Информатика. Информация и информационные процессы.

Автономная некоммерческая организация высшего образования «Российский новый университет» Налоговый институт Курс лекций по дисциплине ИНФОРМАТИКА по направлению подготовки Менеджмент профиль Финансовый менеджмент Москва 2015 г. Тема 1. Информация и информационные процессы. Роль и значение вычислительной техники в современном обществе и профессиональной деятельности. В условиях, когда компьютерные технологии активно внедряются во все сферы деятельности, человек должен быть подготов­лен к восприятию больших объемов информации и обладать соот­ветствующим уровнем культуры общения с ней. Решению этой за­дачи способствует изучение информатики, в результате чего студенты приобщаются к персональному компьютеру, знакомятся с современными программными средствами, повышают уровень своего логического мышления. Области применения ЭВМ непрерывно расширяются. 1) Компьютеры в учреждениях Компьютеры в буквальном смысле совершили революцию в деловом мире. По мере того как снижалась их стоимость, всё большее и большее число деловых людей приобретали компьютеры. Компьютеры перестали быть монополией заводов, банков, крупных объединений. Сегодня они стали достоянием и небольших предприятий, магазинов, учреждений, бюро трудоустройству и даже ферм. Секретарь практически любого учреждения при подготовке докладов и писем производит обработку текстов. Бухгалтеры применяют компьютеры для управления финансами учреждения. С помощью компьютерных систем осуществляется введение документации, обеспечивается электронная почта и связь с банками данных. Сети ЭВМ связывают разных пользователей, расположенных в одном учреждении или находящихся в различных регионах страны. Компьютеры находят применение при выполнении широкого круга производственных задач. Так, например, диспетчер на крупном заводе имеет в своём распоряжении автоматизированную систему контроля, обеспечивающую бесперебойную работу различных агрегатов. 2) Компьютер-помощник конструктора Сегодня, в век компьютера, конструкторы имеют возможность посвятить своё время целиком процессу конструирования, поскольку расчёты и подготовку чертежей машина «берёт на себя». Для каких же типов проектов используется компьютер? Приведём два примера. Конструктор автомобилей исследует с помощью компьютера, как форма кузова влияет на рабочие характеристики автомобиля. С помощь таких устройств, как электронное перо и планшет, конструктор может быстро и легко вносить любые изменения в проект и тут же наблюдать результат на экране дисплея. В результате экономятся время, и средства. Инженеры и архитекторы применяют компьютеры при проектировании официальных учреждений, торговых центров и других крупных зданий. Сначала они создают подробную наглядную модель, затем с помощью компьютера определяют форму, рассчитывают размеры, вес и т.д. и на основе полученных данных вносят соответствующие изменения в первоначальный проект. 3. ЭВМ в магазинах самообслуживания Когда покупатели выкладывают свои покупки на прилавок, каждую из них пропускают через оптическое сканирующее устройство, которое считывает универсальный код, нанесённый на покупку. Универсальный код – это серия точек и цифр, по которым компьютер определяет, какое изделие покупателя; цена этого изделия хранится в памяти компьютера и высвечивается на маленьком экране, чтобы покупатель мог видеть стоимость своей покупки. Как только все отобранные товары прошли через оптическое сканирующее устройство, компьютер немедленно выдаёт общую стоимость купленных товаров. В этом случае окончательный расчёт с покупателями происходит намного быстрее, чем при использовании кассового аппарата. Применение компьютера не только позволяет существенно ускорить расчёт с покупателями, но и даёт возможность всё время держать под контролем количество проданного и имеющегося в наличии товара. 4. Банковские операции с использованием вычислительной техники Выполнение финансовых расчётов с помощью домашнего персонального компьютера – это всего лишь одно из его возможных применений в банковском деле. Мощные вычислительные системы позволяют выполнять большое количество операций, включая обработку чеков, регистрацию изменения каждого вклада, приём и выдачу вкладов, оформление ссуды и перевод вкладов с одного счёта на другой или из банка в банк. Кроме того, крупнейшие банки имеют автоматические устройства, расположенные за пределами банка. Банковские автоматы позволяют клиентам не выстаивать длинных очередей в банке, взять деньги со счета, когда банк закрыт. Дело в том, что автоматы позволяют вносить и получать вклады и даже оплачивать счета в любое время дня и ночи. Всё, что требуется, - вставить пластмассовую банковскую карточку в автоматическое устройство. Как только это сделано, необходимые операции будут выполнены. 5. Компьютер в медицине В настоящее время многие врачи используют компьютер в качестве помощника при постановке диагноза, т.е. для уточнения того, что именно болит у пациента. Для этого больной тщательно обследуется, результаты обследования сообщаются компьютеру. Через несколько минут компьютер сообщает, какой из сделанных анализов дал аномальный результат. При этом он может назвать возможный диагноз. Конечно, окончательное решение принимает врач, но компьютер ускоряет процесс принятия решения. 6. Компьютер в сфере образования Сегодня многие учебные заведения не могут обходиться без компьютеров. «Машинное обучение» – термин, обозначающий процесс обучения при помощи компьютера. Последний в этом случае выступает в роли «учителя». В этом качестве может использоваться микрокомпьютер или терминал, являющийся частью электронной сети передачи данных. Процесс усвоения учебного материала поэтапно контролируется учителем, но если учебный материал даётся в виде пакета соответствующих программ ЭВМ, то его усвоение может контролироваться самим учащимся. 7. Компьютеры на страже закона Способность компьютеров хранить большое количество информации используется правоохранительными органами для создания картотеки преступной деятельности. Электронные банки данных с соответствующей информацией легко доступны государственным и региональным следственным учреждениям всей страны. В таких банках могут храниться: • фамилии преступников и сведения о причинах ареста; • сведения о разыскиваемых и пропавших без вести людях; • сведения об автомобилях (в том числе о номерах их государственной регистрации) , плавательных средствах и огнестрельном оружии; • сведения о похищенных вещах. Так, федеральное бюро расследования (ФБР) располагает общегосударственным банком данных, который известен как национальный центр криминалистической информации. Компьютеры используются правоохранительными органами не только в информационных сетях ЭВМ, но и в процессе розыскной работы. Например, в лабораториях криминалистов компьютеры помогаю проводить анализ веществ, обнаруженных на месте преступления. Заключения компьютера-эксперта часто оказываются решающими в доказательствах по рассматриваемому делу. 8. Компьютеры в искусстве В руках художника компьютер становится инструментом для рисования. Иллюстраторы, дизайнеры, карикатуристы, кинематографисты считают, что вычислительная техника предоставляем им новые возможности в их творческой деятельности. С помощью таких средств, как графопостроитель, графический планшет, световое перо, художники создают многоцветные рисунки, графики, географические карты и диаграммы. Но почему всё же компьютеры популярны у профессиональных художников? Вы, наверное, уже догадались? Компьютер даёт художнику возможность легко и быстро вносить изменения и поправки в свои рисунки и диаграммы. Вы хотите, чтобы на рисунке мальчик был одет в красную рубашку, а не в синюю? Или чтобы автомобиль имел открывающийся верх, а не жесткий? Пожалуйста! Нет проблем. Электронная правка занимает куда меньше времени, чем правка ручная. Точно так же различные варианты сложных изображений могут быть сделаны в считанные минуты, и при этом нет необходимости каждый раз начинать работу сначала. Понятие и задачи информатики. Информатика – область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров и других средств вычислительной техники. Появление информатики обусловлено возникновением и распространением новой технологии сбора, обработки и передачи информации, связанной с фиксацией данных на машинных носителях. Информатика – это комплексная, техническая наука, которая систематизирует приемы создания, сохранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими. Термин «информатика» происходит от французского слова Informatique и образован из двух слов: информация и автоматика. Этот термин введен во Франции в сер. 60-х гг. XX ст., когда началось широкое использование вычислительной техники. Тогда в англоязычных странах вошел в употребление термин «Computer Science» для обозначения науки о преобразовании информации, которая базируется на использовании вычислительной техники. Теперь эти термины являются синонимами. Информатика – это дисциплина комплексная, тесно связан­ная с другими науками, для которых объектом исследования так же является информация. В широком смысле слова информатика представляет собой единство различных отраслей науки, техники и производства, а по своей структуре – единство трех взаимосвя­занных частей – технических, программных и алгоритмических средств. С информатикой часто связывают одно из следующих понятий: либо совокупность средств преобразования информации, либо фундаментальная наука, либо отрасль производства, либо прикладная дисциплина. Информатика как совокупность средств преобразования информации включает: – технические средства (hardware), – программные продукты (software), – математические методы, модели и типовые алгоритмы (brainware). В состав технических средств входят компьютеры и связанные с ними периферийные устройства (мониторы, клавиатуры, принтеры и плоттеры, модемы и т.д.), линии связи, средства оргтехники и т.п., т.е. те материальные ресурсы, которые обеспечивают преобразование информации, причем главенствующую роль в этом списке играет компьютер. По своей специфике компьютер нацелен на решение очень широкого круга задач по преобразованию информации, при этом выбор конкретной задачи при использовании компьютера определяется программным средством, под управлением которого функционирует компьютер. К программным продуктам относятся операционные системы и их интегрированные оболочки, системы программирования и проектирования программных продуктов, различные прикладные пакеты, такие, как текстовые и графические редакторы, бухгалтерские и издательские системы и т.д. Конкретное применение каждого программного продукта специфично и служит для решения определенного круга задач прикладного или системного характера. Математические методы, модели и типовые алгоритмы являются тем базисом, который положен в основу проектирования и изготовления программного, технического средства или другого объекта в силу исключительной сложности последнего и, как следствие, невозможности умозрительного подхода к созданию. Перечисленные выше три ресурсных компонента информатики играют разную роль в процессе информатизации общества. Так, совокупность программных и технических средств, имеющихся в том или ином обществе, и позволяет сделать его информационным, когда каждый член общества имеет возможность получить практически любую (исключая, естественно, секретную) интересующую его информацию (такие потребители информации называются конечными пользователями). В то же время, сложность технических и программных систем заставляет использовать имеющиеся технические и программные продукты, а также нужные методы, модели и алгоритмы для проектирования и производства новых и совершенствования старых технических и программных систем. В этом случае можно сказать, что средства преобразования информации используются для производства себе подобных. Тогда их пользователем является специалист в области информатики, а не конечный пользователь. Информатика как фундаментальная наука занимается разработкой абстрактных методов, моделей и алгоритмов, а также связанных с ними математических теорий. Ее прерогативой является исследование процессов преобразования информации и на основе этих исследований разработка соответствующих теорий, моделей, методов и алгоритмов, которые затем применяются на практике. Информатика как отрасль производства практически использует результаты исследований фундаментальной науки информатики. В самом деле, широко известны западные фирмы по производству программных продуктов, такие как Microsoft, Lotus, Borland, и технических средств – IBM, Apple, Intel, Hewlett Packard и другие. Помимо производства самих технических и программных средств разрабатываются также и технологии преобразования информации. Информатика как прикладная дисциплина занимается подготовкой специалистов в области преобразования информации. Она изучает закономерности протекания информационных процессов в конкретных областях и методологии разработки конкретных информационных систем и технологий. Таким образом, главная функция информатики состоит в разработке методов и средств преобразования информации с использованием компьютера, а также в применении их при реализации технологического процесса преобразования информации. Тех­нология переработки информации начинается с получения ис­ходной информации – информационного ресурса, который за­тем должен превратиться в готовый информационный продукт. Для этого собранная информация подготавливается, осмыслива­ется, при необходимости структурируется в виде таблиц и пере­дается для преобразования в машинные данные (осуществляется ввод информации). Затем реализуются процессы обработки, об­мена, хранения и накопления информации. Реализация назван­ного круга вопросов и составляет предмет исследования инфор­матики. Таким образом, предмет информатики как науки составляют: • аппаратное обеспечение средств вычислительной техники; • программное обеспечение средств вычислительной техники; • средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения; • средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами. Средства взаимодействия в информатике принято называть интерфейсом. Поэтому средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения иногда называют также программно-аппаратным интерфейсом, а средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами - интерфейсом пользователя. Основная задача информатики как науки – это систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. Цель систематизации состоит в том, чтобы выделять, внедрять и развивать передовые, более эффективные технологии автоматизации этапов работы с данными, а также методически обеспечивать новые технологические исследования. Информатика – практическая наука. Ее достижения должны проходить проверку на практике и приниматься в тех случаях, если они отвечают критерию повышения эффективности. В составе основной задачи сегодня можно выделить такие основные направления информатики для практического применения: • архитектура вычислительных систем (приемы и методы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных); • интерфейсы вычислительных систем (приемы и методы управления аппаратным и программным обеспечением); • программирование (приемы, методы и средства разработки комплексных задач); • преобразование данных (приемы и методы преобразования структур данных); • защита информации (обобщение приемов, разработка методов и средств защиты данных); • автоматизация (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека); • стандартизация (обеспечение совместимости между аппаратными и программными средствами, между форматами представления данных, относящихся к разным типам вычислительных систем). На всех этапах технического обеспечения информационных процессов для информатики ключевым вопросом есть эффективность. Для аппаратных средств под эффективностью понимают соотношение производительности оснащение к его стоимости. Для программного обеспечения под эффективностью принято понимать производительность работающих с ним пользователей. В программировании под эффективностью понимают объем программного кода, созданного программистами за единицу времени. В информатике всю жестко ориентированное на эффективность. Вопрос как осуществить ту или другую операцию, для информатики важный, но не основной. Основным есть вопрос как совершить данную операцию эффективно. Задачи информатики: • разработка и производство современных средств вычислительной техники; • проектирование и внедрение эффективных технологий обработки информации; • информатизация общества и повышение уровня его информационной культуры. Изучение информатики позволяет: • Получить представление об информационных ресурсах об­щества, знать основы современных информационных технологий обработки информации; • ознакомиться с современным состоянием и направлениями развития вычислительной техники и программных средств; • работать в качестве пользователя персонального компьюте­ра, использовать внешние носители информации для обмена данными между машинами, создавать копии и архивы данных и программ; уметь работать с программными средствами общего и специального назначения; • овладеть навыками работы в компьютерных сетях. Информация, ин­формационные системы и информационные технологии Понятие информации. Понятие «информатика» неразрывно связано с такими по­нятиями, как «информационные системы» и «информационные технологии». Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой и ин­струментом для информационных систем. Информационная система немыслима без персонала, взаимодействующего с ком­пьютерами и телекоммуникациями, и потому является средой, в которой реализуется соответствующая информационная тех­нология. Информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний. Информация – это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспособления к нему наших чувств. Информация – это совокупность сведений (данных), которая воспринимается из окружающей среды (входная информация), выдается в окружающую среду (исходная информация) или сохраняется внутри определенной системы. Носитель информации (информационный носитель) – любой материальный объект или среда, используемый для хранения или передачи информации. Носители информации служат для: – записи информации; – хранения информации; – чтения информации; – передачи информации; – распространения информации. Классификация. Все имеющиеся в настоящее время носители информации могут подразделяться по различным признакам. В первую очередь, следует различать энергозависимые и энергонезависимые накопители информации. Энергонезависимые накопители, используемые для архивирования и сохранения массивов данных, подразделяют: по виду записи: – магнитные накопители (жесткий диск, гибкий диск, сменный диск); – магнитно-оптические системы, называемые также МО; – оптические, такие, как CD (Compact Disk, Read Only Memory) или DVD (Digital Versatile Disk); по способам построения: – вращающаяся пластина или диск (как у жесткого диска, гибкого диска, сменного диска, CD, DVD или MО); – ленточные носители различных форматов; – накопители без подвижных частей (например, Flash Card, RAM (Random Access Memory). по назначению: – распространение информации: носители с предварительно записанной информацией, такие как CD ROM или DVD-ROM; – архивирование: носители для одноразовой записи информации, такие как CD-R или DVD-R (R (record able) – для записи); – резервирование (Backup) или передача данных: носители с возможностью многоразовой записи информации, такие как дискеты, жесткий диск, MO, CD-RW (RW (rewritable) – перезаписываемые и ленты. Основные виды информации по ее форме представления, способам ее кодирования и хранения, что имеет наибольшее значение для информатики, это: – графическая или изобразительная – первый вид, для которого был реализован способ хранения информации об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а позднее в виде картин, фотографий, схем, чертежей на бумаге, холсте, мраморе и др. материалах, изображающих картины реального мира; – звуковая – мир вокруг нас полон звуков и задача их хранения и тиражирования была решена с изобретение звукозаписывающих устройств в 1877 году; ее разновидностью является музыкальная информация – для этого вида был изобретен способ кодирования с использованием специальных символов, что делает возможным хранение ее аналогично графической информации; – текстовая – способ кодирования речи человека специальными символами – буквами, причем разные народы имеют разные языки и используют различные наборы букв для отображения речи; особенно большое значение этот способ приобрел после изобретения бумаги и книгопечатания; – числовая – количественная мера объектов и их свойств в окружающем мире; особенно большое значение приобрела с развитием торговли, экономики и денежного обмена; аналогично текстовой информации для ее отображения используется метод кодирования специальными символами – цифрами, причем системы кодирования (счисления) могут быть разными; – видеоинформация – способ сохранения «живых» картин окружающего мира, появившийся с изобретением кино. Существуют также виды информации, для которых до сих пор не изобретено способов их кодирования и хранения – это тактильная информация, передаваемая ощущениями, органолептическая, передаваемая запахами и вкусами и др. Важнейшие свойства информации. Как и всякий объект, информация обладает свойствами. Характерной отличительной особенностью информации от других объектов природы и общества, является дуализм: на свойства информации влияют как свойства исходных данных, составляющих ее содержательную часть, так и свойства методов, фиксирующих эту информацию. С точки зрения информатики наиболее важными представляются следующие общие качественные свойства: 1. Объективность (субъективность) информации. Объективный – существующий вне и независимо от человеческого сознания. Информация – это отражение внешнего объективного мира. Информация объективна, если она не зависит от методов ее фиксации, чьего-либо мнения, суждения. Пример. Сообщение «На улице тепло» несет субъективную информацию, а сообщение «На улице 22°С» – объективную, но с точностью, зависящей от погрешности средства измерения. Объективную информацию можно получить с помощью исправных датчиков, измерительных приборов. Отражаясь в сознании конкретного человека, информация перестает быть объективной, так как, преобразовывается (в большей или меньшей степени) в зависимости от мнения, суждения, опыта, знаний конкретного субъекта. 2. Достоверность информации. Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Объективная информация всегда достоверна, но достоверная информация может быть как объективной, так и субъективной. Достоверная информация помогает принять нам правильное решение. Недостоверной информация может быть по следующим причинам: – преднамеренное искажение (дезинформация) или непреднамеренное искажение субъективного свойства; – искажение в результате воздействия помех («испорченный телефон») и недостаточно точных средств ее фиксации. 3. Полнота информации. Информацию можно назвать полной, если ее достаточно для понимания и принятия решений. Неполная информация может привести к ошибочному выводу или решению. 4. Адекватность (точность) информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т. п. 5. Актуальность (своевременность) информации – важность для настоящего времени, злободневность, насущность. Только вовремя полученная информация может быть полезна. 6. Полезность (ценность) информации. Полезность может быть оценена применительно к нуждам конкретных ее потребителей и оценивается по тем задачам, которые можно решить с ее помощью. Самая ценная информация – объективная, достоверная, полная, и актуальная. При этом следует учитывать, что и необъективная, недостоверная информация (например, художественная литература), имеет большую значимость для человека. 7. Доступность. Социальная (общественная) информация обладает еще и дополнительными свойствами: • имеет семантический (смысловой) характер, т. е. понятийный, так как именно в понятиях обобщаются наиболее существенные признаки предметов, процессов и явлений окружающего мира. • имеет языковую природу (кроме некоторых видов эстетической информации, например изобразительного искусства). Одно и то же содержание может быть выражено на разных естественных (разговорных) языках, записано в виде математических формул и т. д. С течением времени количество информации растет, информация накапливается, происходит ее систематизация, оценка и обобщение. Это свойство назвали ростом и кумулированием информации. (Кумуляция – от лат. cumulatio – увеличение, скопление). Старение информации заключается в уменьшении ее ценности с течением времени. Старит информацию не само время, а появление новой информации, которая уточняет, дополняет или отвергает полностью или частично более раннюю. Научно-техническая информация стареет быстрее, эстетическая (произведения искусства) – медленнее. Логичность, компактность, краткость, удобная форма представления облегчает понимание и усвоение информации. Данные являются составной частью информации, представляющие собой зарегистрированные сигналы. Во время информационного процесса данные преобразовываются из одного вида в другого с помощью методов. Обработка данных включает в себя множество разных операций. Основными операциями являются: • сбор данных – накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решения; • формализация данных – приведение данных, которые поступают из разных источников к единой форме; • фильтрация данных – устранение лишних данных, которые не нужны для принятия решений; • сортировка данных – приведение в порядок данных за заданным признаком с целью удобства использования; • архивация данных – сохранение данных в удобной и доступной форме; • защита данных – комплекс мер, направленных на предотвращение потерь, воспроизведения и модификации данных; • транспортирование данных – прием и передача данных между отдаленными пользователями информационного процесса. Источник данных принят называть сервером, а потребителя – клиентом; • преобразование данных – преобразование данных с одной формы в другую, или с одной структуры в другую, или изменение типа носителя. Информационная система и информационные технологии В информатике понятие «система» чаще используют относительно набора технических средств и программ. Системой называют также аппаратную часть компьютера. Дополнение понятия «система» словом «информационная» отображает цель ее создания и функционирования. Информационная система – взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемая для сохранения, обработки и выдачи информации с целью решения конкретной задачи. Современное понимание информационной системы предусматривает использование компьютера как основного технического средства обработки информации. Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой и инструментом информационной системы. В работе информационной системы можно выделить следующие этапы: 1. Зарождение данных – формирование первичных сообщений, которые фиксируют результаты определенных операций, свойства объектов и субъектов управления, параметры процессов, содержание нормативных и юридических актов и т.п.. 2. Накопление и систематизация данных – организация такого их размещения, которое обеспечивало бы быстрый поиск и отбор нужных сведений, методическое обновление данных, защита их от искажений, потери, деформирование целостности и др. 3. Обработка данных – процессы, вследствие которых на основании прежде накопленных данных формируются новые виды данных: обобщающие, аналитические, рекомендательные, прогнозные. Производные данные тоже можно обрабатывать, получая более обобщенные сведения. 4. Отображение данных – представление их в форме, пригодной для восприятия человеком. Прежде всего - это вывод на печать, то есть создание документов на так называемых твердых (бумажных) носителях. Широко используют построение графических иллюстративных материалов (графиков, диаграмм) и формирование звуковых сигналов. Сообщения, которые формируются на первом этапе, могут быть обычным бумажным документом, сообщением в «машинном виде» или тем и другим одновременно. В современных информационных системах сообщения массового характера большей частью имеют «машинный вид». Аппаратура, которая используется при этом, имеет название средства регистрации первичной информации. Потребности второго и третьего этапов удовлетворяются в современных информационных системах в основном средствами вычислительной техники. Средства, которые обеспечивают доступность информации для человека, то есть средства отображения данных, являются компонентами вычислительной техники. Подавляющее большинство информационных систем работает в режиме диалога с пользователем. Типичные программные компоненты информационных систем включают: диалоговую подсистему ввода-вывода, подсистему, которая реализует логику диалога, подсистему прикладной логики обработки данных, подсистему логики управления данными. Для сетевых информационных систем важным элементом является коммуникационный сервис, обеспечивающий взаимодействие узлов сети при общем решении задачи. Значительная часть функциональных возможностей информационных систем закладывается в системном программном обеспечении: операционных системах, системных библиотеках и конструкциях инструментальных средств разработки. Кроме программной составной информационных систем важную роль играет информационная составная, которая задает структуру, атрибутику и типы данных, а также тесно связана с логикой управления данными. Виды информационных систем Системы бывают искусственными и естественными (природными). Каждая искусственная система создается с определенной целью. Одной цели может соответствовать несколько систем, и, наоборот, одной системе может соответствовать несколько целей. Для передачи информации на расстояния можно использовать различные системы: почту, телеграф или сеть Интернет. Все эти системы соответствуют одной цели – передаче информации, но делают это с разной скоростью и разными средствами. К естественным (природным) системам можно отнести галактику, солнечную систему, человека и т.д. Если предположить, что природные системы тоже имеют определенную цель создания, то потребуется ответить на вопрос: «Кто и с какой целью создал Вселенную и человека?» Природные системы возникают в результате естественного и свободного саморазвития всех составляющих эту систему элементов. Совсем иначе выглядят искусственные системы. Функции искусственной системы навязаны ей извне. Форма искусственной системы определяется функцией, которую она выполняет. Искусственные системы можно разделить на материальные, общественные и информационные. К материальным системам относят автомобили, города, дома, самолеты, плотины и т.д. Примером общественных систем являются различные объединения людей: парламент, партия, шахматный клуб и др. К информационным системам можно отнести национальные языки, сеть Интернет и системы счисления. Хочется отметить особое место человека в данных системах: с одной стороны, человек создает искусственные системы, а с другой – сам является сложной системой. Информационные технологии В широком смысле слово технология – это способ освоения человеком материального мира с помощью социально организованной деятельности, которая включает три компоненты: информационную (научные принципы и обоснование), материальную (орудие работы) и социальную (специалисты, имеющие профессиональные навыки). Эта триада составляет сущность современного понимания понятия технологии. Понятие информационной технологии появилось с возникновением информационного общества, основой социальной динамики в котором являются не традиционные материальные, а информационные ресурсы: знания, наука, организационные факторы, интеллектуальные способности, инициатива, творчество и т.д. Информационные технологии – это процессы, использующие совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта). Информационная технология является процессом, состоящим из четко регламентированных правил выполнения операций, действий, этапов разной степени сложности над данными, хранящимися в компьютерах. К сожалению, это понятие настолько общее и всеохватывающее, что до сих пор специалисты не пришли к четкой, формализованной формулировке. Наиболее удачным определением понятия информационной технологии дано академиком Глушковым В.М., который трактовал ее как человеко-машинную технологию сбора, обработки и передачи информации, которая основывается на использовании вычислительной техники. Эта технология быстро развивается, охватывая все виды общественной деятельности: производство, управление, науку, образование, финансово-банковские операции, медицину, быт и др. Перспективы развития компьютерных технологий. Все мы прекрасно знаем, что в последние годы компьютер и компьютерная техника стали неотъемлемой частью нашей жизни. Ни одна фирма, не представляет свою работу без компьютера и продвинутого программного обеспечения. Двадцать лет назад, компьютер считался роскошью, и увидеть его можно было крайне редко. Компьютерами пользовались только огромные предприятия. Теперь же компьютер имеется в каждом доме, практически в каждой семье. Даже школьники выполняют свои домашние задания с помощью компьютера. Можно сказать что ЭВМ – это величайшее достижение человечества. В настоящее время очень огромной популярностью начинают пользоваться МикроПК. По словам учёных и исследователей, в ближайшем будущем персональные компьютеры кардинально изменятся, так как уже сегодня ведутся разработки новейших технологий, которые ранее никогда не применялись. Примерно в 2020-2025 годах должны появиться молекулярные компьютеры, квантовые компьютеры, биокомпьютеры и оптические компьютеры. Компьютер будущего должен облегчить и упростить жизнь человека ещё в десятки раз! Виртуальная реальность, пожалуй, остаётся одним из самых интересных и загадочных понятий компьютерной индустрии. Появившись ещё в прошлом веке, это понятие до сих пор притягивает к себе ученых, дизайнеров, кинорежиссёров, писателей-фантастов, ну и конечно же геймеров. Виртуальная реальность – это образ искусственного мира, моделируемый техническими средствами и передаваемый человеку через ощущения. В данный момент технологии виртуальной реальности широко применяются в различных областях человеческой деятельности: проектировании и дизайне, добыче полезных ископаемых, военных технологиях, строительстве, тренажерах и симуляторах, маркетинге и рекламе, индустрии развлечений и т.д... Компьютерная техника развивается с сумасшедшей скоростью и иногда очень сложно уследить или идти за ней в ногу. Но мы можем сказать с полной уверенностью, что высокие технологии – это наше будущее и это успех всего человечества. На этом процесс развития далеко не остановлен. Ежедневно выпускаются новые и более совершенны модели компьютерной техники. Компьютерные технологии обработки информации Кодирование информации в ЭВМ Современная технология, основанная на использовании персональных компьютеров, называется новой, или новаторской, информационной технологией. Ее характеризуют следующие принципы: – интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером, обеспечивает возможность перебора различных комбинаций поисковых признаков в процессе реализации запроса; – возможность оперативной корректировки запросов; – изменения направлений поиска; – быстрого доступа к редко используемой информации. При этом используются различные виды диалога: меню, вопросы, требующие ответа типа Да/Нет, простой запрос, команда. – интегрированность (стыковка) с другими программными продуктами. Все Windows-программы располагают средствами, позволяющими выполнять их совместную обработку. К таким средствам относятся буфер обмена, технология OLE (связь и внедрение объектов), позволяющая осуществлять процедуры внедрения в одном документе объектов разного происхождения (текст, фотографию, музыку); импорт и экспорт данных, позволяющие данные одного файла документа переслать в другие файлы документа. Кодирование числовых данных Любой способ кодирования характеризуется наличием основы (алфавит, спектр цветности, система координат, основание системы счисления и т.д.) и правил конструирования информационных образов на этой основе. Кодирование числовой информации осуществляется с помощью системы счисления. Система счисления – это способ наименования и изображения чисел с помощью символов, имеющих определенные количественные значения. Существуют позиционные и непозиционные системы счисления. В непозиционных системах счисления вес цифры (т.е. тот вклад, который она вносит в значение числа) не зависит от ее позиции в записи числа. Так, в римской системе счисления в числе ХХХII (тридцать два) вес цифры Х в любой позиции равен десяти. В позиционных системах счисления вес каждой цифры изменяется в зависимости от ее положения (позиции) в последовательности цифр, изображающих число. Например, в числе 757,7 первая семерка означает 7 сотен, вторая – 7 единиц, а третья – 7 десятых долей единицы. Любая позиционная система счисления характеризуется своим основанием. За основание системы можно принять любое натуральное число – два, три, четыре и т.д. Следовательно, возможно бесчисленное множество позиционных систем: двоичная, троичная, четверичная и т.д. Первая позиционная система счисления была придумана еще в Древнем Вавилоне, причем вавилонская нумерация была шестидесятеричная, т.е. в ней использовалось шестьдесят цифр! К этой системе счисления восходит деление часа на 60 минут и угла на 360 градусов. В XIX в. довольно широкое распространение получила двенадцатеричная система счисления. В настоящее время наиболее распространены десятичная, двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления. Три последние широко применяются в вычислительной технике. Десятичная система счисления имеет основание системы «10». Используемые символы: 0-9. Любое число представляется как сумма степеней по снованию «10» с коэффициентами. Показатели степеней меняются от 0 до n. Коэффициенты изменяются от 0 до 9. Совокупность коэффициентов при степенях и образует соответствующие десятичные числа. Двоичная система счисления имеет основание системы «2». Используемые символы: 0 и 1) Любое число в двоичной системе представляется как сумма степеней по основанию «2» с коэффициентами. Показатели степеней изменяются от 0 до n. Коэффициенты могут принимать значения только 0 и 1) Совокупность коэффициентов при степенях и определяет соответственно двоичное число. Восьмеричная система счисления имеет основание системы «8». Используемые символы: 0–7. Любое число в восьмеричной системе представляется как сумма степеней по основанию «8» с коэффициентами. Показатели степеней изменяются от 0 до n. Коэффициенты изменяются от 0 до 7. Совокупность коэффициентов при степенях и определяет соответствующее восьмеричное число. Шестнадцатеричная система счисления имеет основание системы «16». Используемые символы: 0–9, А(10), В(11), С(12), D(13), Е(14), F(15). Любое число в шестнадцатеричной системе представляется как сумма степеней по основанию «16» с коэффициентами. Показатели степени изменяются от 0 до n, коэффициенты изменяются от 0 до F(15). Совокупность коэффициентов при степенях и образует соответствующие шестнадцатеричные числа. Задача перевода чисел из двоичной системы счисления в десятичную чаще всего возникает уже при обратном преобразовании вычисленных либо обработанных компьютером значений в более понятные пользователю десятичные цифры. Алгоритм перевода двоичных чисел в десятичные достаточно прост (его иногда называют алгоритмом замещения): Для перевода двоичного числа в десятичное необходимо это число представить в виде суммы произведений степеней основания двоичной системы счисления на соответствующие цифры в разрядах двоичного числа. Например, требуется перевести двоичное число 10110110 в десятичное. В этом числе 8 цифр и 8 разрядов (разряды считаются, начиная с нулевого, которому соответствует младший бит). В соответствии с правилом представим его в виде суммы степеней с основанием 2: 101101102 = (1·27)+(0·26)+(1·25)+(1·24)+(0·23)+(1·22)+(1·21)+(0·20) = 128+32+16+4+2 = 18210 Алгоритм перевода чисел из восьмеричной в десятичную систему счисления аналогичен уже рассмотренному нами переводу чисел из двоичной системы в десятичную. Различие состоит лишь в том, что для восьмеричной системы счисления основанием является число 8, а правило перевода в данном случае может быть сформулировано в следующем виде: Для перевода восьмеричного числа в десятичное необходимо это число представить в виде суммы произведений степеней основания восьмеричной системы счисления на соответствующие цифры в разрядах восьмеричного числа. Например, требуется перевести восьмеричное число 2357 в десятичное. В этом числе 4 цифры и 4 разряда ( разряды считаются, начиная с нулевого, которому соответствует младший бит). В соответствии с уже известным нам правилом представим его в виде суммы степеней с основанием 8: 23578 = (2·83)+(3·82)+(5·81)+(7·80) = 2·512 + 3·64 + 5·8 + 7·1 = 1 26310 Переформулировать алгоритм перевода чисел из шестнадцатеричной в десятичную систему счисления не составляет никакого труда. Помнить следует лишь о том, что для шестнадцатеричной системы счисления основанием является число 16, и правило перевода в данном случае может быть сформулировано в следующем виде: Для перевода шестнадцатеричного числа в десятичное необходимо это число представить в виде суммы произведений степеней основания шестнадцатеричной системы счисления на соответствующие цифры в разрядах шестнадцатеричного числа. Например, требуется перевести шестнадцатеричное число F45ED23C в десятичное. В этом числе 8 цифр и 8 разрядов (помним, что разряды считаются, начиная с нулевого, которому соответствует младший бит). В соответствии с вышеуказанным правилом представим его в виде суммы степеней с основанием 16: F45ED23C16= (15·167)+(4·166)+(5·165)+(14·164)+(13·163)+(2·162)+(3·161)+(12·160)= 4 099 854 90810 Степень основания 2 8 16 1 1 1 1 2 8 16 2 4 64 256 3 8 512 4096 4 16 4096 65536 5 32 32768 1048576 6 64 262144 16777216 7 128 2097152 268435456 8 256 16777216 4294967296 9 512 134217728 68719476736 10 1024 1073741824 1099511627776 11 2048 8589934552 17592186044416 12 4096 68719476736 281474976710656 13 8192 549755813888 4503599627370496 14 16384 4398046511104 72057594037927936 15 32768 35184372088832 1152921504606846976 16 65536 281474976710756 18446744073709551616 Для перевода чисел из десятичной системы счисления в двоичную используют так называемый «алгоритм замещения», состоящий из следующей последовательности действий: 1) Делим десятичное число А на 2) Частное Q запоминаем для следующего шага, а остаток a записываем как младший бит двоичного числа. 2) Если частное Q не равно 0, принимаем его за новое делимое и повторяем процедуру, описанную в шаге 1) Каждый новый остаток (0 или 1) записывается в разряды двоичного числа в направлении от младшего бита к старшему. 3. Алгоритм продолжается до тех пор, пока в результате выполнения шагов 1 и 2 не получится частное Q = 0 и остаток a = 1) Например, требуется перевести десятичное число 247 в двоичное. В соответствии с приведенным алгоритмом получим: 24710 : 2 = 12310 24710 – 24610 = 1, остаток 1 записываем в МБ двоичного числа. 12310 : 2 = 6110 12310 – 12210 = 1, остаток 1 записываем в следующий после МБ разряд двоичного числа. 6110 : 2 = 3010 6110 – 6010 = 1, остаток 1 записываем в старший разряд двоичного числа. 3010 : 2 = 1510 3010 – 3010 = 0, остаток 0 записываем в старший разряд двоичного числа. 1510 : 2 = 710 1510 – 1410 = 1, остаток 1 записываем в старший разряд двоичного числа. 710 : 2 = 310 710 – 610 = 1, остаток 1 записываем в старший разряд двоичного числа. 310 : 2 = 110 310 – 210 = 1, остаток 1 записываем в старший разряд двоичного числа. 110 : 2 = 010, остаток 1 записываем в старший разряд двоичного числа. Таким образом, искомое двоичное число равно 111101112) Для перевода чисел из десятичной системы счисления в восьмеричную используют тот же «алгоритм замещения», что и при переводе из десятичной системы счисления в двоичную, только в качестве делителя используют 8, основание восьмеричной системы счисления: 1) Делим десятичное число А на 8. Частное Q запоминаем для следующего шага, а остаток a записываем как младший бит восьмеричного числа. 2) Если частное q не равно 0, принимаем его за новое делимое и повторяем процедуру, описанную в шаге 1) Каждый новый остаток записывается в разряды восьмеричного числа в направлении от младшего бита к старшему. 3) Алгоритм продолжается до тех пор, пока в результате выполнения шагов 1 и 2 не получится частное Q = 0 и остаток a меньше 8. Например, требуется перевести десятичное число 3336 в восьмеричное. В соответствии с приведенным алгоритмом получим: 333610 : 8 = 41710 333610 – 333610 = 0, остаток 0 записываем в МБ восьмеричного числа. 41710 : 8 = 5210 41710 – 41610 = 1, остаток 1 записываем в следующий после МБ разряд восьмеричного числа. 5210 : 8 = 610 5210 – 4810 = 4, остаток 4 записываем в старший разряд восьмеричного числа. 610 : 8 = 010, остаток 0, записываем 6 в самый старший разряд восьмеричного числа. Таким образом, искомое восьмеричное число равно 64108. Для перевода чисел из десятичной системы счисления в шестнадцатеричную используют тот же «алгоритм замещения», что и при переводе из десятичной системы счисления в двоичную и восьмеричную, только в качестве делителя используют 16, основание шестнадцатеричной системы счисления: 1) Делим десятичное число А на 16. Частное Q запоминаем для следующего шага, а остаток a записываем как младший бит шестнадцатеричного числа. 2) Если частное q не равно 0, принимаем его за новое делимое и повторяем процедуру, описанную в шаге 1) Каждый новый остаток записывается в разряды шестнадцатеричного числа в направлении от младшего бита к старшему. 3) Алгоритм продолжается до тех пор, пока в результате выполнения шагов 1 и 2 не получится частное Q = 0 и остаток a меньше 16. Например, требуется перевести десятичное число 32767 в шестнадцатеричное. В соответствии с приведенным алгоритмом получим: 3276710 : 16 = 204710 3276710 – 3275210 = 15, остаток 15 в виде F записываем в МБ шестнадцатеричного числа. 204710 : 16 = 12710 204710 – 203210 = 15, остаток 15 в виде F записываем в следующий после МБ разряд шестнадцатеричного числа. 12710 : 16 = 710 12710 – 11210 = 15, остаток 15 в виде F записываем в старший разряд шестнадцатеричного числа. 710 : 16 = 010, остаток 7 записываем в старший разряд шестнадцатеричного числа. Таким образом, искомое шестнадцатеричное число равно 7FFF16. Кодирование текстовых данных Если каждому символу алфавита сопоставить определенное целое число, то с помощью двоичного кода можно кодировать и текстовую информацию. Для кодирования чисел используют кодовые таблицы символов, где каждой букве, цифре, служебному знаку присвоен определенный код – десятичное число в диапазоне от 0 до 255. Во всем мире в качестве стандарта принят американский стандарт – таблица ACSII-кодов (American Standard Code for Information Interchange). Это таблица, кодирующая ровно половину возможных символов – от 0 до 127. Вторая половина символов с кодами от 128 до 255 американским стандартом не определена и предназначена для размещения символов национальных алфавитов. В разных странах, на разных моделях персональных компьютеров, в разных операционных системах могут использоваться и разные варианты второй половины кодовой таблицы. Международный стандарт кодирования символов русского алфавита носит название кодировки ISO. Таблица КОИ-8 – это восьмиразрядная кодовая таблица обмена информацией. Универсальная система кодирования текстовых данных 16-разрядными кодами носит название UNICODE. Таблицы с кодами от 128 до 255, используемые в MS-DOS и Windows, называются страницами. Помимо кодирования числовых и текстовых данных в информатике существуют приемы кодирования графических данных, звуковой информации и др. Единицы измерения количества информации Минимальное разнообразие обеспечивается наличием двух состояний. Если ячейка памяти способна, в зависимости от внешнего воздействия, принимать одно из двух состояний, которые условно обозначаются обычно как «0» и «1», она обладает минимальной информационной ёмкостью. Информационная ёмкость одной ячейки памяти, способной находиться в двух различных состояниях, принята за единицу измерения количества информации – 1 бит (bit – сокращение от англ. binary digit – двоичное число). За единицу количества информации принимается такое количество информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность в два раза. Такая единица называется бит. В вычислительной технике битом называют наименьшую «порцию» памяти, необходимую для хранения одного из двух знаков «0» и «1», используемых для внутримашинного представления данных и команд. Классический пример, иллюстрирующий 1 бит информации, – количество информации, получаемое в результате подбрасывания монеты – «орел» или «решка». Бит – слишком мелкая единица измерения. На практике чаще применяется более крупная единица – байт, равная восьми битам. Именно восемь битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256 = 28). Широко используются также ещё более крупные производные единицы информации (табл. 1). Название Условное обозначение Соотношение с другими единицами Килобайт Кбайт (Кб) 1 Кбайт = 1 024 байт = 210 байт 1 000 байт Мегабайт Мбайт (Мб) 1 Мбайт = 1 024 Кбайт = 220 байт 1 000 000 байт Гигабайт Гбайт (Гб) 1 Гбайт = 1 024 Мбайт = 230 байт 1 000 000 000 байт Терабайт Тбайт (Тб) 1 Тбайт = 1 024 Гбайт = 240 байт Петабайт Пбайт (Пб) 1 Пбайт = 1 024 Тбайт = 250 байт Основы программирования Вопросы: 1) Системы программирования. 2) Виды программирования. Системы программирования Система программирования – это комплекс средств, предназначенный для создания и эксплуатации программ на конкретном языке программирования на ЭВМ определенного типа. Средства для создания программ Традиционными средствами разработки программ являются алгоритмические (процедурные) языки программирования. Для создания программы на выбранном языке программирования нужно иметь следующие компоненты: Текстовый редактор – это редактор, который позволяет набрать текст программы на языке программирования. Для этой цели можно использовать любые текстовые редакторы, но лучше пользоваться специализированным текстовым редактором. Транслятор – это основа систем программирования. Трансляторы языков программирования, т. е. программы, обеспечивающие перевод исходного текста программы на машинный язык (объектный код), бывают двух типов: интерпретаторы и компиляторы. Интерпретатор – это транслятор, который обеспечивает последовательный синхронный «перевод» и выполнение каждой строки программы, причем при каждом запуске программы на выполнение вся процедура полностью повторяется. Достоинством интерпретатора является удобство отладки программы в интерактивном режиме, а недостатком – малая скорость работы. Компилятор – это транслятор, который исходный текст программы переводит в машинный код. Если в тексте программы нет синтаксических ошибок, то машинный код будет создан. Но это, как правило, не работоспособный код, т.к. в этой программе не хватает подпрограмм стандартных функций, поэтому компилятор выдает промежуточный код, который называется объектным кодом и имеет расширение .obj. Редактор связей (сборщик) – это программа, которая объединяет объектные модули отдельных частей программы и добавляет к ним стандартные модули подпрограмм стандартных функций (файлы с расширением .lib), которые содержатся в библиотеках, поставляемых вместе с компилятором, в единую программу, готовую к исполнению, т.е. создает исполнимый .exe файл. Этот файл имеет самостоятельное значение и может работать под управлением той (или такой же) операционной системы, в которой он создан. Интегрированные системы программирования В стандартную поставку, как правило, входят текстовый редактор, компилятор, редактор связей (сборщик), библиотеки стандартных функций. Но хорошая интегрированная система обязательно включает в себя специализированный текстовый редактор, в котором выделяются ключевые слова различными цветами и шрифтами. Все этапы создания программы в ней автоматизированы: после того, как исходный текст программы введен, его компиляция и сборка осуществляются одним нажатием клавиши. В современных интегрированных системах имеется еще один компонент – отладчик. Он позволяет анализировать работу программы по шагам во время ее выполнения, наблюдая, как меняются значения различных переменных. В последние несколько лет созданы среды быстрого проектирования, в которых программирование, по сути, заменяется проектированием. В проектируемое окно готовые визуальные компоненты перетаскиваются с помощью мыши, затем свойства и поведение компонентов настраивается с помощью редактора. Исходный же текст программы, ответственный за работу этих элементов, генерируется автоматически с помощью среды быстрого проектирования, которая называется RAD-средой. Подобный подход называется визуальным программированием. Основные системы программирования Наиболее популярные языки программирования Соответствующие им визуальные среды быстрого проектирования программ для Windows Бейсик (Basic) – для освоения требует начальной подготовки (общеобразовательная школа) Microsoft Visual Basic Паскаль (Pascal) – требует специальной подготовки Borland Delphi Си++ (С++) – требует серьезной подготовки Microsoft Visual С++ Ява (Java) требует серьезной подготовки Java: Borland JBuilder Виды программирования Возможность программирования относится к важным достоинствам любого языка. Язык программирования имеет средства, необходимые для реализации различных видов программирования: • процедурного (императивного). Программа на процедурном языке программирования состоит из последовательности операторов (инструкций), задающих процедуру решения задачи. Основным является оператор присваивания, служащий для изменения содержимого областей памяти. Концепция памяти как хранилища значений, содержимое которого может обновляться операторами программы, является фундаментальной в императивном программировании. Выполнение программы сводится к последовательному выполнению операторов с целью преобразования исходного состояния памяти, то есть значений исходных данных, в заключительное, то есть в результаты. Таким образом, с точки зрения программиста имеются программа и память, причем первая последовательно обновляет содержимое последней. Процедурный язык программирования предоставляет возможность программисту определять каждый шаг в процессе решения задачи. Особенность таких языков программирования состоит в том, что задачи разбиваются на шаги и решаются шаг за шагом. Используя процедурный язык, программист определяет языковые конструкции для выполнения последовательности алгоритмических шагов. • операторного; • функционального. В основе операторного и функционального типов программирования лежат операторы и функции, используемые как основные объекты языка. • логического. Основано на теории и аппарате математической логики с использованием математических принципов резолюций. Реализуется с помощью логических операторов и функций. Это позволяет реализовать основные идеи логического программирования. • объектно-ориентированного. Основными концепциями являются понятия объектов и классов (либо прототипов). Класс – это тип, описывающий устройство объектов. Понятие «класс» подразумевает некоторое поведение и способ представления. Понятие «объект» подразумевает нечто, что обладает определённым поведением и способом представления. Говорят, что объект – это экземпляр класса. Класс можно сравнить с чертежом, согласно которому создаются объекты. Обычно классы разрабатывают таким образом, чтобы их объекты соответствовали объектам предметной области. Класс является описываемой на языке терминологии (пространства имён) исходного кода моделью ещё не существующей сущности, т.н. объекта. Объект – сущность в адресном пространстве вычислительной системы, появляющаяся при создании экземпляра класса (например, после запуска результатов компиляции (и линковки) исходного кода на выполнение). Прототип – это объект-образец, по образу и подобию которого создаются другие объекты. Метод – процедура, реализующая действия (операции) над объектами того или иного класса. Принципы (механизмы) объектно-ориентированного программирования: – инкапсуляция – свойство языка программирования, позволяющее объединить данные и код в объект и скрыть реализацию объекта от пользователя. При этом пользователю предоставляется только спецификация (интерфейс) объекта. Пользователь может взаимодействовать с объектом только через этот интерфейс. Одна из наиболее распространенных ошибок – делать сокрытие реализации только ради сокрытия. Целями, достойными усилий, являются: • предельная локализация изменений при необходимости таких изменений, • прогнозируемость изменений (какие изменения в коде надо сделать для заданного изменения функциональности) и прогнозируемость последствий изменений. – абстракция в объектно-ориентированном программировании – это существенные характеристики объекта, которые отличают его от всех других объектов, четко определяя его концептуальные границы. Основная идея состоит в том, чтобы отделить способ использования составных объектов данных от деталей их реализации в виде более простых объектов, подобно тому, как функциональная абстракция разделяет способ использования функции и деталей её реализации в терминах более примитивных функций (данные обрабатываются функцией высокого уровня с помощью вызова функций низкого уровня). Это позволяет работать с объектами, не вдаваясь в особенности их реализации. – полиморфизм – взаимозаменяемость объектов с одинаковым интерфейсом. Язык программирования поддерживает полиморфизм, если классы с одинаковой спецификацией могут иметь различную реализацию – например, реализация класса может быть изменена в процессе наследования. Кратко смысл полиморфизма можно выразить фразой: «Один интерфейс, множество реализаций». Полиморфизм позволяет писать более абстрактные программы и повысить коэффициент повторного использования кода. – наследование – позволяет описать новый класс на основе уже существующего (родительского), при этом свойства и функциональность родительского класса заимствуются новым классом. Другими словами, класс-наследник реализует спецификацию уже существующего класса (базовый класс). Это позволяет обращаться с объектами класса-наследника точно так же, как с объектами базового класса. • визуально-ориентированного. В языках визуально-ориентированного программирования применяется визуальный метод создания графического интерфейса приложения. Визуальное программирование позволяет делать графический интерфейс разрабатываемых приложений на основе форм и управляющих элементов. В роли основных объектов при визуальном программировании выступают формы (Forms). Форма представляет собой окно, на котором размещаются управляющие элементы. Управляющие элементы – это командные кнопки (CommandButton), переключатели, или «флажки» (Checkbox), поля выбора, или «радиокнопки» (OptionsButton), списки (ListBox), текстовые поля (TextBox) и др. Важное место в технологии визуального объектно-ориентированного программирования занимают события. В качестве события могут выступать щелчок кнопкой мыши на объекте, нажатие определенной клавиши, открытие документа и т. д. В качестве реакции на события запускается определенная процедура, которая способна изменять свойства объекта, вызывать его методы и т. д. • структурного (модульного). Это – методология разработки программного обеспечения, в основе которой лежит представление программы в виде иерархической структуры блоков. В соответствии с данной методологией 1) Любая программа представляет собой структуру, построенную из трёх типов базовых конструкций: – последовательное исполнение – однократное выполнение операций в том порядке, в котором они записаны в тексте программы; – ветвление – однократное выполнение одной из двух или более операций, в зависимости от выполнения некоторого заданного условия; – цикл – многократное исполнение одной и той же операции до тех пор, пока выполняется некоторое заданное условие (условие продолжения цикла). В программе базовые конструкции могут быть вложены друг в друга произвольным образом, но никаких других средств управления последовательностью выполнения операций не предусматривается. 2) Повторяющиеся фрагменты программы (либо не повторяющиеся, но представляющие собой логически целостные вычислительные блоки) могут оформляться в виде т. н. подпрограмм (процедур или функций) – набора операторов (команд), выполняющих нужное действие и не зависящих от других частей исходного кода. Программа разбивается на множество подпрограмм, каждая из которых выполняет какое-то действие, предусмотренное исходным заданием. В этом случае в тексте основной программы, вместо помещённого в подпрограмму фрагмента, вставляется инструкция вызова подпрограммы, к которой обращаются из основной программы несколько раз. При выполнении такой инструкции выполняется вызванная подпрограмма, после чего исполнение программы продолжается с инструкции, следующей за командой вызова подпрограммы. 3. Разработка программы ведётся пошагово, методом «сверху вниз». Программирование сверху вниз – это когда задача решается от общего к частному, крупные задачи разбиваются на более мелкие и т.д. пока для каждой не найдется простого решения. Плюсы: когда мы доходим до написания кода у нас уже есть проект системы. Минусы: не всегда очевидно как разбивать задачу, можно попасть в паралич анализа. (Снизу-вверх – от малого к большему, решаются конкретные задачи, их результаты объединяются в более крупное решение. Плюсы: начать можно здесь и сейчас, после первой итерации можно уже что-то показывать заказчику. Минусы: качество постановки задач и собрание всего этого в кучу так, что бы работало, да еще и как надо, зависит от профессионализма разработчиков а так же представителей заказчика). Сначала пишется текст основной программы, в котором, вместо каждого связного логического фрагмента текста, вставляется вызов подпрограммы, которая будет выполнять этот фрагмент. Вместо настоящих, работающих подпрограмм, в программу вставляются «заглушки», которые ничего не делают. Полученная программа проверяется и отлаживается. После того, как программист убедится, что подпрограммы вызываются в правильной последовательности (то есть общая структура программы верна), подпрограммы-заглушки последовательно заменяются на реально работающие, причём разработка каждой подпрограммы ведётся тем же методом, что и основной программы. Разработка заканчивается тогда, когда не останется ни одной «затычки», которая не была бы удалена. Структурированными считаются алгоритмы и программы, составленные с использованием только этих трех типов алгоритмов, при этом для записи циклов и условий должна использоваться ступенчатая запись. Например: Если a>b то Вывод «Первое число больше» Иначе Вывод «Второе число больше» Конец если Алгоритм считается неструктурированным, если нет ступенчатой записи или если при создании программы использован оператор безусловного перехода GoTo – переход к метке, т. е. структурное программирование – это программирование без GoTo. Например, рассмотрим 2 фрагмент программ: Анализируя эти фрагменты, можно сказать, что они подготовлены не по правилам структурного программирования, т. к. в первом фрагменте программы отсутствует ступенчатая запись, а во втором есть переход к метке: т. е. структурное программирование – это программирование без GoTo. Подпрограммы бывают двух видов: процедуры и функции. Процедуры просто выполняют последовательность операторов, а функции вычисляют значение и передают его в главную программу. Подпрограмма – процедура или подпрограмма – функция – это отдельный блок операторов, начинающийся с заголовка и заканчивающийся признаком конца процедуры или функции. Чтобы подпрограмма имела смысл ей надо получить какие-то значения, которые называются параметрами. Параметры, которые принимаются в подпрограмме, описываются в заголовке и называются формальными. Например, Процедура Summa(a,b) – это заголовок подпрограммы - процедуры, имя которой Summa, а в скобках указываются формальные параметры a и b. Обращение из главной программы к процедуре осуществляется по имени подпрограммы-процедуры с перечнем в скобках параметров, которые ей передаются, например, Call Summa(x,y) – означает обратиться к процедуре Summa и передать ей параметры x и y, которые называются фактическими параметрами. Подпрограмма-функция оформляется таким образом: Функция Длина (a, b, c, d), где Длина – имя функции, а в скобках указаны формальные параметры. Подпрограмма-функция возвращает только одно значение, которое обязательно присваивается названию функции в теле подпрограммы–функции. Так как функция возвращает значение, то обращение к ней из основной программы может входить в выражение, как операнд. При выполнении процедуры или функции формальные параметры временно заменяются на фактические. Стратегии решения задач (Этапы решения задач на ПК) В процессе подготовки задачи (программной системы (ПС)) на ПК можно выделить такие этапы: 1. Постановка задачи На этом этапе формулируется цель решения задачи, анализируются требования и подробно описывается содержание задачи, выявляются условия, при которых решается задача, а также определяются входные параметры, которые называются исходными данными. Например, для задачи 1, рассмотренной в предыдущей теме, целью является вычисление периметра треугольника, а исходными данными являются координаты его вершин, при этом условием является то, что вершины треугольника лежат на плоскости. 2. Формальное построение модели задачи На этом этапе составляется формальная модель решения задачи, например, модель базы данных, адекватная оригиналу, модель объектов и потоков информации. Для задачи 1 мы определили, что периметр треугольника вычислим, если будем знать длины его сторон, а длины сторон определяются по координатам вершин треугольника. 3. Построение математической модели решения задачи Этот этап иначе называют формализацией задачи, на котором описательная модель записывается с помощью какого-либо формального языка, например, математического. 4. Построение алгоритма Процесс обработки данных разбивается на отдельные самостоятельные блоки и определяется последовательность выполнения этих блоков. Для задачи 1 мы вынесли в самостоятельный блок (в подпрограмму-функцию) вычисление расстояния между двумя точками, вызов которой будет осуществляться из основной программы. 5. Составление программы На этом этапе алгоритм записывается на каком - либо конкретном языке программирования. 6. Отладка программы Когда программа составлена, говорят, что готова альфа-версия. Начинается отладка программы. Отладка программы - это процесс поиска и устранения синтаксических и логических ошибок в программе. Метод выявления ошибок называется тестированием. Если программная система сложная, и ее разрабатывает компания-исполнитель по заданию заказчика, то программа, так называемая ее альфа-версия, сначала тестируется людьми компании-исполнителя (тестологами). По истечении определенного времени тестирования, когда количество ошибок резко уменьшается, начинается интенсивное использование системы у заказчика с целью выявления и устранения максимального количества ошибок перед выходом системы на рынок. Этот процесс называется бета-тестированием. В том случае, если ошибки не найдены, говорят, что при тестировании системы получен положительный результат. Если заказчик удовлетворен качеством программного продукта, то наступает период его внедрения в эксплуатацию. После того, как заказчик подписывает акт приемки, проект разработки программной системы считается завершенным. Как правило, сотрудничество исполнителя по обслуживанию системы с заказчиком продолжается, которое называется сопровождением системы. Жизненным циклом разработанного программного продукта является весь период от анализа требований до внедрения и сопровождения, т. е. весь период разработки и эксплуатации программного средства. Главным качеством любого программного продукта является его надежность. Постановка задачи, формальное построение модели задачи и построение математической модели решения задачи, построение алгоритма – это этапы системного анализа задачи (если задача сложная, то рассматривают такие этапы конструирования ИС -разработка архитектуры ИС, разработка структур программ и разработка схемы информационных обменов ИС), а далее идет этап кодирования алгоритма. Языки программирования: 1) Машинный язык = 0 и 1) 2) Язык ассемблера – легко запоминаемые сочетания букв (такие как JMP, MOV и ADD), которые соответствуют определенным инструкциям, написанным на машинном языке. Языки высокого уровня: 3. Язык С – доступ ко всем элементам компьютера. (С++ – современный улучшенный вариант). 4. COBOL – для обработки коммерческих данных. 5. FORTRAN – для выполнения математических расчетов. 6. BASIC – обучение программированию. 7. Pascal – высокоструктурированный, обучение программированию. 8. ADA – сложный язык программирования высокого уровня. 9. Языки RAD позволяют создавать программы, в которых есть всевозможные элементы (включая интерфейс пользователя). Есть три основных языка RAD: – Visual BASIC (созданный на основе языка BASIC), – Delphi (созданный на основе языка Pascal) и – C++ Builder созданный на основе языка C++). Алгоритмы, циклы, массивы. Общие сведения об алгоритмах Одним из основных этапов решения задачи на ЭВМ является разработка алгоритма, т.е. сведение её к последовательности конечного числа операций, которую необходимо выполнить в определённом порядке, чтобы получить нужный результат. Именно последовательность действий обозначается ёмким словом – алгоритм. Это порядок решения задачи. Этим понятием мы часто пользуемся и в повседневной жизни. Например, в кулинарии, при приготовлении лекарств и т.д. Алгоритмы представляют самостоятельную ценность как интеллектуальные ресурсы общества. Строгое математическое определение термина «алгоритм» принадлежит математикам А. Н. Колмогорову и А. А. Маркову. Проблемы, связанные с изучением самого понятия алгоритма, выросли в настоящее время в отдельную «теорию алгоритмов». Потребность такой теории вызвана бурным развитием ЭВМ, а также средств автоматизированного проектирования промышленных роботов, автоматизированных линий, систем управления. Во всех случаях требуется создание алгоритмов выполнения тех или иных операций разной степени сложности. Что же мы называем алгоритмом? В соответствии с ГОСТ 19. 004-80 «алгоритм – точное предписание, определяющее вычислительный процесс, ведущий от варьируемых начальных данных к искомому результату». В литературе встречаются различные трактовки термина «алгоритм». Приведем их. Алгоритм – система формальных правил, четко и однозначно определяющая процесс выполнения заданной работы в виде конечной последовательности действий. Основными изобразительными средствами алгоритмов являются следующие способы их записи: словесная, формульно-словесная, графическая, на языках программирования. Словесный – содержание этапов вычислений задается на естественном языке в произвольной форме. Достоинства этого способа: общедоступность, возможность описывать алгоритм с любой степенью детализации. Формульно-словесный способ описания алгоритмов (псевдокод) основан на записи содержания выполняемых действий с использованием изобразительных возможностей языка математики, дополненного с целью указания необходимых пояснений средствами естественного языка. Например, требуется написать алгоритм вычисления площади треугольника по трем сторонам. п.1 Вычислить полупериметр треугольника p=(a+b+c)/2  п.2 п.2 Вычислить S=  п.3 п.3 Вывести на печать значение S , как искомый результат и прекратить вычисления. При использовании этого способа может быть достигнута любая степень детализации. Графический (блок-схемный) способ – это графическое изображение логической структуры алгоритма, в котором каждый этап процесса переработки данных представляется в виде геометрических фигур (блоков), имеющих строгую конфигурацию в соответствии с характером выполняемых действий. Составление блок-схем алгоритмов осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ 19701–90 «Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения». Изображение схем алгоритмов осуществляется по определенным правилам. Каждая схема должна начинаться и заканчиваться символами, обозначающими начало и окончание алгоритма. Все блоки в схеме располагаются в последовательности сверху вниз и слева направо. Отдельные блоки соединяются между собой линиями потоков информации. Направление линий потока сверху вниз и справа налево принимаются за основные и стрелками не обозначают. Алгоритм – точный порядок действий, определяющий процесс перехода от исходных данных к искомому результату. Алгоритм должен обладать следующими свойствами: • детерминированностью – однозначностью получаемого результата при одних и тех же исходных данных; • массовостью – возможностью получения искомого результата при различных исходных данных для некоторого класса задач; • результативностью – для любых допустимых исходных данных алгоритм должен через конечное число шагов завершить свою работу, либо подать сигнал о том, что данный алгоритм неприменим для решения поставленной задачи; • дискретностью – возможностью разбиения определенного алгоритмического процесса на отдельные элементарные этапы, выполнение которых человеком или ЭВМ не вызывает сомнения, а результат выполнения каждого элементарного этапа определен и понятен. Алгоритм, записанный на языке программирования, называется программой. В этом случае алгоритм представляется в виде последовательности операторов языка. Языки программирования – изобразительные средства для непосредственной реализации программы на ЭВМ. Генетический алгоритм – это эвристический алгоритм поиска, используемый для решения задач оптимизации и моделирования путём последовательного подбора, комбинирования и вариации искомых параметров с использованием механизмов, напоминающих биологическую эволюцию. Виды алгоритмических структур. Алгоритмы бывают чрезвычайно сложными, многоступенчатыми по своей структуре и состоят из тысяч отдельных операций. При всем многообразии алгоритмов решения задач в них можно выделить три основных (канонических) вида алгоритмических структур: линейную, ветвящуюся, циклическую. С помощью этих трех видов структур можно построить алгоритм любой сложности. Линейным называется алгоритмический процесс, при котором все этапы решения задачи выполняются в порядке следования записи этих этапов. Порядок выполнения этапов не зависит ни от исходных данных, ни от результатов выполнения предыдущих этапов. В следующих задачах составить блок-схемы алгоритмов, реализующих линейные вычислительные процессы. Вычислительный процесс, который в зависимости от выполнения определенных условий реализуется по одному из нескольких заранее предусмотренных (возможных) направлений, называется разветвляющимся. Каждое отдельное направление обработки информации называется ветвью и ведет к общему выходу, так что работа алгоритма продолжается независимо от того, какая ветвь будет выбрана. Базовая структура ветвления приведена. В частном случае может оказаться, что для одного из выбранных путей никаких действий выполнять не надо. Такая структура получила название обход. Базовая структура Структура ветвления ветвления «обход» Решение многих задач содержит повторяющиеся действия. Например, нужно вычислить значение функции при десяти различных значениях аргумента. Вычислительные процессы, в которых возникает необходимость многократного повторения одних и тех же действий, но над различными значениями переменных, определяющих эти действия, называются циклическими, а многократно повторяемые участки – циклами. Различают циклы арифметические (с заранее известным числом повторений) и итерационные (число повторений которых заранее не известно и выход из которых осуществляется по выполнению некоторого условия). Рассмотрим алгоритм вычисления значений функции y=F(x) при изменении xo  x  xk с шагом h. Количество повторений цикла определяется по формуле k=[(xk-xo)/h]+1, где [ ] - целая часть частного. Значения аргумента могут быть заданы формулой x=xo+h(i-1), где 1 i  k. Переменную i называют счетчиком цикла. Блок-схемы алгоритмов для решения этой задачи имеют вид: Массивы. Иногда удобно присвоить имя не одной переменной, а целой группе или, как говорят, массиву переменных. Пусть, например, задана числовая последовательность с общим членом an=2n+3. Тогда каждому натуральному n (номеру члена) соответствует число – член последовательности. Так, a1=5, a2=7 и т.д. В программировании такую последовательность задают массивом A(n) =2n+3, а для обращения к отдельному элементу массива достаточно после его имени написать в скобках его порядковый номер (индекс). Так, A(1)=5, A(2)=7. Элемент массива – это переменная с индексом. Количество индексов у массива определяет его размерность. Рассмотренный массив A, представляющий строку, – это одномерный массив. Если рассматривать числовые таблицы (матрицы), то положение числа в ней будет определяться двумя числами (номер строки и номер столбца). Такие массивы называются двумерными. Например, B(2,5) - элемент двумерного массива, расположенный во второй строке и пятом столбце. В памяти ЭВМ двумерные массивы располагаются по строкам. Логические операции. Высказывание – это повествовательное предложение, про которое можно определенно сказать истинно оно или ложно. Таким образом, по своей сути высказывания фактически являются двоичными объектами и поэтому часто истинному значению высказывания ставят в соответствие 1(True), а ложному – 0 (False). Например, запись А = 1 означает, что высказывание А истинно. Логические операции – мыслительные действия, результатом которых является изменение содержания или объема понятий, а также образование новых понятий. Логическое выражение – устное утверждение или запись, в которое, наряду с постоянными величинами, обязательно входят переменные величины (объекты). В зависимости от значений этих переменных величин (объектов) логическое выражение может принимать одно из двух возможных значений: истина (логическая 1) или ложь (логический 0). Сложное логическое выражение – логическое выражение, состоящее из одного или нескольких простых логических выражений (или сложных логических выражений), соединенных с помощью логических операций. Основой цифровой техники служат три логические операции, лежащие в основе всех выводов компьютера. Иногда эти операции И, ИЛИ, НЕ называют «тремя китами машинной логики». Познакомимся с ними подробнее. При записи тех или иных логических выражений используется специальный язык, который принят в математической логике. Основоположником математической логики является великий немецкий математик Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646 - 1716 гг.). Он сделал попытку построить универсальный язык, с помощью которого споры между людьми можно было бы разрешать посредством вычислений. На заложенном Лейбницем фундаменте ирландский математик Джордж Буль построил здание новой науки – математической логики, – которая в отличие от обычной алгебры оперирует не числами, а высказываниями. В честь Д.Буля логические переменные в языке программирования впоследствии назвали булевскими. Высказывания могут быть простыми и сложными. Простые соответствуют алгебраическим переменным, а сложные являются аналогом алгебраических функций. Функции могут получаться путем объединения переменных с помощью логических действий. Самой простой логической операцией является операция НЕ, по-другому ее часто называют отрицанием, дополнением или инверсией и обозначают NOT_X. Результат отрицания всегда противоположен значению аргумента. Инверсия – это сложное логическое выражение, если исходное логическое выражение истинно, то результат отрицания будет ложным, и наоборот, если исходное логическое выражение ложно, то результат отрицания будет истинным. Другими простыми словами, данная операция означает, что к исходному логическому выражению добавляется частица НЕ или слова НЕВЕРНО, ЧТО. Логическая операция НЕ является унарной, т.е. имеет всего один операнд. Таблица истинности: A неА 1 1 В отличие от нее, операции И (AND) и ИЛИ (OR) являются бинарными, так как представляют собой результаты действий над несколькими логическими величинами. Логическое И (AND) еще часто называют конъюнкцией, или логическим умножением (не правда ли, таблица для этой операции похожа как две капли воды на двоичную таблицу умножения?). Конъюнкция – это сложное логическое выражение, которое считается истинным в том и только том случае, когда оба простых выражения являются истинными, во всех остальных случаях данное сложенное выражение ложно. Обозначение: F = A & B. (Амперсанд). Таблица истинности: A B F 1 1 1 1 1 Операцию ИЛИ (OR) – называют дизъюнкцией, или логическим сложением. Дизъюнкция – это сложное логическое выражение, которое истинно, если хотя бы одно из простых логических выражений истинно и ложно тогда и только тогда, когда оба простых логических выражения ложны. Обозначение: F = A + B. Таблица истинности: A B F 1 1 1 1 1 1 1 Импликация – это сложное логическое выражение, которое истинно во всех случаях, кроме как из истины следует ложь. То есть данная логическая операция связывает два простых логических выражения, из которых первое является условием (А), а второе (В) является следствием. Таблица истинности для импликации A B F 1 1 1 1 1 1 1 Эквивалентность (равнозначность) – это сложное логическое выражение, которое является истинным тогда и только тогда, когда оба простых логических выражения имеют одинаковую истинность. Таблица истинности для эквивалентности A B F 1 1 1 1 1 1 Порядок выполнения логических операций в сложном логическом выражении. 1) Инверсия; 2) Конъюнкция; 3. Дизъюнкция; 4. Импликация; 5. Эквивалентность. Операции И, ИЛИ, НЕ образуют полную систему логических операций, из которой можно построить сколь угодно сложное логическое выражение. В вычислительной технике также часто используется операция исключающее ИЛИ (XOR), которая отличается от обыкновенного ИЛИ только при Х=1 и Y=1) Операция XOR фактически сравнивает на совпадение два двоичных разряда. Хотя теоретически основными базовыми логическими операциями всегда называют именно И, ИЛИ, НЕ, на практике по технологическим причинам в качестве основного логического элемента используется элемент И-НЕ. На базе элементов И-НЕ могут быть скомпонованы все базовые логические элементы (И, ИЛИ, НЕ), а значит и любые другие, более сложные. Рис. 1) Логические элементы И, ИЛИ, НЕ в схемном представлении Тема 2. Аппаратное и программное обеспечение ЭВМ. Архитектура персонального компьютера. Общее устройство персонального компьютера. Аппаратное обеспечение – система взаимосвязанных технических устройств, выполняющих ввод, хранение, обработку и вывод информации. Персональный компьютер в своей базовой конфигурации состоит из системного блока, монитора, клавиатуры и мыши. Также к компьютеру можно подключить разнообразные периферийные (внешние) устройства: принтер, сканер, графопостроитель (плоттер), модем, микрофон, акустика, веб-камера и т.д. Системный блок – это основная деталь компьютера. С формальной точки зрения это и есть компьютер, а всё остальное – периферийные устройства, то есть устройства, подключаемые к нему и обеспечивающие конкретные функции. Системный блок персонального компьютера содержит корпус и находящиеся в нем источник питания, материнскую (системную, или основную) плату с центральным процессором и оперативной памятью, различные накопители (жесткий диск, дисководы, приводы CD-ROM или DVD-ROM), платы расширения (графическая плата, звуковая плата, сетевая плата, модем), TV-тюнер, дополнительные устройства и.т.д. Для примера: множество специализированных компьютеров – серверов – не комплектуются ни мониторами, ни клавиатурами, ни мышами, они лишь выполняют свою основную функцию – вычисления, а доступ и управление ими осуществляется с помощью другого компьютера – удалённого терминала. На корпусе системного блока всегда есть кнопка включения и иногда перезагрузки компьютера, индикаторы включённого питания и активности жёсткого диска. На задней панели находятся отверстия для портов материнской платы. Блок питания (или источник питания) обычно смонтирован и поставляется вместе с корпусом системного блока, для которого он предназначен. Мощность источника питания компьютера должна полностью и даже с некоторым запасом обеспечивать энергопотребление всех подключенных к нему устройств. Чем больше устройств может быть установлено в системный блок, тем большую мощность должен иметь блок питания. В среднем мощность блоков питания варьирует от 350 до 400 ватт для настольных ПК. Все кабели можно разделить на две большие группы: сигнальные кабели, предназначенные в основном для передачи информационных сигналов, и кабели питания (power cord), обеспечивающие только электропитание соответствующего устройства. Соединители (разъемы) бывают двух видов: розетки (female) и вилки (male). Контактные выводы вилок выполнены обычно в виде штырьков, которые при соединении с однотипным разъемом (но уже розеткой) входят в соответствующие пазы ответных контактов. Контакты и в розетке, и в вилке могут быть также выполнены в виде плоских пружинных пластин. Большинство используемых разъемов сконструированы таким образом, чтобы исключить возможность неправильного подключения. В тех случаях, когда возможны несколько вариантов подключения, контакты на разъемах обычно пронумерованы и подписаны. В плоских шлейфах провод, ведущий к обозначенному первым номером контакту, обычно выделен другим цветом (характерно для шлейфов IDE, FDD, SCSI). Сетевые фильтры предназначены для эффективной защиты компьютера от импульсных и высокочастотных помех (скачков напряжения), приходящих из сети питания. Плавкий предохранитель отключает фильтр при коротком замыкании. Источники бесперебойного питания (ИБП) предназначены для питания компьютера в течение небольшого промежутка времени при отсутствии электроэнергии, для того чтобы можно было сохранить открытые документы и правильно завершить работу компьютера. Некоторые ИБП включают развитые функции управления электропитанием и обеспечивают упорядоченное отключение системы в случае длительного сбоя электропитания. Программа автоматически сохраняет открытые файлы, закрывает запущенные приложения и корректно завершает работу операционной системы, защищая от повреждений жесткий диск и данные. Материнская плата – печатная плата, на которой осуществляется монтаж большинства компонентов компьютерной системы. Название происходит от английского motherboard, иногда используется сокращение MB или слово mainboard – главная плата. Центральный процессор, или центральное процессорное устройство (ЦПУ) (англ. central processing unit – CPU) – основная микросхема компьютера, в которой и производятся все вычисления. ЦПУ устанавливается на материнской плате. На процессоре установлен большой радиатор, охлаждаемый вентилятором (cooler). Конструктивно процессор состоит из ячеек, в которых данные могут не только храниться, но и изменяться. Внутренние ячейки процессора называют регистрами. Важно также отметить, что данные, попавшие в некоторые регистры, рассматриваются как команды, управляющие обработкой данных в других регистрах. Таким образом, управляя засылкой данных в разные регистры процессора, можно управлять обработкой данных. На этом и основано исполнение программ. Адресная шина. У процессоров Intel Pentium (а именно они наиболее распространены на сегодняшний день в персональных компьютерах) адресная шина 32-разрядная, то есть состоит из 32 параллельных линий. В зависимости от того, есть напряжение на какой-то из линий или нет, говорят, что на этой линии выставлена единица или ноль. Комбинация из 32 нулей и единиц образует 32-разрядный адрес, указывающий на одну из ячеек оперативной памяти. К ней и подключается процессор для копирования данных из ячейки в один из своих регистров. Шина данных. По этой шине происходит копирование данных из оперативной памяти в регистры процессора и обратно. В компьютерах, собранных на базе процессоров Intel Pentium, шина данных 64-разрядная, то есть состоит из 64 линий, по которым за один раз на обработку поступают сразу 8 байтов. Шина команд. Для того чтобы процессор мог обрабатывать данные, ему нужны команды. Он должен знать, что следует сделать с теми байтами, которые хранятся в его регистрах. Эти команды поступают в процессор тоже из оперативной памяти, но не из тех областей, где хранятся массивы данных, а оттуда, где хранятся программы. Команды тоже представлены в виде байтов. Самые простые команды укладываются в один байт, однако есть и такие, для которых нужно два, три и более байтов. В большинстве современных процессоров шина команд 32-разрядная, хотя существуют 64-разрядные процессоры и даже 128-разрядные. Основными параметрами процессоров являются рабочее напряжение, разрядность, рабочая тактовая частота, коэффициент внутреннего умножения тактовой частоты и размер кэш-памяти. Оперативная память (ОЗУ – оперативное запоминающее устройство). Существует два типа оперативной памяти – память с произвольным доступом (RAM – Random Access Memory) и память, доступная только на чтение (ROM – Read Only Memory). Процессор ЭВМ может обмениваться данными с оперативной памятью с очень высокой скоростью, на несколько порядков превышающей скорость доступа к другим носителям информации, например, дискам. Оперативная память с произвольным доступом (RAM) служит для размещения программ, данных и промежуточных результатов вычислений в процессе работы компьютера. Данные могут выбираться из памяти в произвольном порядке, а не строго последовательно, как это имеет место, например, при работе с магнитной лентой. Память, доступная только на чтение (ROM), используется для постоянного размещения определенных программ, например, программы начальной загрузки ЭВМ – BIOS (basic input-output system – базовая система ввода-вывода). В процессе работы компьютера содержимое этой памяти не может быть изменено. Оперативная память – энергозависимая, т.е. данные в ней хранятся только до выключения ПК. Для долговременного хранения информации служат дискеты, винчестеры, компакт-диски и т.д. Накопитель на жёстких магнитных дисках, жёсткий диск или винчестер (англ. Hard Disk Drive, HDD) – энергонезависимое, перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство. Является основным накопителем данных практически во всех современных компьютерах. Основными характеристиками жестких дисков являются интерфейс подключения, ёмкость диска, скорость вращения шпинделя, физический размер жестких дисков. Цифровая информация представляется на компакт-дисках (CD) чередованием впадин (не отражающих пятен) и отражающих свет островков. Компакт-диск имеет всего одну физическую дорожку в форме непрерывной спирали, идущей от наружного диаметра диска к внутреннему. Считывание информации с компакт-диска происходит при помощи лазерного луча, который, попадая на отражающий свет островок, отклоняется на фотодетектор, интерпретирующий это как двоичную единицу. Луч лазера, попадающий во впадину, рассеивается и поглощается: фотодетектор фиксирует двоичный ноль. В настоящее время массовому пользователю стали доступны приводы с возможностью однократной записи (CD-R) и перезаписи (CD-RW) информации. Благодаря невысокой цене носителей для однократной записи, эти устройства стали широко применяться для архивирования данных, резервного копирования, хранения больших объемов информации и т.д. Для однократной записи применяют диски, называемые «золотыми» по цвету наиболее распространенного покрытия. Под покрытием находится отражающая поверхность, сделанная из тончайшей золотой пленки. При записи луч лазера с длиной волны 780 нм (как и при чтении, но с большей в 10 раз мощностью) «прожигает» эту пленку, так что прозрачность слоя изменяется, формируя последовательность нулей и единиц. Очевидно, что однажды записанный диск уже невозможно перезаписать. Золото в качестве подложки применяется потому, что оно имеет максимальную отражательную способность. Носители на CD с однократной записью обладают очень высокой надежностью. Важным достоинством CD-R является возможность их чтения на любом приводе CD-ROM. Технология перезаписываемых компакт-дисков CD-RW позволяет не только записывать, но и стирать информацию. Она основана на записи с изменением фазы, заключающейся в переходах рабочего слоя диска под действием луча лазера в кристаллическое или аморфное состояние с разной отражательной способностью. Выглядят носители CD-RW подобно CD-R, но их покрытие обычно имеет темно-серый цвет. Недостатком CD-RW является тот факт, что диски CD-RW могут считываться только на новых (как правило, не хуже 16-скоростных) устройствах CD-ROM, поддерживающих технологию MultiRead. Дело в том, что считывающий лазер для CD-RW должен иметь другую длину волны, так как при 780 нм отраженный сигнал слишком слаб. Максимальное число циклов чтения-записи не превышает десятков тысяч. Емкость компакт-дисков составляет около 650 Мбайт или 700 Мбайт. DVD (Digital Versatile Disc, цифровой многоцелевой, или универсальный, диск) – это оптические диски большой емкости, которые применяются для хранения полнометражных фильмов, музыки высокого качества, компьютерных программ. Существует несколько вариантов DVD, отличающихся по емкости: односторонние и двухсторонние, однослойные и двухслойные. Односторонние однослойные DVD имеют емкость 4,7 Гбайт информации, двухслойные – 8,5 Гбайт; двухсторонние однослойные вмещают 9,4 Гбайт, двухслойные – 17 Гбайт. Луч лазера в обычном приводе CD-ROM имеет длину волны 780 нм, а в устройствах DVD – от 635 нм до 650 нм, благодаря чему плотность записи DVD существенно выше. Разработчики DVD ориентировались, прежде всего, на возможность записи целого видеофильма с качеством MPEG-2 на один диск, поэтому средняя скорость считывания видеоинформации составляет 4,692 Мбит/с (примерно 600 Кбайт/с), из которых собственно видео считывается со скоростью 3,5 Мбит/с, аудиопоток на трех языках в шестиканальном стандарте Dolby Surround – со скоростью 1,16 Мбит/с, а субтитры на 4 языках (из 32 возможных) – со скоростью 40 Кбит/с. Эта скорость в DVD принята за однократную (1x). Умножив скорость 1x потока на стандартную продолжительность фильма (133 минуты), получаем минимальный объем DVD – 4,7 Гбайт. Помимо чтения данных с DVD со скоростью порядка 1,2 Мбайт/с, накопители DVD способны читать обычные CD-ROM со скоростью, примерно соответствующей 8–10-скоростным приводам CD-ROM. В настоящее время уже массово эксплуатируются устройства DVD, позволяющие записывать и перезаписывать данные. Blu-ray Disc, BD (англ. blue ray – синий луч и disc – диск) – формат оптического носителя, используемый для записи и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости с повышенной плотностью. Стандарт Blu-ray был совместно разработан консорциумом BDA. Blu-ray (букв. «синий-луч») получил своё название от использования для записи и чтения коротковолнового (405 нм) «синего» (технически сине-фиолетового) лазера. Представлен на международной выставке потребительской электроники Consumer Electronics Show (CES), которая прошла в январе 2006 года. Коммерческий запуск формата Blu-ray прошел весной 2006 года. С момента появления формата в 2006 году и до начала 2008 года у Blu-ray существовал серьезный конкурент — альтернативный формат HD DVD. В течение двух лет многие крупнейшие киностудии, которые изначально поддерживали HD DVD, постепенно перешли на Blu-ray. Warner Brothers, последняя компания, выпускавшая свою продукцию в обоих форматах, отказалась от использования HD DVD в январе 2008 года. 19 февраля того же года Toshiba, создатель формата, прекратила разработки в области HD DVD. Это событие положило конец так называемой «войне форматов». Однослойный диск Blu-ray (BD) может хранить 23,3/25/27 или 33 Гб, двухслойный диск может вместить 46,6/50/54 или 66 Гб. Также в разработке находятся диски вместимостью 100 Гб и 200 Гб с использованием соответственно четырёх и восьми слоёв. Корпорация TDK уже анонсировала прототип четырёхслойного диска объёмом 100 Гб[2][3]. В технологии Blu-ray для чтения и записи используется сине-фиолетовый лазер с длиной волны 405 нм. Обычные DVD и CD используют красный и инфракрасный лазеры с длиной волны 650 нм и 780 нм соответственно. Такое уменьшение позволило сузить дорожку вдвое по сравнению с обычным DVD-диском (до 0,32 мкм) и увеличить плотность записи данных. Флэш-память (flash) – разновидность полупроводниковой энергонезависимой перезаписываемой памяти. Флэш-память может быть прочитана сколько угодно раз, но писать в такую память можно лишь ограниченное число раз (обычно около 10 тысяч). Причина в том, что для записи в память необходимо сначала стереть участок памяти, а участок может выдержать лишь ограниченное число стираний. Преимуществом флэш-памяти над оперативной является её энергонезависимость – при выключении энергии содержимое памяти сохраняется. Преимуществом флэш-памяти над жёсткими дисками, CD- и DVD-дисками является отсутствие движущихся частей. Поэтому флэш-память более компактна, дешева (с учётом стоимости устройств чтения-записи) и обеспечивает более быстрый доступ. Недостатком, по сравнению с жёсткими дисками, является относительно малый объём: объём самых больших флэш-карт составляет около 8 Гб (256 Гб = 900$). Графическая плата (известна также как графическая карта, видеокарта, видеоадаптер) (англ. videocard) – устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора. Первый IBM PC не предусматривал возможности вывода графических изображений. Современный ПК позволяет выводить на экран двух- и трёхмерную графику и полноцветное видео. Обычно видеокарта является платой расширения и вставляется в специальный разъём (ISA, VLB, PCI, AGP, PCI-Express) для видеокарт на материнской плате, но бывает и встроенной. Современная графическая плата состоит из следующих основных частей: графический процессор, видеоконтроллер и видеопамять. Многие карты имеют видеовыход для подключения к телевизору и DVI для подключения жидкокристаллических мониторов, это позволяет превратить компьютер в домашний кинотеатр. Звуковая плата (также называемая звуковая карта, аудиоадаптер) используется для записи и воспроизведения различных звуковых сигналов: речи, музыки, шумовых эффектов. IBM PC проектировался не как мультимедийная машина, а инструмент для решения серьёзных научных и деловых задач, звуковая карта на нём не была предусмотрена и даже не запланирована. Единственный звук, который издавал компьютер, был звук встроенного динамика бипера, сообщавший о неисправностях. Любая современная звуковая карта может использовать несколько способов воспроизведения звука. Одним из простейших является преобразование ранее оцифрованного сигнала снова в аналоговый. Глубина оцифровки сигнала (например, 8 или 16 бит) определяет качество записи и, соответственно, воспроизведения. Так, 8-разрядное преобразование обеспечивает качество звучания кассетного магнитофона, а 16-разрядное – качество компакт-диска. Сетевая плата (также известная как сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet card, NIC (англ. network interface card)) – печатная плата, позволяющая взаимодействовать компьютерам между собой посредством локальной сети. Обычно сетевая плата идёт как отдельное устройство и вставляется в слоты расширения материнской платы (в основном – PCI, ранние модели использовали шину ISA). На современных материнских платах сетевой адаптер все чаще является встроенным, таким образом, покупать отдельную плату не нужно. На сетевой плате имеются разъёмы для подключения кабеля витой пары и/или BNC-коннектор для коаксиального кабеля. Модем – это устройство, способное осуществлять модуляцию и демодуляцию информационных сигналов; как правило, используется для подключения домашнего компьютера к сети Интернет по телефонной линии. Данные, подлежащие передаче, преобразуются в аналоговый сигнал модулятором модема «передающего» компьютера, пригодные для передачи по телефонному каналу связи. Принимающий модем, находящийся на противоположном конце линии, «слушает» передаваемый сигнал и преобразует его обратно в цифровой с помощью демодулятора. Режим работы, когда передача данных осуществляется только в одном направлении, называется полудуплексом (half duplex), в обе cтороны – дуплексом (full duplex). Одной из основных характеристик модема является скорость модуляции (modulation speed). Она определяет физическую скорость передачи данных без учета исправления ошибок и сжатия данных, единицей измерения которой является количество бит в секунду (бит/с). Модемы по способу подключения к компьютеру подразделяются на внешние и внутренние. Максимальная скорость передачи данных модемом по телефонной линии составляет 56 Кбит/сек. Кроме передачи данных, некоторые модемы могут выполнять функции автоответчика, передавать и принимать факсимильные изображения на другой факс-модем или обычную факс-машину, автоматически определять номер входящего вызова. Внутренний модем устанавливается в PCI слот на материнской плате и скрыт от глаз, внешний модем, как исходит из названия, подключается к серийному порту компьютера или USB-порту. МОНИТОР ЭЛТ – электронно-лучевая трубка, CRT – Cathode Ray Tube. Изображение на экране ЭЛТ-монитора получается в результате облучения люминофорного покрытия остронаправленным пучком электронов, разогнанных в вакуумной колбе. Для получения цветного изображения люминофорное покрытие имеет точки или полоски трех типов, светящиеся красным, зеленым и синим цветом. ЖК – жидкокристаллические, LCD – Liquid Crystal Display. ЖК-монитор состоит из двух слоев стекла с нанесенными на них тонкими бороздками и электродами, заключенного между ними слоя жидких кристаллов, осветителя и поляризаторов. Жидкие кристаллы под действием электрического поля поворачивают плоскость поляризации света на определенный угол. Далее свет проходит через поляризатор, который пропускает его с интенсивностью, зависящей от угла поворота плоскости поляризации. Цвет получается в результате использования трех цветных фильтров, разделяющих белый свет на составляющие RGB. PDP – Plasma Display Panel. Как и в ЭЛТ-мониторе, в плазменной панели светится люминофор, но не под воздействием потока электронов, а под воздействием плазменного разряда. Каждая ячейка плазменного дисплея – флуоресцентная мини-лампа, которая способна излучать только один цвет из схемы RGB. Клавиатура (keyboard) содержит 101 или 104 клавиши. Стандартом расположения символьных клавиш является раскладка QWERTY (ЙЦУКЕН) по названию клавиш верхнего символьного ряда слева направо. Клавиатуры по способу подключения к компьютеру подразделяются на классические и беспроводные. Классические клавиатуры подключаются с помощью провода к портам DIN, PS/2 или USB компьютера. Беспроводные взаимодействуют с компьютером с помощью инфракрасной или радиосвязи, а также по средству Bluetooth-соединения, в этом случае к компьютеру, как правило, к USB-порту, подключается приемное устройство. По набору клавиш можно выделить стандартные и мультимедийные клавиатуры. Манипуляторы, или координатные устройства ввода информации, являются неотъемлемой частью современного компьютера. Наиболее известны следующие типы манипуляторов: мышь, трекбол, графические планшеты, устройства ввода, применяемые в ноутбуках – тачпад и трекпоинт, а также джойстики. Изначально для подключения мыши к компьютеру использовался провод (в обиходной речи «хвост»), который подключался в один из портов компьютера. Первым из широко применяемых стандартных портов стал COM-порт, впоследствии его сменил порт PS/2, который в настоящее время всё больше вытесняется портом USB. Провод часто являлся помехой при работе с мышью, поэтому от него неоднократно пытались избавиться. Первыми попытками было внедрение инфракрасной связи между мышью и специальным приёмным устройством, которое, в свою очередь, подключалось к порту компьютера. Но оптическая связь, как показала практика, тоже не лишена недостатка, любое препятствие между мышью и датчиком мешало работе. Радиосвязь между мышью и приёмным устройством, подключённым к компьютеру, позволила избавиться от недостатков инфракрасной связи. Сейчас для связи стало всё более широко применяться Bluetooth-соединение, это позволяет избавиться от приёмного устройства, так как некоторые компьютеры уже оснащены Bluetooth-адаптером. Изначально для позиционирования указателя мыши использовался шарик, главным недостатком которого являлось его частое загрязнение и, как следствие, неточное позиционирование. Современные мыши лишены этого недостатка благодаря оптической системе (оптические мыши), которая используется для позиционирования. Графический планшет (дигитайзер, диджитайзер) – это устройство для ввода рисунков от руки непосредственно в компьютер. Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию пера. Также к планшету может прилагаться специальная мышь. К наиболее известным производителям манипуляторов относятся компании Genius, Logitech, Microsoft, Mitsumi. Периферийные (внешние) устройства. Принтер (от англ. printer – печатник) – устройство печати информации на твердый носитель, обычно на бумагу. Процесс печати называется выводом на печать, а результат – распечаткой. Принтеры, в зависимости от вида печати, разделяют на цветные и монохромные, в зависимости от способа нанесения изображения – на матричные, струйные, лазерные. Изображение, получаемое с помощью современных принтеров, состоит из точек (dots). Чем меньше эти точки и чем чаще они расположены, тем выше качество изображения. Максимальное количество точек, которые принтер может раздельно напечатать на отрезке в 1 дюйм (25,4 мм), называется разрешением и характеризуется в точках на дюйм (dpi – dot per inch). Хорошее качество печати обеспечивается разрешением 300 dpi и выше. Матричный принтер является старейшим из ныне применяемых типов принтеров, его механизм был изобретён в 1964 г. компанией Seiko Epson. Изображение формируется печатной головкой, которая состоит из набора иголок, приводимых в действие электромагнитами (игольчатая матрица). Иголки ударяют по бумаге через красящую ленту, головка передвигается построчно вдоль листа. Этот тип принтеров называется SIDM – Serial Impact Dot Matrix, последовательные ударно-матричные принтеры. Выпускались принтеры с 9, 12, 14, 18 и 24 иголками. Основное распространение получили 9- и 24-игольчатые принтеры. Качество печати напрямую зависит от числа иголок, поскольку таким образом получается больше точек на дюйм; принтеры с 24 иголками называют LQ (Letter Quality, качество печатной машинки). Скорость матричных принтеров измеряется в символах в секунду (CPS, characters per second). Основными недостатками данного типа принтеров являются низкая скорость работы и высокий шум, однако благодаря дешевизне копии (расходным материалом, по сути, является только красящая лента) и возможности работы с непрерывной (рулонной, фальцованой) и копировальной бумагой они незаменимы, когда требуется печать на непрерывной бумаге (лаборатории, промышленность, бухгалтерия, ведение отчетов, печать чеков в магазинах, банкоматах и т.п.), многослойных бланках (например, авиабилеты), или минимальная стоимость печати. Сам факт ударной печати затрудняет внесение несанкционированных изменений в документ (финансовая сфера). Область применения матричных принтеров – там, где необходимы большие объемы печати, но не важна скорость и качество печати. Первый струйный принтер появился в 1976 г. Это был принтер от компании IBM. Принцип печати последовательный, безударный. Изображение формируется из микрокапель (~ 50 мкм) чернил, которые выдуваются из сопел картриджа. Засорение сопел, а точнее засыхание чернил в соплах – это существенный конструктивный недостаток струйных принтеров. Каждая строка цветного изображения проходится 4 раза. Количество сопел обычно от 16 до 64, но есть печатающие головки с сотнями сопел. Преимущества: • высокое качество графики даже для самых дешевых моделей; • низкая стоимость принтера (продается ниже себестоимости, окупается для производителя за счет дорогих расходных материалов); • наличие принтеров больших форматов (от А4 до А0). Недостатки: • низкая экономичность. Затраты на чернила уже в первый год как минимум в 5 раз превысят стоимость устройства, при объемах печати в 10–15 страниц в день. Непроизводительный расход чернил на прочистку головок. Низкая емкость картриджей; • требователен к бумаге. Для качественной печати необходима специальная бумага для струйных принтеров; • низкая стойкость отпечатков (выцветают и смываются); • относительно низкая надежность; • относительно низкая скорость печати. Область применения струйных принтеров – там, где нет необходимости в больших объемах печати, но важна скорость и качество печати. Лазерные принтеры менее требовательны к бумаге, чем, например, струйные, а стоимость печати одной страницы текстового документа у них в несколько раз ниже. Большинство представленных на рынке лазерных принтеров предназначены для черно-белой печати; цветные лазерные принтеры пока дороги и рассчитаны на корпоративных пользователей. Лазерные принтеры печатают на бумаге плотностью от 60 г/м3 со скоростью от 8 до 24 листов в минуту (ppm – page per minutes), при этом разрешение может быть 1200 dpi и более. Качество текста, напечатанного на лазерном принтере с разрешением 300 dpi, примерно соответствует типографскому. Однако если страница содержит рисунки, содержащие градации серого цвета, то для получения качественного графического изображения потребуется разрешение не ниже 600 dpi. При разрешающей способности принтера 1200 dpi отпечаток получается почти фотографического качества. Если необходимо печатать большое количество документов (например, более 40 листов в день), лазерный принтер представляется единственным разумным выбором. Технология – прародитель современной лазерной печати – появилась очень давно. В 1938 г. Честер Карлсон изобрёл способ печати, названный электрография, а затем переименованный в ксерографию. Сердцем лазерного принтера является фотобарабан. С его помощью производится перенос изображения на бумагу. Фотобарабан представляет собой металлический цилиндр, покрытый тонкой пленкой фоточувствительного полупроводника. Поверхность такого цилиндра можно снабдить положительным или отрицательным электростатическим зарядом, который сохраняется до тех пор, пока барабан не освещен. Если какую-либо часть барабана осветить, покрытие приобретает проводимость и заряд стекает с освещенного участка, образуя незаряженную зону. Это ключевой момент в понимании принципа работы лазерного принтера. Другой важнейшей частью принтера является лазер и оптико-механическая система зеркал и линз, перемещающая луч лазера по поверхности барабана. Лазер генерирует очень тонкий световой луч. Отражаясь от вращающихся зеркал, этот луч засвечивает поверхность фотобарабана, снимая ее заряд. Тем самым на поверхность барабана помещается скрытое изображение. Также обладающий электростатическим зарядом тонер (красящий порошок) притягивается к поверхности барабана, сохранившей скрытое изображение. После этого барабан прокатывается по бумаге, и тонер переносится на бумагу. Потом бумага проходит через блок термозакрепления (печку) для фиксации тонера, а фотобарабан очищается от остатков тонера и разряжается. Область применения лазерных принтеров – там, где необходимы большие объемы печати, а также важна скорость и качество печати. Как правило, их используют в качестве сетевых принтеров. Для подключения принтеров к компьютеру используется LPT или USB-порт. Основные производители: Hewlett-Packard, Samsung, Cannon. Графопостроитель, плоттер – устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до A0 или кальке. Графопостроители рисуют изображения с помощью пера (пишущего блока). Распространенное заблуждение: широкоформатные струйные принтеры иногда неверно называют плоттерами. Сканер (англ. scanner) – устройство, которое создаёт цифровое изображение сканируемого объекта. Полученное изображение может быть сохранено как графический файл, или, если оригинал содержал текст, распознано посредством программы распознавания текста и сохранено как текстовый файл. Рассмотрим принцип действия планшетных сканеров, как наиболее распространённых моделей. Сканируемый объект кладётся на стекло планшета сканируемой поверхностью вниз. Под стеклом располагается подвижная лампа, движение которой регулируется шаговым двигателем. Свет, отражённый от объекта, через систему зеркал попадает на чувствительную матрицу (CCD – Couple-Charged Device), далее на АЦП и передаётся в компьютер. За каждый шаг двигателя сканируется полоска объекта, потом все полоски объединяются программным обеспечением в общее изображение. В зависимости от способа сканирования объекта и самих объектов сканирования существуют следующие виды сканеров: планшетные, ручные, листопротяжные, планетарные, барабанные, слайд-сканеры, сканеры штрих-кода. Операционные системы и оболочки. Основы работы пользователя в операционной среде персонального компьютера 1) Понятие и состав программного обеспечения ЭВМ Под программным обеспечением ЭВМ понимается совокупность программ, процедур и правил вместе со связанной с этими компонентами документацией, позволяющих использовать вычислительную технику для решения задач. Программное обеспечение призвано: ♦ обеспечить работоспособность ЭВМ; ♦ облегчить взаимодействие пользователя с ЭВМ; ♦ расширить ресурсы вычислительной системы; ♦ повысить эффективность использования ресурсов; ♦ повысить производительность и качество труда пользователя. Состав программного обеспечения Системное программное обеспечение, необходимое для управления компьютером, поддержки и выполнения программ пользователя, предоставления пользователю набора всевозможных услуг. Прикладное программное обеспечение, предназначенное для обеспечения решения профессиональных задач пользователя. После установки операционной системы пользователь может загрузить программы, необходимые для своей работы, антивирусные программы, программы архивации файлов. Программы работы с электронной почтой Outlook Express и работы в Интернете Internet Explorer устанавливаются при установке операционной системы. Расширение программного обеспечения предполагает: ♦ разработку оригинальных программ для различных сфер применения; ♦ разработку программ, позволяющих расширить возможности операционной системы, обеспечивающих работу с разными типами внешних устройств, с новыми вычислительными системами. Системное программное обеспечение В составе системного программного обеспечения выделяют: ♦ операционные системы; ♦ операционные оболочки; ♦ системные утилиты; ♦ системы технического обслуживания; ♦ системы программирования. Операционная система – это комплекс программ, организующих работу компьютера и человека с компьютером. Это – набор программ и драйверов, обеспечивающих взаимодействие между программными и аппаратными средствами компьютера и управляющих их работой. Операционная система предоставляет интерфейс пользователю, оказывает влияние на функционирование всей вычислительной системы. Обычно операционная система хранится на жестком или гибком (системном) диске. Различают операционные системы, использующие командную строку для ввода команд и запуска программ с использованием клавиатуры, и графические операционные системы. В последних основным устройством управления является мышь или другое устройство позиционирования. (Великое множество. Наиболее известные: Mac OS (Apple), OS/2 (IBM, отличается большой надежностью, имеет достаточное число бизнес-приложений, с ней совместимы DOS-приложения и по своей идеологии она имеет сходство с операционной системой Windows), MS-DOS и Windows (Microsoft), Linux (свободная). UNIX – представляет собой одну из альтернатив семейству операционных систем Windows. Это не только многозадачная, но и многопользовательская операционная система, которая позволяет нескольким пользователям разделять вычислительные ресурсы одного компьютера. Система обладает простым пользовательским интерфейсом, поскольку она написана на языке высокого уровня, ее легко понимать, изменять, переносить на другие аппаратные платформы. Файловая система представлена в иерархической форме, а потому является легкой в сопровождении и эффективной в работе. Файловая система UNIX обеспечивает единый интерфейс доступа к данным и периферийным устройствам. LUNIX – является полной многозадачной и многопользовательской операционной системой, поддерживающей национальные и стандартные клавиатуры, разные типы файловых систем для хранения данных, обеспечивающая полный набор протоколов ТСР\IР для работы в сети. Система компактна, отличается высоким уровнем надежности. Операционная система MS-DOS В разных моделях компьютера могут использоваться различные операционные системы, которые отличаются ресурсами оперативной памяти и обеспечивают разный уровень сервиса для программирования и работы с готовым программным обеспечением. Наибольшее распространение в настоящее время получили операционные системы MS-DOS и MS-Windows, которые непрерывно совершенствуются, появляются новые их версии. Каждая версия отличается от предыдущей своими дополнительными возможностями. Структура операционной системы MS-DOS MS-DOS – коммерческая операционная система фирмы Microsoft для персональных компьютеров. В современных компьютерах существует в виде ядра Windows, которая загружается на начальном этапе загрузки системы. Минимальный набор файлов операционной системы MS-DOS: – Базовую систему ввода-вывода BIOS (Basic Imput /Output System), находящаяся в постоянной памяти компьютера Главная функция BIOS материнской платы – инициализация устройств, подключённых к материнской плате, сразу после включения питания компьютера. BIOS проверяет работоспособность устройств, задаёт низкоуровневые параметры их работы, и после этого ищет загрузчик операционной системы на доступных носителях информации и передаёт управление операционной системе. – Модуль расширения, предназначенный для увеличения возможностей BIOS, представлен в виде файла с именем IO.SYS. – Базовый модуль в виде файла с именем MSDOS.SYS предназначен для управления ресурсами компьютера, файловой системой и работой программ при помощи системы прерываний. – Командный процессор в виде файла с именем COMMAND.COM. Взаимодействие с командным процессором осуществляется при помощи команд. Резидентные команды входят в состав самого командного процессора. Транзитные команды являются файлами типа ЕХЕ или СОМ, входящими в состав операционной системы DOS и хранящимися в каталоге, как правило, с именем DOS. – Внешние команды и драйвера, утилиты в виде файлов. СОМ.EXE., SYS. Внешняя команда – это программа, выдающая пользователю ряд простых запросов без специального интерфейса. Внешние драйверы выполняются без диалога и поставляются отдельно от MS-DOS (совместно с внешним устройством или самостоятельно). Утилиты – это обслуживающие программы, которые предоставляют пользователю сервисные услуги и, как правило, имеют хорошо организованный интерфейс с пользователем. – Системный загрузчик SB всегда размещается на диске в нулевом секторе. Основное назначение этой программы состоит в поиске и перезаписи (загрузки) с диска в оперативную память двух файлов – IO.SYS и MSDOS.SYS, а также запуске модуля расширения BIOS. Механизмом функционирования MS-DOS является система прерываний. Прерывания – это процедуры, которые компьютер вызывает для выполнения определенной задачи. Аппаратные прерывания могут вызываться следующими причинами: падением напряжения в системе питания, сигналом от принтера, нажатием клавиш на клавиатуре, сигналом от таймера и т.п. Программные прерывания составляют большую часть фиксируемых прерываний и возникают при обращении и работе системных и прикладных программ. Каждое прерывание имеет уникальный номер и с ним связана определенная программа. Аппаратные прерывания относятся к прерываниям низшего уровня, им присвоены младшие номера и их обслуживает базовая система ввода-вывода. Программные прерывания относятся к верхнему уровню, имеют большие номера и их обслуживает в основном базовый модуль DOS. Загрузка операционной системы Загрузка операционной системы MS-DOS в оперативную память компьютера предполагает: ♦ включение компьютера; ♦ тестирование оперативной памяти программой BIOS; ♦ считывание в оперативную память загрузчика операционной системы. Загрузчик проверяет наличие на системном диске модуля расширение IO.SYS и базового модуля MSDOS.SYS. Если они находятся в отведенном для них месте, то он загружает их в оперативную память, если их нет, то выдается сообщение об их отсутствии. В этом случае рекомендуется произвести повторную загрузку. Сигнал повторения загрузки передает управление постоянному модулю BIOS, который снова переписывает с диска в оперативную память блок начальной загрузки и т.д. (Повторная загрузка осуществляется нажатием клавиш {Ctrl-Alt-Delete}); ♦ загрузку командного процессора command.com и обработку файла конфигурации config.sys, который содержит команды подключения необходимых драйверов (этот файл может отсутствовать, если пользователя устраивает базовый вариант операционной системы); ♦ обработку командного файла autoexec.bat, с помощью которого производится настройка параметров операционной системы (смена режимов печати, создание виртуального диска, загрузка вспомогательных программ и др.). После окончания работы файла autoexec.bat и даже если этот файл не обнаружен, на экран дисплея будет выдано приглашение системного диска, например С: \ >. Команды операционной системы MS-DOS Имя команды операционной системы состоит непосредственно из имени и параметров, разделенных пробелами. Для ввода команды в ЭВМ следует набрать эту команду на клавиатуре и нажать клавишу Enter, при этом можно использоваться клавиши: Backspace – удаление символа слева от курсора; Del – удаление символа справа от курсора; Ins – вставка символа в позицию курсора; Esc – очистка всей командной строки; F3 – вызов в командную строку предыдущей команды; Cls – команда очистки экрана. Команды работы с дисками ♦ Для смены дискового устройства необходимо набрать имя нового дискового устройства с двоеточием и нажать клавишу Enter. Например: смена диска D: на диск С: производится командой D:\>C: С: \ >_. Команды просмотра содержимого диска Dir – просмотр содержимого текущего диска; Dir [дисковод:] – просмотр содержимого диска; Dir/P [дисковод:] – постраничный просмотр содержимого диска; Dir/W [дисковод:] – вывод краткого содержания диска. Команды работы с файлами ♦ Для создания текстовых файлов – команда Copy con [дисковод:] [путь \] имя файла; ♦ для удаления файла – команда Del [ дисковод:] [ путь \] имя файла. В обозначении файла можно использовать символы «*» и «?»; ♦ для переименования файлов – команда Ren [дисковод:] [путь \] имя файла новое имя файла; ♦ для копирования файлов – команда Сору [дисковод:] [путь \] имя файла [дисковод:] [путь \] имя файла. Если имя файла не указано, то файл копируется с тем же именем; ♦ для вывода файла на экран – команда Туре [дисковод:] [путь\] имя файла; Для вывода файла на печать – команда Сору [дисковод:] [путь \] имя файла Ргn; ♦ для копирования нескольких файлов в один – команда Сору [дисковод:] [путь\] имя первого файла + [дисковод:] [путь\ ] имя второго +... . [дисковод:] [путь \] имя нового файла. Команды работы с каталогами ♦ Для входа в каталог – команда CD [дисковод:] [путь \] имя каталога; ♦ для выхода из каталога – CD.. ; ♦ для изменения текущего каталога – CD [дисковод:] путь; ♦ для выхода в корневой каталог – CD\; ♦ для создания каталога – MD [дисковод:] путь; ♦ для удаления каталога – RD [дисковод:] путь; ♦ для просмотра каталога – D1R [дисковод: \ путь] [имя файла] [/Р] [W]. Операционная оболочка – это программа, которая позволяет осуществлять действия по управлению ресурсами компьютера в рамках более развитого, удобного и интуитивно понятного пользователю интерфейса. Оболочка операционной системы – это программный продукт, который делает общение пользователя с компьютером более комфортным. Это самостоятельная программа, целью которой является облегчение работы с операционной системой, с каталогами и файлами. В Windows одна из программ, которая запускается вместе с Windows, называется оболочкой (Windows shell). Оболочка называлась: Windows 1 и 2 – MS-DOS Executive Windows 3 – Диспетчер программ Windows 95 и далее – Проводник Windows. Проводник Windows впервые появился в Windows 95 как замена диспетчера программ и диспетчера файлов Windows 3.x. Всё, что видит пользователь после загрузки Windows (иконки рабочего стола, панель задач, меню «Пуск» – кроме, разве что, «обоев») – это Проводник Windows. Но иногда Проводником называют его часть, предназначенную для манипуляции файлами. Её можно вызвать двойным щелчком по иконке Мой компьютер, запустить из меню Пуск (которое заменило Program Manager из Windows 3.x), воспользоваться клавиатурным сокращением Win + E . Последующие версии Windows, и в некоторых случаях, версии Internet Explorer, добавляли новые возможности, убирали другие, постепенно формируя из простой системы навигации по файлам полнофункциональную задаче-ориентированную систему управления файлами. За функционирование Проводника Windows отвечает процесс explorer.exe. Функции explorer.exe: – Отображение папок и файлов, включая «Панель управления», «Планировщик задач», «Принтеры и факсы», «Шрифты» и т.п. – Отображение оболочки Windows: панели задач с кнопкой «Пуск» и значков рабочего стола. Explorer.exe не является критическим процессом и может быть закрыт с помощью Диспетчера задач. После его закрытия на экране остается лишь фоновая картинка. Процесс может быть перезапущен с помощью Диспетчера задач. Системные утилиты – это программы, расширяющие возможности операционных систем и операционных оболочек в части подключения новых периферийных устройств, кодирования информации и управления ресурсами компьютера. (Антивирусы, виртуальные машины, DVD утилиты, дефрагментация, восстановление данных, эмуляторы, архиваторы, защита и др.). Средства технического обслуживания – это совокупность про-граммно-аппаратных средств ЭВМ, предназначенных для обнаружения ошибок в процессе работы компьютера, проверки работоспособности отдельных узлов, блоков и всей вычислительной машины в целом. В составе этой группы программ различают средства диагностики персонального компьютера, средства тестового, аппаратного и программно-аппаратного контроля. Системы программирования – это программные средства, предназначенные для реализации операционных алгоритмов и программ в виде некоторой распознаваемой компьютером последовательности кодов (команд). Система программирования включает систему команд процессора, периферийных устройств, трансляторы, компиляторы и интерпретаторы различных языков программирования 2) Понятие файла и каталога. Одной из функций операционной системы является организация файловой системы, обеспечивающей взаимодействие программ с различными физическими устройствами компьютера: накопителями на магнитных дисках и магнитных лентах, устройствами ввода и вывода и т. д. Файловая система выполняет две основные функции. Первая непосредственно связана с созданием, удалением, изменением атрибутов файлов и т.д. Вторая – с работой с данными, хранящимися в файлах: их чтением, записью, поиском и т.д. Файл – это поименованная область на диске или другом машинном носителе. На диске файл не требует для своего размещения непрерывного пространства, обычно он занимает свободные кластеры в разных частях диска. Сведения о номерах этих кластеров хранятся в специальной FAT-таблице. Кластер является минимальной единицей пространства диска, которое может быть отведено файлу. Самый маленький файл занимает один кластер, большие файлы – несколько десятков кластеров. В файлах может храниться различная информация: тексты, рисунки, чертежи, таблицы и т. п. Для характеристики файла используются следующие параметры: полное имя файла; объем файла в байтах; дата создания файла; время создания файла; специальные атрибуты файла. Например, R (Read only) – файл только для чтения, Н (Hidden) – скрытый файл, S (System) – системный файл, A (Archive) – архивированный файл. Имя файла имеет обозначение, которое состоит из двух частей: собственно имени и расширения. (Windows обычно ограничивает имена файлов 260 символами, например, C:\Program Files\filename.txt). В имени файла нельзя использовать следующие символы: \ / ? : * « > < |. Тип файла (расширение) служит для характеристики хранящейся в файле информации и образуется из символов, причем используются только буквы латинского алфавита. Расширение всегда начинается с точки, например AT. bas, В. com. Шаблоны имени файла Операции с группой файлов (копирование, удаление, перемещение, поиск группы файлов) легко выполнить, пользуясь при формировании имен и типов файлов шаблоном. Шаблон имени файла – это специальная форма, в которой в полях имени и типа файла используются символы «*» или «?». Символ «*» служит для замены любой последовательности символов. В шаблоне может быть использовано в поле имени и типа по одному символу «*». Например: ♦ запись А1)* означает группу файлов с именем А1 и любым расширением (Al.com, Al. txt и т. п); ♦ запись *.* означает группу файлов, имеющих любое имя и любое расширение (a.txt, bl2)bas, и т. д.). Символ «?» служит для замены одного символа. В шаблоне может быть использовано несколько таких символов. Например, запись А??В.bas означает группу файлов, имеющих расширение bas, имя которых состоит из четырех символов, причем первый символ – «А», второй и третий – любые, четвертый – буква «В». Понятие каталога, пути доступа к файлу Каталог – это специальное место на диске, в котором регистрируются имена файлов, месторасположения их на диске, а также сведения и атрибуты файлов. Каталоги имеют свои собственные имена и могут храниться в других каталогах вместе с обычными файлами. Имена каталогов строятся по тем же правилам, что и имена файлов. Расширение для каталогов задавать не принято. Каталог, с которым в настоящий момент времени работает пользователь, называется текущим. Каталог, с которым нет связи в данный момент времени, называется пассивным. В операционной системе принята иерархическая структура организации каталогов. На каждом диске всегда имейся главный (корневой) каталог, который находится на нулевом уровне структуры и обозначается символом «\» (слеш), далее располагаются каталоги первого, второго и последующих уровней. Корневой каталог создается при форматировании диска, имеет ограниченный размер и не может быть удален. Чтобы получить доступ к файлу в иерархической структуре данных, необходимо указать к нему маршрут или путь. Путь к файлу – это последовательность из имен дисков и каталогов или символа «. .», разделенных знаком «\», т. е. цепочка, которую необходимо пройти по иерархической структуре к каталогу, где зарегистрирован исходный файл. При организации доступа к файлу необходимо указывать место его расположения, при этом возможны следующие варианты: – файл находится в текущем каталоге – для организации доступа к файлу достаточно указать его полное имя; – файл находится в каталоге нижнего уровня по отношению к текущему – при организации доступа к нему необходимо указать путь, в котором перечислены все имена каталогов нижнего уровня, лежащих на этом пути; – файл находится в каталоге на другой ветке по отношению к текущему каталогу – при организации доступа к нему необходимо указать путь начиная с имени корневого каталога, т.е. с символа «\». В иерархической структуре движение возможно только по вертикали сверху вниз. Горизонтальные переходы из каталога в каталог недопустимы. Операционная система Windows поддерживает сложную иерар-хическую структуру папок и файлов. На верхнем уровне иерархии расположен Рабочий стол. Следующий уровень представлен папками, расположенными в левом верхнем углу Рабочего стола и представленного значками с надписями: «Мой компьютер» и т.д. Далее по нисходящей расположены уровни дисководов, логических дисков и т. д. Еще ниже расположены папки приложений, файлы документов и программ. Получение информации о дисках и файлах Для получения информации о дисках и файлах необходимо: ♦ дважды щелкнуть значок «Мой компьютер»; ♦ выбрать нужный диск; ♦ выбрать команды меню Файл, Свойства либо команду контекстного меню Свойства; в открывшемся окне диалога <Свойства> представлена информация об объеме свободного и занятого пространства на диске. Открыв диалоговое окно свойств файла (через окно Мой компьютер) и выбрав в меню Вид команду Таблица, обнаруживаем полную информацию о файле – его имя, тип, размер, дата последнего изменения. Стандартным средством просмотра и манипулирования файлами и ресурсами в Windows является программа Проводник, которой перешли функции Диспетчера Файлов из Windows 3.1) На жестком диске компьютера хранятся тысячи различных файлов, и часто возникает необходимость поиска нужных файлов. Поиск файлов Для входа в систему поиска необходимо: ♦ активизировать команды Пуск, Поиск, Файлы и папки; ♦ в появившемся окне <Найти: Все файлы> в поле Имя ввести с клавиатуры искомое имя файла, выбрать диск, на котором будет осуществляться поиск, и нажать кнопку «Найти». Возможен поиск файла по дате создания документа. Для этого следует задать интервал поиска дат. Выбрать несколько дней до даты подписания документа и после даты его подписания. Кроме того, возможен контекстный поиск. Для этого в окне <Искать текст> набирается какое-нибудь слово-ориентир (например, название фирмы – поставщика продукции). Это слово характерно для искомого файла и его можно рассматривать как ключевое. Путем перебора всех хранящихся документов и сравнения всех слов с ключевым возможен поиск нужного (процесс трудоемкий и длительный). Операционная система WINDOWS Особенности операционных систем Windows Особенности операционных систем Windows: ♦ оконный графический интерфейс. Окно – это основное поле действия программы; ♦ многозадачность – система обеспечивает работу с несколькими задачами одновременно, возможно переключение между задачами; ♦ возможность использования длинных имен файлов и каталогов; ♦ мощный графический интерфейс; ♦ удобная и гибкая справочная система; ♦ преимущественное использование мыши для выполнения операций над объектами; ♦ полное соответствие изображения на экране последующему изображению на бумаге; ♦ стандартные система меню, форма представления отчетов и операции обработки для сервисных и прикладных программ; ♦ полная независимость от аппаратуры; ♦ устойчивость в работе и защищенность программы и информации; ♦ совместимость со всеми видами приложений, разработанными для MS-DOS; ♦ реализация принципа создания Рабочего стола. Понятия в операционной системе WINDOWS Окно – это специальным образом обрамленная и оформленная прямоугольная область на экране, предназначенная для размещения объектов и выполнения операций над ними. Окна можно открывать, закрывать, перемещать, распахивать, масштабировать. На Рабочем столе можно держать одно или несколько окон. Их можно расположить в определенном порядке либо «набросать» друг на друга. Система поддерживает окна следующих типов: ♦ окна приложений (программ); ♦ окна документов; ♦ диалоговые окна. Окна программы (приложения) Приложения – это программы решения конкретных задач, работают на верхнем уровне в среде операционной системы, используя ее средства. Такие окна всегда содержат некоторые стандартные элементы: заголовок, горизонтальное меню, одну или несколько панелей инструментов, строку состояния. Управление окнами осуществляется совместно работающей группой инструментов – горизонтальным меню, панелью инструментов, контекстным меню, системным меню (его значок находится в левой части зоны заголовка). Система Windows позволяет одновременно запускать несколько приложений и работать с ними попеременно, переключаясь от одной программы к другой. Активное окно всегда находится поверх других окон. Именно оно воспринимает подаваемые команды. Окна документа Это окна объекта обработки программы, в качестве обязательного элемента содержат заголовок. Диалоговые окна Это специальные окна, используемые для настройки параметров операционной системы или приложения. Отличаются от окна приложения отсутствием строки меню. Содержат набор элементов управления, которые могут быть размещены на нескольких вкладках. Элементом управления диалогового окна являются командные кнопки, которые используются для открытия и закрытия диалоговых окон, выполнения некоторых подготовительных операций. Другим элементом управления является раскрывающийся список, который обычно содержит только пункт, выбранный в настоящее время, но позволяет просмотреть и использовать и другие варианты выбора. На экране окна документов и приложений имеют три варианта представления: ♦ полноэкранный (окно занимает весь экран); ♦ нормальный (окно занимает часть экрана); ♦ значок (окно свернуто в пиктограмму). Операции с окнами ♦ Развернуть окно – щелкнуть по кнопке «Развернуть» или выбрать соответствующую команду системного меню; ♦ переместить окно – подвести указатель мыши к зоне заголовков и, удерживая нажатой левую клавишу мыши, переместить окно; ♦ свернуть окно – щелкнуть по кнопке «Свернуть» или выбрать соответствующую команду системного меню; ♦ восстановить окно – щелкнуть по кнопке «Восстановить» или выбрать соответствующую команду системного меню; ♦ изменить размеры окна при помощи мыши – подвести указатель мыши к границе окна (он примет форму двойной стрелки) и переместить границу окна при нажатой левой клавише мыши; ♦ переместиться от одного открытого окна к другому – нажать на кнопку программы на панели задач или щелкнуть в любом месте нужного окна. Папка – это общий термин операционных систем Windows для обозначения логической емкости, в которой можно сгруппировать любые элементы – документы, отдельные файлы, другие папки, ярлыки. Если папка открыта в окне, то под заголовком окна присутствует строка меню. Папки и файлы можно перемещать и копировать через буфер обмена. Ярлык – представляет собой файл, содержащий указатель на некоторый объект в дереве ресурсов и обеспечивающий быстрый доступ к нему. Если, например, сведения о проделанной работе регулярно заносятся в документ с определенным именем, то целесообразно создать для этого документа ярлык и поместить его на Рабочий стол Windows. После этого для открытия документа достаточно указать на его ярлык и дважды нажать кнопку мыши. Наличие ярлыка не изменяет местоположение файла, оно упрощает его открытие. Меню – это элемент управления, включающий набор команд, из которых пользователь делает выбор. Элементы рабочего стола WINDOWS Рабочий стол – это титульный лист системы. На Рабочем столе могут размещаться значки пиктограмм с надписями: ♦ папок (собственных и системных); ♦ файлов с программами и документами; ♦ ярлыков для папок, файлов, устройств. Кроме того, на Рабочем столе находится Панель задач с кнопкой Пуск. Системными называются папки, которые создаются и обслуживаются самой операционной системой. Обязательными системными папками являются следующие папки. – Папка «Мой компьютер» – вызывает соответствующую универсальную программу, обеспечивающую быстрый доступ к ресурсам локального компьютера, к сетевому диску, к различным устройствам – принтеру, дискам и т. д. Активизация значка вызывает открытие окна со значками, соответствующими локальным сетевым ресурсам компьютера. – Папка «Корзина» – это ограниченная область памяти на жестком диске (занимает 10% памяти диска), служит местом хранения удаленных файлов. Корзина запоминает имя, исходное местоположение, дату удаления, тип и размер удаленных файлов. Удаленные файлы могут быть восстановлены. Активизация корзины открывает окно папки со списком последних удаленных файлов. При переполнении корзины файлы, хранящиеся дольше всех, удаляются безвозвратно. – Папка «Сетевое окружение» – содержит пиктограммы сетевых ресурсов, которыми обладают другие компьютеры, объединенные в одну рабочую группу. При активизации папки вызывается программа, обеспечивающая доступ ко всем доступным сетевым ресурсам-серверам, компьютерам, ко всей сети. – Папка «Входящие» – содержит элементы управления входящими и выходящими документами. Это происходит в случае реализации поддержки электронной почты или факса. – Папка «Портфель» – необходима пользователям, которым приходится работать с одними и теми же документами на разных компьютерах. Это область памяти, куда помещены документы, с которыми осуществляется работа в разных местах – дома, на работе и т.д. В Портфеле хранится база данных, содержащая одновременно несколько вариантов одного документа. – Значок Internet – вызывает работу программы проводник Internet. Панель задач отображает список исполняемых в данный момент приложений и облегчает переключение между ними Интерфейс WINDOWS Существует множество прикладных программ, выпущенных разными фирмами и работающих под управлением операционной системы Windows. Однако у всех у них есть немало общего. Прежде всего это их единообразный интерфейс. Интерфейс – это набор средств взаимодействия, связи, согласования, сопряжения. Это широкий набор всевозможных средств, облегчающих работу пользователя с компьютером. Элементами интерфейса Windows являются: меню; панели инструментов; Панель задач с кнопкой «Пуск»; линии прокрутки экрана, строки состояния, кнопки управления состоянием окон и др. Говоря иначе, элементы управления программами (меню, командные кнопки) и инструменты (панели инструментов), с помощью которых выполняется работа, стандартизированы. Меню – это основной элемент интерфейса. Выбор пункта равносилен выдаче той команды, которая с ним ассоциируется при работе с программой. Разновидности меню: ♦ главное меню системы; ♦ меню приложений; ♦ контекстные меню; ♦ управляющие меню окон приложений и документов. Главное меню системы Активизируется при нажатии кнопки «Пуск». Пункт меню Программы обеспечивает возможность запуска Установленных на компьютере программ (приложений). Пункт меню Избранное обеспечивает доступ к логическим папкам пользователя, где хранятся наиболее часто используемые документы. Пункт меню Документы открывает доступ к ярлыкам последних документов, с которыми работал пользователь. Пункт меню Настройка служит для доступа к Панели управления – основному средству настройки Windows. Пункт меню Найти открывает доступ к средствам поиска, которыми располагает компьютер. Пункт меню Справка обеспечивает выход в справочную систему Windows. Пункт меню Завершение работы обеспечивает корректное завершение работы с системой перед выключением питания. С его помощью можно приостановить работу компьютера, перезагрузить компьютер в режиме MS-DOS. Меню приложений Каждая выполняемая программа (приложение) имеет горизонтальное или главное меню. В каждом приложении оно занимает вторую строку экрана. Когда из этого меню мы выбираем какую-то команду, раскрывается ниспадающее или нисходящее меню. Некоторые пункты этого меню также имеют свои подчиненные меню. Контекстные меню В приложениях Windows используются контекстные меню, которые высвечиваются при нажатии правой кнопки мыши. Они содержат набор команд, доступных в данный момент времени для работы с выбранным объектом. Команда – это требование пользователя к системе выполнить определенное действие. Она может быть выбрана различными способами: ♦ из команд, сгруппированных в пунктах основного меню; ♦ нажатием на соответствующую кнопку, расположенную на панели инструментов; ♦ из команд, сгруппированных в контекстном меню; ♦ при помощи комбинаций клавиш. Чтобы выбрать команду из меню приложения, следует подвести курсор мыши к выбранной команде и нажать на левую кнопку мыши. В раскрывающемся списке выбирается нужная команда. Чтобы выбрать команду из контекстного меню, необходимо: нажать правую кнопку мыши на соответствующем объекте. Раскроется список относящихся к выбранному объекту команд; указать нужную команду в списке команд. Выбор команды приводит либо к ее выполнению, либо к открытию диалогового окна, в котором требуется сообщить системе некоторые дополнительные требования. Чтобы выбрать команду на панели инструментов (она содержит кнопки с наиболее часто используемыми функциями системы), необходимо щелкнуть мышью на соответствующей кнопке панели инструментов. Чтобы выбрать команду с помощью клавиатуры, необходимо воспользоваться комбинацией «горячих» клавиш, указываемых справа от команды в списке команд. Например, одновременное нажатие клавиш Ctrl и S приведет к сохранению текста, что равнозначно команде Сохранить. Формы представления команд При выборе команд главного и контекстно-зависимого меню (производится щелчком правой кнопки мыши по соответствующему объекту) видно, что не все команды представлены одинаково: ♦ если команда обозначена серым цветом, то она является недоступной, т.е. не созданы условия для ее выполнения; ♦ если рядом с командой написано сочетание клавиш, то данная команда может выполняться и без активизации меню, а путем нажатия на указанные клавиши; ♦ если перед командой стоит флажок, это значит, что данная установка активна и соответствующая команда включена. Щелчком мыши в другой позиции команда (флажок) отключается; ♦ если перед командой нарисована кнопка, то данную команду следует активизировать нажатием на соответствующую кнопку на панели инструментов; ♦ если после команды стоит стрелка, это означает, что данная команда нуждается в уточнении; ♦ если перед командой находится маркер в виде точки, это означает, что данная команда выполняется или является активной; ♦ если после команды находится многоточие, это значит, что данная команда требует установки дополнительных параметров. Кнопка «Пуск», находящаяся на Панели задач, позволяет открыть документ, изменить настройку системы, запустить приложение, найти папки и файлы и т.п. При нажатии кнопки «Пуск» появляется Главное меню системы, содержащее пункты-Программы, Документы, Настройка, Найти, Справка, Завершение работы. Панель задач – это важнейший элемент интерфейса. Основное назначение ее – отображать список исполняемых в данный момент времени приложений и облегчить переключение между ними. Панель задач можно настраивать по своему усмотрению (например, выводить время, дату, индикаторы различных режимов, регулятор громкости звуковой платы). Несмотря на то, что Рабочий стол и Панель задач – это разные вещи, для простоты считается, что Панель задач находится на Рабочем столе. Панель инструментов – это специальный инструмент управления, содержащий набор кнопок, каждая из которых представляет некоторую функцию (команду) обработки. Упрощает доступ к часто используемым командам. Например, панель инструментов Стандартная содержит пиктограммы, с помощью которых можно выполнить ряд команд общего характера. Панель инструментов Форматирование предназначена для выбора списка стилей оформления, списка шрифтов, размера шрифтов, вида их начертания, цвета, способа оформления абзацев. Панель инструментов Обрамление выполняет декоративную функцию. С ее помощью можно задать форму и ширину рамки, переключать границы рамки, выбирать узор заполнения. Панель инструментов Рисование предназначена для рисования. Справочная система является средством получения необходимой справочной информации. Вызов ее осуществляется с помощью кнопки «?» строки меню либо командами Пуск, Справка Главного меню. Диалоговое окно справочной системы содержит разделы: Содержание, Предметный указатель, Поиск. Каждый из них дает доступ к одним и тем же статьям справочной системы, но предлагает разные способы общения. Для ознакомления с программой пользователь может выбрать любой вариант. Каждая статья справочной системы открывается в отдельном окне, где представлены ссылки на термины и статьи, требующие пояснений. Папки и файлы могут быть созданы: на Рабочем столе, в окне диска, в окне папки. Создание папок с помощью строки меню ♦ Щелкнуть левой кнопкой мыши в строке меню по пункту Файл; ♦ из списка команд выбрать команду Создать, справа появится еще один список команд. Плавно перевести указатель мыши на команду Папка и сделать щелчок левой кнопкой мыши. На экране появится значок папки, чуть ниже которого расположена строка имени папки. ♦ с клавиатуры ввести имя папки и нажать клавишу Enter. Создание папок с помощью правой кнопки мыши ♦ В пространстве окна на свободном месте щелкнуть правой кнопкой мыши; ♦ выбрать команду Создать, затем – Папка и сделать щелчок мышью; ♦ с клавиатуры ввести имя папки и нажать клавишу Enter. Создание текстовых документов с помощью строки меню ♦ Выбрать команды Файл, Создать, Текстовый документ и сделать щелчок левой кнопкой мыши; ♦ с клавиатуры ввести имя файла и нажать клавишу Enter; ♦ двойным щелчком по имени файла открыть программу Блокнот; ♦ набрать содержимое файла; ♦ выполнить команды Файл, Сохранить; ♦ закрыть программу Блокнот щелчком левой кнопки мыши по кнопке. Создание текстовых документов с помощью правой кнопки мыши ♦ В пространстве окна щелкнуть правой кнопкой мыши; ♦ выбрать команду Создать, а затем – Текстовый документ и сделать щелчок мышью; ♦ с клавиатуры ввести имя файла и нажать клавишу Enter; ♦ двойным щелчком по имени файла открыть программу Блокнот; ♦ набрать содержимое файла и выполнить команды Файл, Сохранить; ♦ закрыть окно программы Блокнот щелчком левой кнопки мыши по кнопке. Создание текстовых документов с помощью главного меню Щелкнуть левой кнопкой мыши кнопку «Пуск», последовательно выбрать команды Программы, Стандартные, Блокнот. После запуска Блокнота появляется пустое окно и содержащийся в нем документ имеет временное имя – [Без имени]. Далее следует набрать содержимое файла, выполнить команды Файл, Сохранить, ввести имя папки и файла, щелкнуть кнопку «Сохранить» и закрыть программу Блокнот. Копирование объектов ♦ Выделить объект (папку или файл) щелчком левой кнопки мыши (группа объектов выделяется щелчком левой кнопки мыши при нажатой клавише Ctrl); ♦ щелкнуть левой кнопкой мыши в строке меню по пункту Правка; ♦ из списка команд выбрать команду Копировать (или щелкнуть правой кнопкой мыши. На экране появится список команд. Из списка команд выбрать команду Копировать); ♦ открыть окно папки или диска, в которое будет копироваться объект (папка или файл); ♦ щелкнуть левой кнопкой мыши в строке меню по пункту Правка. Из списка команд выбрать команду Вставить (или щелкнуть правой кнопкой мыши. На экране появится список команд и из списка команд выбрать команду Вставить). Перемещение объектов ♦ Выделить объект (папку или файл); ♦ щелкнуть левой кнопкой мыши в строке меню по пункту Правка. Из списка команд выбрать команду Вырезать (или щелкнуть правой кнопкой мыши и из появившегося списка команд выбрать команду Вырезать); ♦ открыть окно папки или диска, в которое будет перенесен объект (папка или файл); ♦ щелкнуть левой кнопкой мыши в строке меню по пункту Правка; ♦ из списка команд выбрать команду Вставить (или щелкнуть правой кнопкой мыши и из списка команд выбрать команду Вставить). Отмена выделения производится щелчком левой кнопки мыши вне выделенных объектов. Удаление объектов ♦ Щелчком левой кнопкой мыши пометить файл или папку, нажать клавишу Del и подтвердить удаление в Корзину. Для выделения группы файлов и папок необходимо нажать клавишу Ctrl и, удерживая ее, помечать щелчком левой кнопкой мыши нужные файлы и папки. Нажать клавишу Del и подтвердить удаление в Корзину. Программа «Проводник» Программа Проводник предназначена для управления файловой системой, относится к числу управляющих программ Windows, позволяет просматривать диски и каталоги, создавать каталоги, выполнять различные операции с файлами и каталогами – копировать, переименовывать, удалять. Функции программы «Проводник» аналогичны функциям программы «Мой компьютер». Наличие в Проводнике окна, состоящего из двух частей, позволяет выполнять работу более комфортно. Проводник запускается из главного меню системы командами Пуск, Программы, Проводник. Окно проводника Окно Проводника разделено на две панели. На левой панели окна расположены дисковые устройства, установленные на компьютере, и некоторые служебные папки. Если открыть диск, на экране появятся его папки. Если открыть папки, то наглядно проявится древовидная структура системы хранения файлов. На правой панели отображаются файлы и папки того диска (или папки), который выбран на левой панели. Открытие папки в обеих панелях производится двойным щелчком левой кнопки мыши. На левой панели Проводника слева от дисковых устройств и некоторых папок находится квадратик, внутри которого стоит знак[+] или 0. Знак \+\ означает, что внутри имеются вложенные папки. Щелчок мышью по этому квадратику позволяет открыть данную папку (или устройство) и увидеть следующий уровень вложенных папок, часть из которых также может быть отмечена плюсом. Знак [ ] означает, что данная папка уже открыта, и щелчок мышью по этому квадратику ее закроет. Если рядом с именем папки нет такого квадратика, то это означает, что внутри нет ни одной папки. Папка либо пустая, либо в ней находятся только файлы. Если открытые папки не помещаются на левой панели, то разделительную полосу между панелями можно передвинуть. Для этого необходимо поместить на нее указатель мыши так, чтобы он приобрел вид двусторонней стрелки, щелкнуть левой кнопки мыши и, не отпуская кнопку, перетащить разделительную полосу на новое место. Для отображения файлов и папок на правой панели Проводника предусмотрены четыре режима (крупные значки; мелкие значки; список; таблица). Для переключения этих режимов можно использовать либо команду Вид, либо кнопки на панели инструментов. Линии прокрутки, расположенные в обеих областях рабочего окна, позволяют «листать» файловую систему. Режимы просмотра окна Проводника соответствуют режимам просмотра окна папки. Прикладное программное обеспечение. Понятие прикладного программного обеспечения. Прикладная программа или приложение — программа, предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитана на непосредственное взаимодействие с пользователем. В большинстве операционных систем прикладные программы не могут обращаться к ресурсам компьютера напрямую, а взаимодействуют с оборудованием и проч. посредством операционной системы. К прикладному программному обеспечению (application software) относятся программы, написанные для пользователей или самими пользователями, для задания компьютеру конкретной работы. Программы обработки заказов или создания списков рассылки – пример прикладного программного обеспечения. Программистов, которые пишут прикладное программное обеспечение, называют прикладными программистами. Если в качестве простой аналогии рассматривать операционную систему как корпус, мотор, шасси, колёса и другие компоненты автомобиля (те детали которые позволяют автомобилю ехать), то роль прикладных программ будут играть рулевое управление, сиденья, приборная панель, кондиционер и т.п., то есть те части которые позволяют нам использовать автомобиль в целях передвижения в нём и разнообразные дополнительные опции, повышающие удобство этого использования. Аналогично автомобилю, которым невозможно пользоваться без руля, разве что только для обогрева помещения, так и компьютер без прикладного ПО практически бесполезен, можно из него сделать разве что файл-сервер или принт-сервер. В некоторых типах встроенных систем прикладное и системное программное обеспечение может быть практически неразделимо, как, например, в случае ПО для видеомагнитофонов или микроволновых печей. Прикладное программное обеспечение – программное обеспечение, состоящее из: – отдельных прикладных программ и пакетов прикладных программ, предназначенных для решения различных задач пользователей; – автоматизированных систем, созданных на основе этих (пакетов) прикладных программ. Классификация прикладных программ. Текстовые редакторы. Текстовые процессоры. Графические редакторы. Системы управления базами данных. Электронные таблицы. Системы автоматизированного проектирования (CAD-системы). Настольные издательские системы. Экспертные системы. Web-редакторы. Броузеры (обозреватели, средства просмотра Web). Интегрированные системы делопроизводства. Бухгалтерские программы. Финансовые аналитические системы. 1) Прикладное программное обеспечение предприятий и организаций. Например, финансовое управление, система отношений с потребителями, сеть поставок. К этому типу относится также ведомственное ПО предприятий малого бизнеса, а также ПО отдельных подразделений внутри большого предприятия. (Примеры: Управление транспортными расходами, Служба IT поддержки) 2) Программное обеспечение инфраструктуры предприятия. Обеспечивает общие возможности для поддержки ПО предприятий. Это базы данных, серверы электронной почты, управление сетью и безопасностью. 3) Программное обеспечение информационного работника. Обслуживает потребности индивидуальных пользователей в создании и управлении информацией. Это, как правило, управление временем, ресурсами, документацией, например, текстовые редакторы, электронные таблицы, программы-клиенты для электронной почты и блогов, персональные информационные системы и медиа редакторы. 4) Программное обеспечение для доступа к контенту. Используется для доступа к тем или иным программам или ресурсам без их редактирования (однако может и включать функцию редактирования). Предназначено для групп или индивидуальных пользователей цифрового контента. Это, например, медиа-плееры, веб-браузеры, вспомогательные браузеры и др. 5) Образовательное программное обеспечение по содержанию близко к ПО для медиа и развлечений, однако в отличие от него имеет четкие требования по тестированию знаний пользователя и отслеживанию прогресса в изучении того или иного материала. Многие образовательные программы включают функции совместного пользования и многостороннего сотрудничества. 6) Имитационное программное обеспечение. Используется для симуляции физических или абстрактных систем в целях научных исследований, обучения или развлечения. 7) Инструментальные программные средства в области медиа. Обеспечивают потребности пользователей, которые производят печатные или электронные медиа ресурсы для других потребителей, на коммерческой или образовательной основе. Это программы полиграфической обработки, верстки, обработки мультимедиа, редакторы HTML, редакторы цифровой анимации, цифрового звука и т. п. 8) Прикладные программы для проектирования и конструирования. Используются при разработке аппаратного («Железо») и программного обеспечения. Охватывают автоматизированный дизайн (computer aided design — CAD), автоматизированное проектирование (computer aided engineering — CAE), редактирование и компилирование языков программирования, программы интегрированной среды разработки (Integrated Development Environments), интерфейсы для прикладного программирования (Application Programmer Interfaces). Специализированные прикладные программы. Система программ «1С:Предприятие» (7.7; 8.0) Состав программ системы 1С:Предприятие – 1С:Предприятие. Комплексная поставка – 1С:Бухгалтерия – 1С:Торговля и Склад – 1С:Зарплата и Кадры – Конфигурация «Производство + Услуги + Бухгалтерия» и др. Система программ «1С:Предприятие» предназначена для решения широкого спектра задач автоматизации учета и управления, стоящих перед современными предприятиями. «1С:Предприятие» представляет собой систему прикладных решений, построенных по единым принципам и на единой технологической платформе. Задачи учета и управления могут существенно отличаться в зависимости от рода деятельности предприятия, отрасли, специфики продукции или оказываемых услуг, размера и структуры предприятия, требуемого уровня автоматизации. Трудно себе представить одну программу, предназначенную для массового использования и удовлетворяющую при этом потребностям большинства предприятий. При этом руководителю, с одной стороны, необходимо решение, соответствующее специфике именно его предприятия, но, с другой стороны, он понимает преимущества применения массового проверенного продукта. Сочетание этих потребностей и обеспечивает «1С:Предприятие» как система программ. Основные задачи автоматизации, решаемые тиражными прикладными решениями, поставляемыми фирмой «1С»: 1. Автоматизация складского учета, анализ состояния складов, контроль движения товарно-материальных ценностей. 2. Управление номенклатурой товаров, продукции и услуг, включая автоматизацию ценообразования, составление сложных калькуляций, разузлование изделий. 3. Управление торговой деятельностью и автоматизация торгового документооборота. 4. Анализ эффективности торговой деятельности и прогнозирование продаж. 5. Автоматизация расчетов с контрагентами, анализ состояния и динамики взаиморасчетов. 6. Управление комиссионной торговлей от лица комитента и комиссионера. 7. Расчет себестоимости продукции и анализ экономической эффективности производственной деятельности. 8. Управление производством, включая незавершенное производство, многопередельное производство, обработку давальческого сырья. 9. Учет заказов от покупателей, внутреннее планирование выпуска продукции, контроль исполнения заказов. 10. Планирование и контроль выполнения заказов на закупку продукции. 11. Расчет зарплаты и кадровый учет включает практически полный способов набор начислений, удержаний, выплат и компенсаций с учетом национальной и местной специфики. 12. Учет основных средств и расчет амортизации. 13. Планирование, управление и анализ финансовых результатов деятельности предприятия (бюджетирование, планирование финансовых показателей, сравнение плановых и фактических показателей). 14. Бухгалтерский и налоговый учет в полном соответствии с национальным законодательством. 15. Формирование налоговой, бухгалтерской и другой регламентированной отчетности в различные органы. 16. Бухгалтерский учет и контроль смет расходов бюджетных организаций в полном соответствии с законодательством и ведомственными инструкциями. 17. Сбор сводной отчетности бюджетных организаций. Платформа «1С:Предприятия» для всех прикладных решений независимо от отраслевой специфики и фирмы разработчика обеспечивает: • возможность использования системы от локального компьютера до десятков пользователей в локальной сети; • использование файлового варианта или варианта «клиент-сервер» (MS SQL Server); • возможность развертывания работы на нескольких территориально удаленных точках с периодическим обменом информацией; • возможность использования современных технологий (WEB, XML, интеграция с другими программными системами и различным торговым оборудованием). Турбо Бухгалтер 6.9 БАЗОВАЯ Программа автоматизирует банковские и кассовые операции, расчеты с контрагентами и подотчетными лицами, учет НДС. Автоматически формирует бухгалтерскую и налоговую отчетность. Cодержит встроенные системы: Мини-зарплата, Налогоплательщик, Бухгалтерский учет ТМЦ, Учет ОС и НА, Налоговый учет. Программа работает в локальном варианте, имеет возможность формирования до 64000 проводок в журнал и не содержит графических отчетов, а также отчеты в Word, Excel. Система позволяет выгрузить отчетность в электронном виде (форматы ФНС). При необходимости на эту программу можно доустановить такие прикладные системы как Зарплата Стандарт, Кадры, Экспорт отчетности в систему «Клиент-Банка», Учет работы автотранспорта, Отчетность в электронном виде, Малый бизнес и пр. Справочно-правовая система «Гарант: Платформа F1» Система ГАРАНТ – информационно-правовая система, содержащая информацию по Российскому законодательству, комментарии и консультации ведущих специалистов в области бухучета и налогообложения, юриспруденции, кадрового дела и других сфер. Широкие возможности поиска и анализа правовой информации, удобный сервис позволяют быстро найти и изучить документ в Системе. Система ГАРАНТ обеспечивает доступ к полному и самому мощному актуальному банку, состоящему из: – Правовых баз по всем разделам федерального законодательства, – Правовых баз по региональному законодательству всех субъектов РФ, – Судебной практики всех 10 ФАС округов, – Международных соглашений, – Проектов законов, – Нормативно-технических справочников, – Комментариев и разъяснений из ведущих профессиональных СМИ, – Книг и постатейных комментариев, – Обновляемых энциклопедий и бераторов, – Типовых форм документов, – Схем законодательства, – Толкового словаря «Бизнес и право». Справочно-правовая система «Консультанат Плюс» Кодексы и наиболее востребованные законы: – Гражданский кодекс – Жилищный кодекс – Налоговый кодекс – Трудовой кодекс – Уголовный кодекс и др. Законы: – О защите прав потребителей – Об образовании – О банках и банковской деятельности – О рекламе – О милиции и др. Актуальная справочная информация – Словарь финансовых и юридических терминов – Календарь бухгалтера на IV квартал 2009 г. – Производственный календарь на 2009 г. – Государственная регистрация юридических лиц и индивидуальных предпринимателей – Бухгалтерский баланс (форма N 1) – Налоговая декларация по НДС – Все формы отчетности в формате Excel – Тарифы страховых взносов на обязательное пенсионное страхование – Процентная ставка рефинансирования (учетная ставка), установленная ЦБ РФ – Минимальный размер оплаты труда (МРОТ) в РФ и др. Свободный доступ к огромному массиву правовой информации: – федеральному и региональному законодательству – судебным актам ФАС округов – финансовым консультациям – схемам корреспонденций – законопроектам – международным правовым актам и др. «БЭСТ-4+» Программное решение для автоматизации оперативного, бухгалтерского и налогового учета на предприятиях различного профиля. Информационными единицами системы являются первичные документы. Комплексная система «БЭСТ-4+» включает в себя ряд взаимосвязанных модулей (подсистем). Каждая подсистема соответствует определенному участку учета. Программный продукт решает задачи: – учета кассовых и банковских операций, – логистики, – учета имущества, – расчета зарплаты, – многомерного анализа данных о финансово-хозяйственной деятельности, – подготовки бухгалтерской и налоговой отчетности при минимуме затрат на компьютерное оснащение предприятия. Конкурентные преимущества: – Оперативный, бухгалтерский и налоговый учет в едином информационном пространстве – Глубокая проработка функций оперативного и бухгалтерского учета – Ведение учета по общей и упрощенной системам налогообложения – Широкие возможности адаптации к учетным потребностям конкретного предприятия – Полное соответствие общепринятой практике учета хозяйственной деятельности – Максимальная простота освоения, сопровождения и обслуживания – Доступная стоимость владения – Интуитивно-понятный интерфейс Области применения: – Коммерческие предприятия торговли, производства, строительства, сферы услуг и т.д. – Предприятия розничной торговли и общепита –Учебные заведения - для преподавания финансово-экономических дисциплин – Коммерческие предприятия, использующие упрощенную систему налогообложения Система «БЭСТ-4+» используется для ведения учета: – на одном предприятии – в группе не связанных между собой предприятий – в группе компаний с единым управлением или собственниками – в территориально удаленных подразделениях (склады, торговые центры, магазины) Информационным ядром «БЭСТ-4+» является подсистема АРМ «Главного бухгалтера». Здесь формируется система счетов бухгалтерского и налогового учета, заполняются основные информационные справочники и формируется вся финансовая и налоговая отчетность. АРМ ГЛАВНОГО БУХГАЛТЕРА 1) Ведение плана счетов бухгалтерского и налогового учета 2) Синтетический и аналитический учет 3) Учет операций в любой иностранной валюте и валюте учета 4) Настройка и обработка бухгалтерских документов произвольного вида 5) Средства контроля кореспонденций счетов, повторных проводок, сходимости рублевых и валютных балансов 6) Получение отчетности по мемориальной и журнально-ордерной формам 7) Подготовка различных аналитических справок 8) Расчет баланса и налоговых форм 9) Составление отчетности во внебюджетные фонды 10) Экспорт данных в MS Excel с выбором списка полей по усмотрению пользователя 11) Экспорт отчетности в электронном виде в формате МНС В подсистеме реализован многомерный анализ данных бухгалтерского и налогового учета. Этот анализ осуществляется с помощью сводных таблиц MS Excel. «Инфо – Бухгалтер» – автоматизация предприятий: бухгалтерского учета, налогового учета, кадрового учета, складского учета – бухгалтерская программа для организаций, использующих: общий режим налогообложения (ОРН), упрощенную систему налогообложения (УСН), вмененку (ЕНВД) – автоматизация бухгалтерии, сдача отчетности на магнитных носителях (МН) – полная автоматизация жилищно-коммунальных расчетов, любых расчетов квартплаты – комплексной автоматизации бюджетных учреждений – простая в освоении и удобная программа для комплексной автоматизации: 1) Товариществ собственников жилья (ТСЖ), 2) Жилищно-строительных кооперативов (ЖСК), 3) Гаражно-строительных кооперативов (ГСК), 4) Некоммерческих садовых товариществ (НСТ), 5) Дачно-строительных кооперативов (ДСК) – автоматизации расчета заработной платы любой сложности – ведение кадрового учета на предприятиях – расчет зарплаты – учет кадров – автоматизация склада Тема 3. Обработка текстовой информации средствами текстовых процессоров. Основные понятия и характеристики текстовых процессоров Сейчас работа с текстовыми документами производится при помощи персональных компьютеров, что является удобным и надежным методом. Программное обеспечение, предназначенное для обработки документов с помощью компьютера; условно разделяют на две категории: текстовые редакторы и текстовые процессоры. Формально будем различать их следующим образом. Текстовые редакторы представляют собой простейшие программы, предназначенные для самого примитивного редактирования текста. Как правило, они не имеют развитых средств форматирования. Классическим примером текстового редактора является, например, уже упоминавшийся ранее Windows Notepad. Текстовые процессоры содержат гораздо более развитые средства создания и оформления документов. В качестве примеров рассмотрим наиболее широко применяемые на данный момент в мировой практике, и особенно в российской экономической науке, текстовые процессоры. Если говорить об общемировой практике, то основными инструментами для подготовки текстовых документов являются процессоры Word компании Microsoft; Word Perfect фирмы Corel; а также пакет StarOffice, разработанный немецкой компанией StarDivision GMBH. Word Perfect - широко распространенный ранее на Западе текстовый процессор. Во многих небольших офисах он использовался для решения практически всех задач. Для поклонников Word Perfect самое знаменательное событие - появление комплекта Word Perfect Office 2007, представляющего собой модернизацию Word Perfect 8. Радикальной перестройки фирма Corel не планирует, однако собирается дополнить его приложением Trellix для работы с документами в Web. Trellix превращает документы WordPerfect в привлекательно выглядящие Web-страницы, автоматически снабжая их шрифтами, цветом и навигационными кнопками, позволяющими разбивать длинные документы на удобные для работы части. Пользователям, которые создают технически сложные документы, понравятся и некоторые другие усовершенствования, в том числе возможность оперативного перехода на такие элементы, как таблицы или примечания внутри документа. Бесспорным плюсом является наличие функции RealTimePreview, которая в удобной форме показывает, как те или иные предполагаемые изменения шрифтов, выравнивания и других параметров форматирования могут повлиять на внешний вид документа. Остальные функции помогают наладить взаимодействие между продуктами Microsoft и Corel. Пользователи WordPerfect смогут работать с расширением Word (*.doc), как с установленным по умолчанию собственным форматом файлов. По заверению фирмы Corel, приложения ее комплекса будут также с высокой степенью надежности импортировать файлы из соответствующих разделов MS Office. Разработчики StarOffice не выделяют, как таковой, текстовый процессор, а рассматривают весь пакет в комплексе. В последнее время ведется довольно активное обсуждение пакета StarOffice, особенно в связи с операционной системой Linux. Многим кажется, что именно такого продукта не хватало долгое время ОС Linux для того, чтобы наконец утвердиться на рабочем столе экономиста, бухгалтера или секретаря и распространиться по всем компьютерам в офисах многочисленных мелких фирм по всему миру. StarOffice хвалят за сходство с MS Office, за то, что разработчики честно стали использовать фактический стандарт вместо того, чтобы обременить мир еще одним. Это полный стандартный набор программ для офиса, совместимый с большим числом различных форматов документов, включая (начиная с версии 5.0) и формат MS Word 2007. По замыслу разработчиков, пакет StarOffice должен содержать практически все, что может потребоваться в повседневной работе на компьютере. В него входят диспетчер файлов StarDesktop, текстовый редактор StarWriter, редактор Web-страниц и по совместительству Web-броузер StarWriter / Web, электронная таблица StarCalc, база данных StarBase, редактор диаграмм StarChart, графический редактор Starlmage, редактор презентаций Starlmpress, программы работы с электронной почтой и новостями StarMail и StarDiscussion. Начиная с версии 4.0, все Компоненты пакета интегрированы в единую большую программу. Встроенная поддержка русского языка в StarOffice 5.0 - последней версии - не предусмотрена. Однако StarCalc, Starlmage, StarWriter и StarMail поддаются некоторому подобию русификации. Для этого необходимо русифицировать среду работы StarOffice - графическую среду X Window операционной системы Unix, что зачастую является непростой задачей. Также не имеется важных элементов поддержки русификации: проверки грамматики, орфографии и пр. Поэтому в настоящее время в России этот текстовый редактор, как и остальные приложения StarOffice 5.0, практически не распространен.  Microsoft Word 2007 и его новые национальные возможности Word 2007 является наиболее часто используемым в нашей стране текстовым процессором, поскольку представляет собой приложение MS Office 2007 - разработки компании Microsoft, проводящей политику активного внедрения своих, продуктов в России за счет поддержки русского языка и создания русифицированнных версий. В ноябре 1992 г. компания открыла представительство по странам СНГ, в задачи которого входят развитие рынка программного обеспечения на территории бывшего СССР, а также внедрение и локализация новейших технологий. Справедливости ради, надо отметить, что MS Word является самым популярным текстовым редактором не только в среде MS Windows, но и в среде операционной системы MacOS на компьютерах фирмы Apple, хотя для российского пользователя этот факт представляет исключительно теоретический интерес. Первые версии MS Word появились в середине 80-х годов. В то время этот текстовый процессор работал в среде MS DOS. Последняя DOS-версия этого продукта носила номер 5.0 и могла работать в графическом режиме. Первая Windows-версия появилась с выходом Windows 3.0. Долгое время MS Word находился "в тени" Word Perfect, но с выпуском версии 6.5 этот текстовый процессор занял лидирующее положение на рынке. Все Windows-версии этого продукта отличаются хорошей интеграцией с операционной средой и другими продуктами MS Office - пакетом офисных программ Microsoft. Начиная с 1995 года, все версии MS Word являются 32-битными приложениями. Версия 7.0 (Word 95) была первым текстовым процессором, который полностью использовал возможности новой ОС. Следующая версия, 8.0, имела ряд улучшений, основными из которых были усовершенствованные средства интеграции и настройки, а также новый формат файлов DOC. Также там впервые появилась возможность работы с форматом HTML, что позднее стало приобретать все большую важность. Microsoft Word 2007 с самого начала разрабатывался как инструмент, с помощью которого пользователи в любой стране мира могли бы легко и просто создавать не только обычные печатные документы, но и сообщения электронной почты, а также документы для публикации в World Wide Web. HTML выбран в Word 2007 в качестве одного из основных форматов создаваемых файлов, что способствует дальнейшему закреплению ведущего положения этого приложения в области создания Web-документов и сообщений электронной почты. По сравнению с предыдущими версиями Word 2007 имеет также ряд преимуществ, носящих не столь радикальный характер: улучшенные средства автоматической проверки орфографии, табличные и графические инструменты, значительно модернизированый Web-инструментарий. Некоторые из новшеств не очень приглянулись давним пользователям MS Word, хорошо освоившим особенности предыдущей версии, но это, скорее, вопрос вкуса и привычки. В любом случае, для тех, кто уже знаком с MS Word, нововведения должны быть интересны, поэтому далее мы рассмотрим основные привнесенные изменения. Новые возможности Word 2007 по сравнению с предыдущими версиями HTML как равноправный формат хранения файлов. Все имеющиеся в Word функции и средства (за исключением возможности создания версий документа и использования паролей) сохраняют свое действие после преобразований из формата Word DOC в формат HTML и обратно. Это означает, что Word 2007 предоставляет пользователям возможность создавать документы в формате Word, сохранять их в формате HTML и снова открывать в Word, используя для их обработки все функции, доступные в Word. Принцип "Click-n-Type" ("Щелкнуть и ввести"). Пользователи могут начинать вводить текст в любом месте страницы, предварительно поместив туда курсор и дважды щелкнув кнопкой мыши. Эта функция упрощает разметку сложных документов. Функция "Собрать и вставить". Пользователи могут скопировать в буфер обмена MS Office до 12 блоков информации, каждый из которых затем можно будет в произвольном порядке вставить нужное число раз в любой документ MS Office. Эта новая функция упрощает сбор информации, полученной из различных источников. Система настраиваемых меню. В меню отображаются теперь только те функции и команды, с которыми пользователи работают наиболее часто. Меню можно легко развернуть, отобразив в них весь список команд; кроме того, развертывание меню может производиться автоматически в соответствии с правилами технологии. По идее, меню, подстраивающиеся к нуждам пользователя, должны способствовать устранению неразберихи, однако в данном случае это как раз тот вариант, когда вы можете быть еще больше сбиты с толку, - особенно это почувствуют пользователи, привыкшие к старой (и все еще действующей) системе Office-меню. Темы создаются и согласовываются между приложениями Word и Microsoft FrontPage, последнее из которых является специализированным средством создания и управления Web-узлами. Благодаря этому упрощается создание и редактирование с помощью Word и FrontPage согласованных по внешнему виду Web-страниц. Автоматическое определение языка. Благодаря автоматическому определению зыка, на котором пользователь производит ввод текста, в Word 2007 правильно осуществляется выбор средств проверки орфографии и грамматики, списка автозамены и других инструментов проверки правописания. Кроме того, были несколько скорректированы задаваемые вручную языковые настройки, что сделало их более доступными и удобными в работе. Помимо совершенно новых функций, в Word 2007 были расширены и улучшены некоторые имевшиеся до этого в MS Word возможности. Word 2007: усовершенствованные возможности Web-страниц. В Word 2007 пользователи могут легко создавать профессионально оформленные Web-страницы и многостраничные Web-узлы при помощи специального мастера. Предварительный просмотр Web-страниц. В процессе работы в Word 2007 можно просматривать Web-страницы в используемом по умолчанию броузере даже без их предварительного сохранения. Оглавление. В Word 2007 генерация оглавлений может выполняться автоматически с использованием нескольких параметров, позволяющих работать в режиме интерактивного просмотра, в том числе с использованием рамок. Гиперссылки. Word 2007 имеет усовершенствованный интерфейс гиперссылок, облегчающий создание, удаление и редактирование гиперссылок в документах. Таблицы. Теперь поддерживаются вложенные таблицы (таблицы, размещаемые внутри ячеек таблицы), перемещаемые таблицы (текст в этом случае обтекает таблицу), размещение таблиц в любом месте страницы (в том числе друг рядом с другом) и объединение строк заголовка (строки заголовка должны включать в себя первую строку таблицы). Пользователи могут применять функцию обтекания текста вокруг графических изображений, находящихся внутри ячейки таблицы. Графические объекты Word 2007, размещенные внутри ячейки таблицы или же вне ее, обладают одинаковыми свойствами. HTML-форматирование таблиц. В Word 2007 поддерживаются HTML-параметры форматирования таблиц, включая возможность создания вложенных таблиц, использование функции автоподбора, перемещение таблицы в любое место страницы, задание интервалов между ячейками и способа заполнения ячеек и правильное оформление трехмерных границ в формате HTML. Новые возможности автозамены В предыдущих версиях приложения Word исправление ошибок в написании слов с помощью функции автозамены проводилось на базе использования специального списка. Теперь функция автозамены может по ходу дела исправлять и те явные ошибки в написании слов, которые не указаны в списке для автозамены. Средства проверки орфографии и грамматики В Word 2007 / Word XP оба этих популярных средства поверки правописания получили дальнейшее развитие благодаря добавлению новых слов в словарь, совершенствованию логики предлагаемых вариантов замены и уменьшению числа "ложных" флагов грамматических ошибок. Средства расширения функциональных возможностей Word. Макросы Текстовый процессор MS Word всегда отличался большим количеством функций и, главное, мощными возможностями настройки. Встроенный в текстовый процессор язык программирования VBA (Visual Basic for Applications) помогает довольно сильно расширить потенциал этого продукта за счет написания макросов - сценариев, позволяющих автоматизировать многие операции. Активизировать написание макроса можно через меню Сервис > Макрос (рис. 5.5). Рис. 1. Работа с макросами в среде MS Word Использование макросов создает огромные функциональные возможности, но может представлять и потенциальную опасность. Использование VBA для создания макросов в Word и других приложениях MS Office позволяет: -автоматизировать выполнение часто повторяющихся сложных операций; -производить интеграцию между различными программными продуктами; -настроить Word для редактирования специальным образом оформленных текстов. Процессор Word способен сохранять макросы внутри документа, а при открытии или закрытии файла автоматически запускать их. Однако здесь есть один очень серьезный недостаток - с макросами могут распространяться вирусы.  Для того чтобы подготовить пользователя к возможным неприятностям, рассмотрим примерный алгоритм работы Word-макровирусов. Этот алгоритм хорошо знают и используют для борьбы с вирусами фирмы, выпускающие антивирусные программы. Большинство известных Word-вирусов при запуске переносят свой код (макросы) в область глобальных макросов документа ("общие" макросы). Для этого они используют команды копирования макросов MacroCopy, Organizer.Copy либо редактор макросов - вирус вызывает его, создает новый макрос, вставляет в него свой код, который и сохраняет в документе. Первый способ проникновения вирусов заключается, в целом, в изменении общего шаблона Word NORMALDOT. При выходе из Word глобальные макросы (включая макросы вируса) автоматически записываются в файл *.DOT глобальных макросов (практически всегда это NORMALDOT). Таким образом, при следующем запуске Word вирус активизируется в момент загрузки глобальных макросов, то есть сразу. Затем вирус переопределяет (или уже содержит в себе) один или несколько стандартных макросов (например, FileOpen, FileSave, FileSaveAs, FilePrint) и перехватывает таким образом команды работы с файлами. При вызове этих команд вирус заражает файл, к которому идет обращение. Для этого вирус конвертирует файл в формат DOT (что делает невозможными дальнейшие изменения формата файла, то есть конвертирование в какой-либо иной формат) и записывает в файл свои макросы, включая Auto-макрос. Таким образом, если вирус перехватывает макрос FileSaveAs, то заражается каждый файл *.DOC, сохраняемый через перехваченный вирусом макрос. Если перехвачен макрос FileOpen, то вирус записывается в файл при его считывании с диска. Второй способ внедрения вируса в систему используется значительно реже - он базируется на так называемых Add-in-файлах, то есть файлах, являющихся служебными дополнениями к Word. В этом случае NORMAL.DOT не изменяется и внешне все выглядит, вроде бы, нормально, но Word при запуске загружает макросы вируса из файла (или файлов), определенного как Add-in. Этот способ практически полностью повторяет заражение глобальных макросов, за тем исключением, что макросы вируса хранятся не в NORMALDOT, а в каком-либо другом файле. Возможно также внедрение вируса в файлы, расположенные в каталоге STARTUР, - Word автоматически подгружает файлы-шаблоны из этого каталога, но такие вирусы пока не встречались. Эти способы внедрения в систему представляют собой некоторый аналог резидентных DOS-вирусов. Вирус постоянно находится внутри Word и заражает все файлы.  Третий способ. Аналогом нерезидентности являются макровирусы, которые не переносят свой код в область системных макросов, - для заражения других файлов- документов они либо ищут их при помощи встроенных в Word функций работы с файлами, либо обращаются к списку последних редактированных файлов (Recently used file list). Затем такие вирусы открывают документ, заражают его и закрывают. Периодические вспышки "эпидемий" заставили задуматься о последствиях, к которым могут привести макровирусы, а также о важности защиты от них. Далее приводится несколько рекомендаций по защите от макровирусов. ВНИМАНИЕ Заранее используйте встроенную функцию защиты от макровирусов. Работая с Word 2007, выберите в меню Сервис > Макрос > Безопасность (Tools > Macro > Security), отметьте закладку Уровень безопасности (Security Level) и задайте опцию Высокая (High) или Средняя (Medium). После этого нажмите ОК. На практике предпочтительнее выбирать опцию Средняя, поскольку Высокая может автоматически не пропускать макросы, содержащиеся в документе, без сообщения об этом. Тогда, если по каким-либо причинам пользователь не догадывается о существовании Макросов в документе, он будет долго бороться с возникающими неприятностями, неправильно идентифицировав их причину. С другой стороны, включение опции Высокая практически гарантированно спасет вас от проникновения макровирусов, так что решайте в каждом конкретном случае. ВНИМАНИЕ Проявляйте осмотрительность при открытии документов, содержащих макросы. Когда вы открываете файл, содержащий макрос, на экране появляется диалоговое окно. Если вы не уверены в безопасности макроса, то нажмите одну из кнопок - Отключить макросы (Disable Macros) или Не открывать документ (Do not open). В первом случае Word откроет документ с атрибутом "только для чтения" - чтобы его сохранить после редактирования, отметьте пункты Файл > Сохранить как (File > Save As). Редактор Word позволяет сохранить документ после редактирования, но удаляет из него макрос. Будьте внимательны: возможно, вместе с удалением макроса вы потеряете некоторые удобства и возможности по редактированию документа. ВНИМАНИЕ Осторожно относитесь к письмам, приходящим по электронной почте. Следует иметь точные сведения об источнике вашей корреспонденции. Если вы не знаете, чьи это документы, то не открывайте их. ВНИМАНИЕ Неплохо иметь на вашем компьютере антивирусную программу, Если вы все же боитесь заразиться каким-либо ужасным вирусом, то установите одну из существующих антивирусных программ. Но при этом надо учитывать, что и здесь есть обратная сторона медали: - первых, не все антивирусные программы способны обнаружить вирусы Word; - во-вторых, особенности их работы иногда могут раздражать, потому что работа с документом ведется медленнее, периодически приходится отвлекаться на диалог с антивирусной программой, не всегда удачный, и т. д. Поэтому универсальное средство - сохранять бдительность. А также быть в курсе последних событий и следить за новой информацией, касающейся защиты от вирусов, которые распространяются через макросы, и за ситуацией, сложившейся в данный момент. Тема 4. Обработка табличных данных средствами электронных таблиц. Программные средства для проектирования электронных таблиц называют табличными процессорами. Они позволяют не только создавать таблицы, но и автоматизировать обработку табличных данных. Электронные таблицы (ЭТ) – это двумерные массивы, состоящие из столбцов и строк. С помощью электронных таблиц можно выполнять различные экономические, бухгалтерские и инженерные расчеты, а также строить разного рода диаграммы, проводить сложный экономический анализ, моделировать и оптимизировать решение различных хозяйственных ситуаций и т.д. Ниже перечислены функции табличных процессоров: • создание и редактирование электронных таблиц; • создание многотабличных документов; • оформление и печать электронных таблиц; • построение различных типов диаграмм и графиков; • проведение однотипных расчетов над большими наборами данных; • работа с электронными таблицами как с базами данных: сортировка данных, выборка данных; • создание итоговых и сводных таблиц; • использование при построении таблиц информации из внешних баз данных; • решение задач подбора значений параметров; • решение оптимизационных задач; • обработка результатов экспериментов; • решение экономических задач; • разработка макрокоманд, настройка среды под потребности пользователя и т.д. Кроме этого, табличные процессоры дают возможность: - представлять числа в таблицах в различных форматах; - защищать клетки таблиц от несанкционированных действий; - скрывать столбцы с данными; - создавать командные файлы, с помощью которых можно составлять программы на простом языке высокого уровня; - устанавливать связи с другими программными продуктами. Среди табличных процессоров наиболее распространенными являются различные версии Microsoft Excel (рис. 41), Lotus 1-2-3, QuattroPro, SuperCalc, OpenOffice.org Calc. Рис. 1. Интерфейc Microsoft Excel2007 Первая программа электронной таблицы VisiCalc была разработана в 1979 г. Д. Бриклином. В ее основе лежала электронная модель обычной таблицы. Причем каждая ячейка таблицы имела уникальный адрес (имя) благодаря чему, можно было использовать данные из этой ячейки в других ячейках. Все программы такого рода предназначены для ввода формул, которые обрабатывают введенные данные. Концепция электронной таблицы была подхвачена рядом фирм, и впоследствии на рынке появились многочисленные продукты этого класса – SuperCalc, Microsoft MultiPlan, Quattro Pro, Lotus 1-2-3, Microsoft Excel, OpenOffice.org Calc. В 1982 г. была представлена прикладная программа Lotus 1-2-3 фирмы «Lotus Development», которая превзошла VisiCalc по своей популярности. Табличный процессор Multiplan фирмы «Microsoft» превосходил Lotus 1-2-3 по своим возможностям и уровню сервиса, но работал значительно медленнее, поэтому оказался неконку-рентноспособным на мировом рынке прикладных программ. С табличным процессором Lotus 1-2-3 успешно конкурировал процессор SuperCalc, разработанный фирмой «Computer Associates International». Оба процессора имели одинаковые функции, были сравнимы по своим возможностям и сервису. В нашей стране отдавали предпочтение семейству SuperCalc. Это было связано с отсутствием проблем по использованию алфавита «кириллица» при вводе текста в таблицы на русском языке, а также отсутствием защиты от копирования. Дальнейшее совершенствование табличных процессоров осуществлялось в направлении увеличения объема или размера таблиц, создания более удобного для пользователя сервиса, интерпретации статистических результатов в виде графических построений, а также макрокоманд, средств организации баз данных с возможностью выборки данных по требуемым критериям поиска. Ситуация, сложившаяся на рынке электронных таблиц (ЭТ), в настоящее время характеризуется явным лидирующим положением фирмы «Microsoft». Меню Microsoft Excel 2003 и OpenOffice.org Calc 3.0 практически идентичны и между собой и с  меню соответствующих редакторов Word 2003 и OpenOffice.org Writer3.0. Однако в интерфейсе электронных процессоров различают понятия «окно программы» и «рабочее поле программы». Окно электронных процессоров устроено стандартным для графического интерфейса образом и содержит строку заголовка окна, строку главного меню, панели инструментов, рабочее поле программы (рабочий лист), а также строку состояния. В Microsoft Excel 2007 вместо строки меню используется система вкладок с соответствующими панелями инструментов. Нестандартным элементом окна, свойственным программам для работы с  электронными таблицами, является строка ввода (ее еще называют строкой формул), в которой слева отображается текущая ячейка, а справа редактируется помещенная в таблицу информация. Если щелкнуть правой кнопкой мыши в любом месте рабочего листа или на ярлыках листов, то появляется специальное контекстное меню, которое отражает возможные действия с выбранным объектом. Документ табличного процессора называется рабочей книгой, которая состоит из рабочих листов, включающих в себя строки и столбцы. Каждый лист имеет имя, которое можно изменить, вызвав контекстное меню для ярлычка, аналогично с использованием контекстного меню можно добавить новые листы. При сохранении файла вся книга сохраняется целиком Рабочим полем табличного процессора является электронная таблица, которая представляется в виде прямоугольника, разделенного на строки и столбцы. Идентификаторами строк являются числа, а в качестве заголовка столбцов используются буквы латинского алфавита. Количество строк и столбцов в различных электронных таблиц различно, например в табличном процессоре Excel 256 столбцов более 65 тысяч строк. На пересечении строк и столбцов находятся ячейки – это минимальные элементы электронной таблицы, над которыми можно выполнять те или иные операции. Каждая ячейка имеет уникальное имя (идентификатор, адрес), которое составляется из номеров столбца и строки, на пересечении которых располагается ячейка. Нумерация столбцов обычно осуществляется с помощью латинских букв (поскольку их всего 26, а столбцов значительно больше, то далее идёт такая нумерация – AA, AB, ..., AZ, BA, BB, BC, ...), а строк – спомощью десятичных чисел, начиная с единицы. Таким образом, возможны имена (или адреса) ячеек С2, A222, AZ151 и т.д. Возможно использование другого типа обозначения ячеек таблицы, например, R1C12, при котором латинская буква  R означает строку, а С – столбец. На данные, расположенные в соседних ячейках, можно ссылаться как на единое целое. Такая  группа выбранных ячеек называется диапазоном. При задании диапазона указывают его начальную и конечную ячейки, в прямоугольном диапазоне – ячейки левого верхнего и правого нижнего углов. Наибольший диапазон представляет вся таблица, наименьший – ячейка. Для выбора целых строк и столбцов можно использовать маркеры строк и столбцов по краям рабочей области. Щелчок на кнопке в верхнем левом углу области позволяет выбрать весь рабочий лист целиком. Если при выборе ячеек удерживать нажатой клавишу CTRL, то можно добавлять новые диапазоны к уже выбранному. Этим приемом можно создавать несмежные диапазоны. Группа смежных ячеек разделяется «:», несмежных – «;». Например возможны адреса диапазонов: A1:C18, A1:С18;F1:F18. Ссылкой однозначно определяется ячейка или диапазон ячеек. Ссылками указываются ячейки, значения которых нужно использовать в формуле. С помощью ссылок можно использовать в формуле данные, находящиеся в различных местах листа, а также применять значение одной и той же ячейки в нескольких формулах. На данные, расположенные в соседних ячейках, можно ссылаться как на единое целое. Кроме этого, можно ссылаться на ячейки, находящиеся на других листах книги или в другой книге, либо на данные другого приложения. Ссылки на ячейки других книг называются внешними ссылками. В MicrosoftExcel и OpenOffice.org Calc существуют три вида ссылок: - относительные; - абсолютные; - смешанные. По умолчанию, при обращении к ячейке в формуле используется относительная ссылка. Например, A1,ZС45. При перемещении, копировании формулы относительные ссылки автоматически обновляются в зависимости от нового положения. Если при копировании формулы нужно сохранить ссылку на конкретную ячейку, то необходимо воспользоваться абсолютной ссылкой. В абсолютной ссылке, при указании номера ячейки перед именем столбца и перед номером строки ставиться знак "$". Например, $A$1, $B$12 и т.п. Кроме этого, можно использовать смешанные ссылки, например, A$1 или $A1. Часть ссылки, не содержащая знак "$", будет обновляться при копировании, а другая часть, со знаком "$", останется без изменения. Ввод данных осуществляется в текущую ячейку или в строку формул. В электронных таблицах используют, как правило, следующие типы данных: текстовые; числовые;формулы. Текст – это любая последовательность, состоящая из цифр, про-белов и нецифровых символов. Введенный текст выравнивается в ячейке по умолчанию по левому краю. Числовые данные можно разделить на целые, вещественные, дату, время. После ввода числовые данные выравниваются по правой границе ячейки. Для записи числовых данных можно использовать различные форматы, например: • общий – подбирает подходящий формат числа либо с фиксированной запятой, либо в экспоненциальной форме; • числовой – применяется для общего способа представления числовой информации с заданным количеством десятичных знаков после запятой; • денежный – формат отображения денежных величин. Отличается от числового те6м, что после изображения числа может помещаться знак валюты; • процентный – значение ячеек умножается на 100 и выводится на экран с символом процент; Для изменения формата ячейки используется команда «Формат – Ячейки» или в MicrosoftExcel 2007 вкладка «Главная–Число». Формула представляет собой выражение, состоящее из числовых величин, ссылок на ячейки, арифметических операций или функций, которая и вычисляет новое значение на основе существующих. Функция – переменная величина, значение которой зависит от аргументов. Вызов функции состоит в операции указания в формуле имени функции и списка аргументов. Функции, являющиеся аргументом другой функции, называются вложенными. Основные правила работы с формулами: - формула всегда начинается со знака равенства (=); - формула может состоять из одной или нескольких функций; - в функции список аргументов, должен быть ограничен круглыми скобками, скобки должны быть парными. Обычно функциям необходимы аргументы; функции без аргументов имеют просто круглые скобки без пробела между ними; - все аргументы функций разделяются точкой сзапятой, Список аргументов может состоять из чисел, текста, логических величин, диапазонов (массивов), значений ошибок или ссылок; - адреса ячеек могут быть объектом вычислений точно так же, как и числа; - символы +,-,* и /используются для обозначения основных арифметических операций; - символы > и < определяют отношение величин между собой. Возможны также и другие операторы отношения >= (больше или равно), <= (меньше или равно), <>  (не равно) и = (равно); - всякая текстовая информация заключается в кавычки. - можно вводить функции, используя различные способы: с помощью ручного ввода, через список функций (Мастер функций). Существует несколько категорий функций, которые используются в зависимости от поставленной задачи. Например: для итоговых вычислений используются функции категории «Статистические»: СУММ,МАКС, СРЗНАЧ и др. Логические функции используются, когда необходимо выполнить те или иные действия в зависимости от выполнения каких-либо условий. В Excel имеются следующие логические функции: ЕСЛИ, И, ИЛИ, ИСТИНА, ЛОЖЬ, НЕ. Функции SIN, COS, КОРЕНЬ относятся к категории «Математические». ВMicrosoftExcel многое функции могут иметь русское написание, в OpenOffice.org Calc – только латинское. Расчет по заданным формулам выполняется автоматически. Именение содержимого какой-либо ячейки приводит к перерасчету значений всех ячеек, которые связаны с ней формульными отношениями, и тем самым – к обновлению всей таблицы в соответствии с изменившимися данными. В большинстве табличных процессоров существует возможность установки ручного пересчета, т.е. таблица пересчитывается заново только при подаче специальной команды. Для наглядности можно включить режим отображения формул, с помощью меню «Сервис-Параметры-Вид» или вкладки «Формулы- Показать формулы» в Microsoft Excel 2007. В электронных таблицах можно автоматизировать процесс заполнения данных, используя маркер автозаполнения. Для этого необходимо установить указатель мыши на правый нижний угол рамки текущей ячейки. Указатель мыши примет форму крестика. Перетаскивание маркера заполнения позволяет "размножить" содержимое текущей ячейки на несколько ячеек в строке или столбце. При этом возможно автоматически продолжать последовательности дней недели, название месяцев, полных дат и произвольных чисел. В ЭТ предусмотрена возможность графического представления данных в виде диаграмм и графиков.  Диаграмма – графическое представление числовых данных – строится на основе ряда данных: группы ячеек. Диаграмма сохраняет связь с данными, на основе которых она построена и при обновлении этих данных немедленно изменяет вид. Диаграмму можно расположить рядом с таблицей или поместить на отдельном рабочем листе. Построение диаграммы выполняется в несколько шагов: выделение диапазона ячеек, содержащих данные по которым строится диаграмма (можно с заголовками столбцов); вызов мастера диаграмм; выбор типа диаграммы; оформление диаграммы;  размещение диаграммы. Редактирование диаграммы обычно осуществляется при помощи контекстного меню Мастера диаграмм или как в Microsoft Excel 2007 – спомощью вкладок Конструктор, Макет, Формат, которые появляются при нажатии на область построения диаграммы. Гистограмма применяется для отображения дискретного изменения одной или нескольких величин в разных точках. Круговая диаграмма служит для сравнения нескольких величин или отображения их долей в едином целом. Для решения задач подбора параметра, поиска оптимального решения или для использования пакета анализа данных надо подключить соответствующие надстройки. После подключения эти надстройки отображаются для Microsoft Excel 2003 в пункте меню «Сервис» или на вкладке «Данные» для Microsoft Excel 2007. В электронных таблицах имеется возможность обработки списков данных. Список – это множество строк листа, имеющих фиксированную упорядоченную структуру. Все ячейки в данном столбце содержат один и тот же тип данных. Верхняя строка списка содержит имена (названия) столбцов. Имеются следующие средства для работы со списками: - фильтрация; - сортировка; - подведение итогов; - создание сводной таблицы; - пополнение с помощью формы. Работа со списком выполняется с помощью пункта меню «Данные». Строки в списке можно сортировать по значениям ячеек одного или нескольких столбцов. Чтобы выбрать из списка часть данных, удовлетворяющих некоторым условиям, применяют фильтр. В Microsoft Excel доступны два способа фильтрации данных: автофильтр и расширенный фильтр. При применении автофильтра можно отобрать данные с заданным значением поля из списка или указать условие для отбора, при этом записи, не удовлетворяющие требованиям, будут скрыты. Расширенный фильтр является более гибким средством отбора записей, чем автофильтр и позволяет задавать: условия, соединенные логическим оператором ИЛИ, для нескольких столбцов; три и более условий для конкретного столбца; вычисляемые условия. Использование расширенного фильтра предполагает наличие диапазона критериев. Для подведения промежуточных итогов  выполняются следующие действия: - сортировка списка по полю, при изменении значений которого должны быть рассчитаны итоги; - фильтрация (по необходимости); - выбор меню «Данные-Итоги». - в диалоговом окне устанавливается название столбца, по которому производили сортировку, выбор операции или критерия, указание столбцов  по которым будут подводиться итоги. При работе с табличными процессорами создаются документы, которые можно просматривать, изменять, записывать на носители внешней памяти для хранения, распечатывать на принтере. Режим формирования электронных таблиц предполагает заполнение и редактирование документа. При этом используются команды, изменяющие содержимое клеток (очистить, редактировать, копировать), и команды, изменяющие структуру таблицы (удалить, вставить, переместить). Экранное представление электронной таблицы отличается от печатного, так как единый лист приходится разбивать на фрагменты (по фрагменту печатного листа). Номера строк и столбцов, условные границы ячеек при печатине отображаются. Тема 6. Подготовка компьютерных презентаций 1.1. Подготовка компьютерных презентаций. Мультимедийная презентация — мощный современный инструмент, позволяющий легко и доступно донести информацию до заинтересованных лиц. Сегодня мы уже не можем себе представить серьезную компанию, которая бы не использовала презентации. Менеджер, не знающий PowerPoint и не умеющий создавать презентации, не имеет шансов продвинуться по карьерной лестнице в крупной фирме. В любой, хоть сколько-то приличной, переговорной висит проектор или, в крайнем случае, плазменная панель. Покупаются мощнейшие ноутбуки с большими экранами, чтобы сейлз-менеджеры поражали потенциальных клиентов презентаций компании. Эра презентаций наступила! Презентация — это мультимедийное представление информации по определенной теме. Например, презентации о предоставляемых организацией товарах и услугах являются наглядным и действенным элементом рекламного представления фирмы. Для грамотного специалиста мало только хорошо работать — нужно уметь наглядно представить результаты своего труда коллегам, начальству, деловым партнерам. Это и предполагает создание презентации, когда при выступлении используются различные иллюстративные материалы. Под презентацией подразумевается передача или представление аудитории новой для нее информации, т. е. в общепринятом понимании презентация – это демонстрационные материалы для публичного выступления Компьютерная презентация — это файл, в который собраны материалы выступления, подготовленные в виде компьютерных слайдов, При наличии проектора эти слайды можно проецировать на экран в увеличенном виде. К достоинствам слайдовой презентации можно отнести: • последовательность изложения. При помощи сменяющихся слайдов легко удержать внимание аудитории; • возможность воспользоваться официальными шпаргалками. Презентация — это не только то, что видит и слышит аудитория, но и заметки для выступающего — как расставить акценты, о чем не забыть; • мультимедийные эффекты. Слайд презентации — не просто изображение. В нем могут быть элементы анимации, аудио-и видеофрагменты; • копируемостъ. Копии презентации создаются мгновенно, поэтому каждый желающий может получить материалы презентации на руки; • транспортабельность. Дискета с презентацией гораздо компактнее рулона плакатов, при этом файл презентации можно легко переслать по электронной почте или опубликовать в Интернете. Программы создания презентации по принципам работы находятся где-то посредине между текстовыми редакторами и редакторами векторной графики. Основными инструментами для подготовки и показа презентаций в мировой практике являются программы PowerPoint компании Microsoft, Corel Presentations фирмы Corel и пакет StarOf-fice компании SterDivision GMBH. Презентация представляет собой серию независимых страниц, т.е. если текст и иллюстрации не помещаются на одной странице, то избыток не переносится на новую страницу, а теряется. Распределение информации по страницам презентации производит пользователь, при этом в его распоряжении имеется обширный набор готовых объектов. Самое важное в программе подготовки презентации – это не число необычных возможностей, а простота выполнения и степень автоматизации тех операций, которые приходится выполнять чаще всего. В пакет офисных программ MS Office фирмы Microsoft, наиболее популярный среди пользователей, входит программа создания презентаций MS PowerPoint, позволяющая достойно подготовиться к выступлению. С ее помощью можно создавать презентации различных типов: на экране, на слайдах и на бумаге. 1.2. Запуск приложения MS PowerPoint 2007. Запуск программы PowerPoint 2007 ничем не отличается от запуска любого Windows-приложения и осуществляется нажатием кнопок Пуск => Программы =» MS PowerPoint или двойным щелчком мышью по ярлыку MS PowerPoint. При создании презентации командой Файл => Создать на экране в области задач предлагается несколько способов создания презентации (рис. 1.1) – на основе новой пустой презентации, с помощью мастера автосодержания или шаблонов. Рис. 1.1. Диалоговое окно, появляющееся при запуске PowerPoint Несомненно, удобство всех приложений MS Office заключается в единообразии представления пользовательского интерфейса, поэтому интерфейс PowerPoint стандартен для операционной системы Windows. Для каждой создаваемой презентации открывается отдельное окно с меню и панелями инструментов (рис. 1.2). Конкретный вид окна зависит от режима отображения документа, применяемого в данный момент. Рис. 1.2. Экранный интерфейс приложения PowerPoint При стандартных настройках окно PowerPoint состоит из следующих элементов: заголовок, строка меню, панели инструментов, рабочая область и строка состояния. В списке панелей инструментов их насчитывается тринадцать. Внутри панелей инструментов собраны элементы управления, представляющее операции, выполнение которых необходимо при работе с презентациями. Управление отображением панелей инструментов осуществляется в меню Вид => Панели инструментов. Приступая к созданию презентации, следует знать режимы отображения документа в редакторе. PowerPoint предлагает четыре режима отображения документов, переключение между которыми производится в меню Вид либо кнопками в левой части горизонтальной полосы прокрутки. Обычный режим является основным рабочим режимом в процессе создания и редактирования презентации (рис. 1.2). Он имеет три рабочие области: левая область содержит вкладки, позволяющие переходить от структуры текста слайда (вкладка Структура) к слайдам, отображаемым в виде эскизов (вкладка Слайды); правая область — область слайдов, которая отображает крупный вид текущего слайда; нижняя область — область заметок, которая предназначена для добавления или создания заметок, относящихся к содержанию слайда. Режим сортировщика слайдов — это монопольное представление слайдов в форме эскиза. По окончании создания и редактирования презентации сортировщик слайдов дает общую картину презентации, облегчая изменение порядка слайдов, их добавление или удаление, а также просмотр эффектов перехода и анимации. Режим показа слайдов используется для предварительного просмотра, репетиции готовой презентации, а также для реального показа готовой презентации. В этом режиме презентация отображается во весь экран так, как она будет представлена аудитории. Можно посмотреть, как будут выглядеть рисунки, временные интервалы, фильмы, анимированные элементы и эффекты перехода в реальном виде. В режиме страницы заметок утрированно выделена панель окна, отвечающая за внесение заметок докладчика. Этот режим отличается от прочих тем, что для него нет соответствующей кнопки в полосе прокрутки в правом нижнем углу рабочего экрана программы. 1.3. Создание презентации. Существуют следующие способы создания новой презентации: • с помощью Мастера автосодержания, предлагающего выбрать в качестве исходного материала презентацию с определенным типовым содержанием и оформлением. Мастер автосодержания предоставляет несколько образцов презентаций на различные темы; • на основе предлагаемого шаблона содержания презентации, содержащего предлагаемый вариант структуры презентации и оформления; шаблон содержания создается в самом начале работы над презентацией с помощью Мастера автосодержания; • на основе предлагаемого шаблона оформления, определяющего ее композицию, но не включающего содержание; • используя пустую презентацию, или, иначе говоря, создавая документ «с нуля». Создание презентации при помощи Мастера автосодержания. Этот способ создания презентации можно считать самым легким, но и самым стандартизованным. Мастер, как и большинство мастеров, задает вам вопросы, собирает тем самым необходимую информацию и предлагает на ее основе набор слайдов по указанной теме. Запуск Мастера автосодержания производится из меню Файл => Создать, затем в области задач выбираем команду Создание — Из мастера автосодержания и, следуя его указаниям, создаем презентацию (рис. 1.3). Рис. 1.3. Мастер автосодержания На первом этапе Мастер предлагает выбрать вид презентации, затем ее стиль, а потом производится оформление титульного листа. PowerPoint создает образец презентации, в который затем можно добавить собственные слова и рисунки, и отображает его в обычном виде в режиме структуры. Создание презентации на основе шаблона. Создание презентации на основе шаблона отличается от использования шаблонов в других приложениях офисного пакета, скажем, в Word. PowerPoint предлагает два вида шаблонов — шаблоны презентаций и шаблоны оформления. Шаблоны презентаций вызываются командой Файл => Создать => Шаблоны — На моем компьютере. Шаблоны похожи на стандартные шаблоны в Word: они носят названия Бизнес-план, Общее собрание, Диплом. Эти шаблоны также содержат наиболее подходящие и принятые для каждой тематики стандарты и служат основой для создания стандартных типов презентаций. На рис. 1.4 приведен пример нескольких слайдов из набора, предлагаемого шаблоном презентации «План продаж товара». Рис. 1.4. Пример слайдов, предлагаемых шаблоном презентации Шаблоны оформления не имеют аналогов в других приложениях офисного пакета. Они созданы профессиональными дизайнерами и служат для придания слайдам презентации единообразного эстетического оформления. Каждый из шаблонов имеет определенную цветовую гамму, фон, стилистику, содержит разнообразные графические элементы и специальные эффекты. При работе с презентацией следует внимательно отнестись к выбору шаблона оформления (рис. 1.5). Рис. 1.5. Выбор шаблона оформления презентации При выборе способа создания презентации надо учитывать, что шаблоны презентаций и шаблоны оформления — не взаимозаменяемые вещи, а скорее взаимодополняющие. На практике оказывается удобным сначала создать слайды презентации, а лишь затем приступить к окончательному оформлению в единой цветовой гамме. Вызываются шаблоны оформления командой Файл => Создать => Создание — из шаблона оформления. Для задания оформления готовых слайдов в меню Формат выберите команду Оформление слайда. Создание презентации на основе пустой презентации. Создание презентации без использования мастера и шаблонов несколько отличается от создания нового документа в Word или Excel. В этом случае необходимо выбрать команду Файл => Создать => Создание — Новая презентация. Откроется область задач Разметка слайда, в которой надо выбрать разметку для первого слайда (рис. 1.6). Такая же область задач открывается из меню Формат => Разметка слайда. Рис. 1.6. Выбор разметки слайдов В новой презентации используются цветовая схема, стиль заголовка и стили текста презентации, принимаемой по умолчанию. В любой презентации первым слайдом должен идти титульный лист, после оформления которого необходимо задать нужные виды разметки новых слайдов и набрать содержание. Создание очередного слайда производится командой Вставка =» Создать слайд, а сохранение созданной презентации производится стандартным образом — Файл => Сохранить. Советы практика Создавая презентацию, можно сэкономить время с помощью дублирования слайдов (Вставка => Дублировать слайд). Например, чтобы задать анимацию для каждого слайда с маркированными пунктами, достаточно создать ее один раз, затем продублировать ее для всех подобных слайдов в презентации. Кроме того, слайды можно копировать (Вставка => Слайды из файлов) или перемещать в другие презентации, а также вставлять весь набор слайдов из другой презентации. Удаление слайда производится из меню Правка командой Удалить слайд. Чтобы удалить несколько слайдов одновременно, переключитесь в режим сортировщика слайдов или режим структуры, нажмите клавишу [Shift] и, удерживая ее, щелкните поочередно все слайды, затем выберите команду Правка => Удалить слайд. 1.4. Оформление презентации. Вставка текста в слайд. Как правило, самый простой способ добавления текста к слайду — введение его непосредственно в местозаполнитель на слайде. Чтобы вставить текст вне местозаполнителя или фигуры (например, снабдить рисунки надписями или выносками), можно воспользоваться инструментом Надпись, расположенным на панели инструментов Рисование. Чтобы добавить текст в автофигуру, щелкните в ней и наберите текст. Этот текст закрепляется за фигурой и перемещается, а также вращается вместе с ней. Текст можно вставить в любую автофигуру, кроме линии, произвольной фигуры и соединительной линии. Форматирование текста и абзацев слайдов аналогично форматированию в программе Word и при определенных навыках работы в текстовом редакторе не вызывает вопросов. Для получения справки о каком-либо параметре щелкните по вопросительному знаку, затем по самому параметру. Проверка орфографии. Орфографию можно проверять автоматически в процессе набора или в другое время, например по окончании работы над слайдами. В ходе автоматической проверки орфографии слова с возможными ошибками подчеркиваются волнистой линией. При избыточном количестве выявляемых ошибок подчеркивания можно временно скрыть до этапа исправления ошибок. Советы практика Можно проверять орфографию текста, написанного на любом иностранном языке. В PowerPoint имеется доступ к иностранным словарям, устанавливаемым другими приложениями Microsoft Office, такими, как Word. Вставка рисунков в презентацию. В комплект PowerPoint входит стандартный набор рисунков в виде коллекции. Эта коллекция включает множество картинок, выполненных на профессиональном уровне, что позволяет придать презентации более красочный вид. Выбор рисунков самый широкий — карты, изображения людей, зданий, пейзажи и тематические картинки. Для выбора рисунка нажмите кнопку Добавить картинку на панели инструментов Рисование. Можно вставлять рисунки и отсканированные фотографии из других приложений или из других мест (это называется импортированием графики). Для этого выберите команду Вставка => Рисунок => Из файла. Для изменения рисунка используют панель инструментов Настройка изображения (Вид => Панели инструментов => Настройка изображения). С ее помощью можно кадрировать рисунок, перекрасить его, обвести рамкой, отрегулировать яркость и контрастность. Для вставки отсканированной фотографии укажите в меню Вставка на команду Рисунок, затем щелкните Со сканера или камеры. Изображение откроется в приложении Microsoft Photo Editor, где его можно изменить. Помимо рисунков, можно вставлять в слайды таблицы и диаграммы. Анимация текста и объектов. Анимация текста, графики, звука, кино и других объектов на слайдах позволяет подчеркивать различные аспекты содержания, управлять потоком информации, а также делает презентацию более привлекательной. Вы можете обеспечить появление каждого маркированного пункта независимо от остальных или постепенное появление объектов одного за другим. Для каждого пункта или объекта можно установить порядок его появления на слайде, например «влетание» с левой или с правой стороны, а также порядок изменения пунктов или объектов при добавлении нового элемента, например потускнение или изменение в цвете. В составе PowerPoint имеется возможность задания анимации элементов диаграммы. Порядок и время показа анимационных элементов можно изменять, а показ можно автоматизировать, чтобы не пользоваться мышью. Для применения анимации откройте в обычном режиме слайд, к тексту или объектам которого требуется применить анимацию, выберите объект для анимации в меню Показ слайдов команду Настройка анимации (рис. 1.7). Рис. 1.7. Настройка анимации презентации В области задач Настройка анимации нажмите кнопку Добавить эффект и выполните одно или несколько следующих действий. Если во время показа слайдов требуется ввести текст или объект в сопровождении определенного визуального эффекта, выберите команду Вход, а затем — нужный эффект. Если требуется добавить определенный визуальный эффект в текст или объект, находящийся на самом слайде, выберите команду Выделение, а затем – нужный эффект. Если требуется добавить определенный визуальный эффект в текст или объект, который вызывает удаление текста или объекта со слайда в заданный момент, выберите команду Выход, а затем — нужный эффект. Эффекты отображаются в списке настройки анимации сверху вниз в порядке их применения. Объекты с эффектами анимации отмечаются на слайдах непечатаемыми пронумерованными маркерами, соответствующими эффектам в списке. Эти маркеры не отображаются в режиме показа слайдов. Использование музыки, звуков и видеоклипов. В комплекте PowerPoint имеются музыкальные, звуковые и видеоклипы, которые можно воспроизводить в ходе показа слайдов. Музыка и звуковые эффекты могут быть добавлены из файлов, находящихся на компьютере, в локальной сети, в Интернете, или входящих в состав коллекции картинок Microsoft. Также для добавления в презентацию можно создать собственные звуковые эффекты или воспользоваться музыкальным компакт-диском. Чтобы воспользоваться коллекцией, выберите в меню Вставка команду Фильмы и звук, затем Фильм из коллекции шля Звук из коллекции. Музыку, звук или видеоклип можно вставить в слайд с расчетом их воспроизведения в определенный момент показа. По умолчанию для запуска кино или звука необходимо щелкнуть его значок в ходе показа. Звуки, музыка и видеоклипы вставляются в виде объектов PowerPoint. Чтобы воспроизвести звук или видеоклип как объект универсального проигрывателя, выберите в меню Вставка команду Объект, затем щелкните клип мультимедиа. В этом случае для запуска звука или видеоклипа используется универсальный проигрыватель, устанавливаемый вместе с Windows. Он воспроизводит файлы мультимедиа и управляет работой таких устройств, как проигрыватели для компакт-дисков и видеодисков. Советы практика Для воспроизведения музыки, звуков и видеоклипов на компьютере необходимо специальное оборудование. Чтобы узнать, что установлено на вашем компьютере и с какими параметрами, проверьте на панели управления Windows установки «Мультимедиа» и «Звуки». Установка интервалов времени показа слайдов. В меню Показ слайдов выберите команду Смена слайдов. В группе Смена слайдов задайте режим Автоматически после, затем укажите интервал показа слайда на экране в секундах. Повторите следующую процедуру для каждого слайда, для которого требуется установить время показа. Можно установить оба режима: По щелчку мыши и Автоматически после. В этом случае смена слайда будет выполняться в зависимости от того, что произойдет раньше. Можно производить настройку времени из меню Показ слайдов командой Настройка времени, по которой начинается показ слайдов в режиме репетиции. Добавление переходов между слайдами. Для задания эффектов анимации при смене слайдов выполните одно из следующих действий: в меню Показ слайдов выберите команду Смена слайдов, в списке выберите нужный эффект смены слайдов и нажмите кнопку Применить ко всем слайдам. Итоговый слайд и скрытые слайды. В PowerPoint введено новое средство создания итогового слайда, которое может оказаться полезным при создании слайда с повесткой дня, расписанием деловых встреч или оглавлением презентации. Для создания итогового слайда предназначена кнопка Итоговый слайд на панелях инструментов Сортировщик слайдов и структура, которая составляет итоговый слайд, используя заголовки выбранных слайдов. Чтобы создать итоговый слайд в режиме сортировщика или в режиме структуры, нужно выделить слайды, заголовки которых следует включить в итоговый слайд. На панели инструментов Сортировщик слайдов нажмите кнопку Итоговый слайд. В результате перед первым выделенным слайдом появится новый слайд с маркированным списком заголовков выделенных слайдов. Некоторые слайды презентаций могут понадобиться только при ответах на дополнительные вопросы. Показывать их в ходе основной презентации необязательно. Такие слайды можно скрыть. Чтобы это сделать, надо перейти в режим сортировщика слайдов и активизировать команду Скрыть слайд меню Показ слайдов. В режиме сортировщика номер этого скрытого слайда будет перечеркнут. Во время презентации скрытые слайды можно отобразить. Для этого следует щелкнуть правой кнопкой мыши на любом слайде презентации и в открывшемся контекстном меню выбрать команду Переход. В появившемся подменю необходимо активизировать команду Навигатор слайдов. В этом окне щелкнуть на нужном слайде дважды. В данном диалоговом окне номера скрытых слайдов указаны в скобках. Чёрно-белая презентация. В PowerPoint существует возможность быстрого преобразования цветной презентации в черно-белую и наоборот. Это может пригодиться в том случае, когда нельзя организовать электронную презентацию или создать 35-миллиметровые слайды. Кроме того, в черно-белом варианте презентация выглядит более контрастно. Для преобразования цветной презентации в черно-белую и наоборот служит кнопка Чёрно-белый вид стандартной панели инструментов 1.5. Способы печати презентации. Презентацию (слайды, структуру, заметки лектора) можно напечатать в цвете или черно-белом варианте. Печать любого материала производится по стандартной схеме: открывается презентация, командой Файл => Печать вызывается окно печати, задается вариант печати (слайды, выдачи, страницы заметок или структура), диапазон печати (несколько слайдов на странице), а также число копий. Печать начинается после нажатия кнопки ОК. Выдачи можно печатать в формате с одним, двумя, тремя или шестью слайдами на странице; можно также воспользоваться командой Файл => Отправить => Microsoft Word и распечатать выдачу в другой разметке средствами Word. На основе слайдов можно изготовить на прозрачной пленке цветные или черно-белые изображения, а также 35-миллиметровые слайды (для создания 35-миллиметровых слайдов используется настольное устройство записи на пленку или формируется файл для бюро обслуживания). Замечания и действия, фиксируемые вами в записной книжке в ходе показа слайдов, можно распечатать в виде документа Word. Кроме того, можно задать автоматическое внесение замечаний на уже созданные страницы заметок. 1.6. Способы достижения единого оформления презентации. Возможности PowerPoint позволяют придать всем создаваемым презентациям единый вид. Существует три метода управления внешним видом слайдов: с помощью образцов, цветовых схем и шаблонов оформления. Образец слайдов. Образец слайдов является элементом шаблона оформления, в котором хранятся данные шаблона, включая стили шрифтов, размеры и расположение рамки, оформление фона и цветовые схемы. Образец слайдов определяет формат и размещение заголовков и текста, вводимых в слайды, а образец заголовков контролирует формат и размещение титульного слайда и всех остальных слайдов, описанных вами как титульные (например, начального слайда раздела). Кроме того, в образцах находятся элементы фона, например графика, включаемая в слайды. Советы практика Помните, что любое изменение, внесенное в образец слайдов, отражается в каждом слайде. Цветовая схема. Цветовая схема — это набор из восьми гармонично подобранных цветов, используемых в качестве основных цветов презентации: для текста, фона, заливки, акцентов и т. п. Каждый цвет в цветовой схеме автоматически отводится под определенный элемент слайда. Командой Формат => Оформление слайда => Дизайн слайда — Цветовые схемы можно выбрать цветовую схему для одного слайда или для всей презентации (рис. 1.8). Если к презентации применяется шаблон оформления, на выбор предлагается несколько заранее составленных цветовых схем, закрепленных за этим шаблоном. Это позволяет применять к слайду новые цветовые схемы, гармонирующие с остальными слайдами презентации. Рис. 1.8. Выбор цветовой схемы Шаблоны оформления. Шаблоны оформления содержат цветовые схемы, образцы слайдов и заголовков с нестандартным форматированием, а также стилизованные шрифты, предназначенные для конкретных видов оформления (Формат => Оформление слайда =$ Дизайн слайда — Шаблоны оформления). Если к презентации применяется шаблон оформления, его образец слайдов и цветовая схема заменяют образец слайдов и цветовую схему исходной презентации. После применения шаблона каждый добавляемый в презентацию слайд независимо от авторазметки будет гармонировать с остальными слайдами. В состав PowerPoint включены различные профессионально выполненные шаблоны. Кроме того, вы можете создать собственный шаблон. Созданную презентацию нестандартного вида можно сохранить в виде шаблона вместе с образцом заметок или образцом выдач. 1.7. Сохранение презентации. Презентацию (новую или сохраненную ранее) можно сохранить в ходе работы над ней. Также можно сохранить копию презентации под другим именем или в другом месте. Любую презентацию можно сохранить в формате HTML, позволяющем просматривать и использовать ее в сети Интернет. Наконец, презентацию можно сохранить с расчетом ее открытия в режиме показа слайдов. Советы практика PowerPoint автоматически сохраняет презентации с целью их дальнейшего восстановления в случае зависания приложения или сбоя питания. Внесенные изменения сохраняются в файле восстановления с интервалом, заданным для функции автовосстановления. Поскольку этот файл автоматически удаляется при сохранении или закрытии презентации, средство автовосстановления не может служить заменой регулярному сохранению презентаций. Для закрытия презентации выберите в меню Файл команду Закрыть. При первом сохранении данной презентации вам предлагается присвоить ей имя. Выход из программы осуществляется из меню Файл командой Выход. 1.8. Принципы планирования показа слайдов. Планируя показ слайдов, на первый план необходимо выдвинуть содержание. Инструментальные средства (анимация, переходы и др.) используются для подчеркивания определенных аспектов сообщаемых сведений, поэтому они не должны отвлекать внимание аудитории на спецэффекты. Для зрителей, читающих слева направо, включите анимацию в слайды таким образом, чтобы пункты текста «влетали» на экран слева. Для выделения определенного пункта введите его справа, что привлечет особое внимание. Подобных правил следует придерживаться и в отношении звука. Музыка, которая зазвучит во время перехода или анимации, сконцентрирует внимание зрителей на показываемых слайдах. Однако злоупотребление звуковыми эффектами может отвлечь внимание от важных моментов. Советы практика Реакция аудитории зависит также от темпа проведения презентации. Так, слишком быстрая смена слайдов утомляет, а слишком медленная может подействовать расслабляюще. Средства PowerPoint позволяют прорепетировать темп показа перед проведением презентации. Во время репетиции можно проверить наглядное оформление слайдов. Обилие слов или рисунков может смутить аудиторию. Если вы решите, что текста излишне много, разбейте слайд на два или три, а затем увеличьте размер шрифта. 1.9. Показ презентации. В большинстве случаев презентация готовится для показа с использованием компьютера, ведь именно при таком показе можно реализовать все преимущества электронной презентации. Если аудитория слушателей небольшая, то показ можно осуществлять с экрана компьютера. Для больших аудиторий применяются либо большие экраны, либо проекторы, причем, готовя презентацию, надо учитывать возможности устройств, на которых она будет показана (разрешающую способность, яркость, контрастность). Существует три способа проведения показа слайдов: управляемый докладчиком, управляемый пользователем и автоматический. Для выбора нужного способа установите соответствующий переключатель в диалоговом окне Настройка презентации (Показ слайдов => Настройка презентации) (рис. 1.9). Рис. 1.9. Настройка способа проведения показа слайдов Показ слайдов, управляемый докладчиком. В этом случае слайды отображаются во весь экран (наиболее типичная ситуация), а презентацию обычно ведет докладчик. Этот способ показа слайдов наиболее приемлем для доклада. Докладчик получает полный контроль над презентацией; он может.проводить ее вручную или в автоматическом режиме, останавливать ее для записи замечаний или действий, а также вести запись звука во время презентации. Режим удобен для показа презентации на большом экране или для проведения презентационной конференции. Для подготовки показа слайдов под управлением докладчика откройте презентацию и выберите команду Показ слайдов ==> Настройка презентации => переключатель Управляемый докладчиком. Показ слайдов, управляемый пользователем. В этом случае презентация показывается на малом экране, например при просмотре одним пользователем по корпоративной сети. Слайды отображаются в небольшом окне; имеются команды смены слайдов, а также команды редактирования, копирования и печати слайдов. В этом режиме для перехода к другому слайду используется полоса прокрутки, причем одновременно может работать другое приложение. Можно отобразить панель инструментов Web, помогающую просматривать другие презентации и документы Office. Для подготовки показа слайдов под управлением пользователя откройте презентацию и выберите команду Показ слайдов => Настройка презентации => переключатель Управляемый пользователем. Автоматический показ слайдов. Данный переключатель позволяет провести автоматическую презентацию, например, на выставке. Для проведения автоматического показа слайдов на выставочном стенде или в другом подобном месте можно подготовить ее с расчетом недоступности большинства меню и команд и автоматического повторения слайдов в непрерывном цикле. Автоматические презентации представляют собой удобный способ распространения информации в виде показа слайдов, осуществляемого без ведущего. Большинство средств управления можно сделать недоступными (за исключением инициирования некоторых элементов щелчком мыши) для защиты от изменений, вносимых пользователями. После завершения автоматическая презентация запускается повторно; то же самое происходит при замене слайдов вручную, когда какой-либо слайд остается на экране более 5 мин. Для подготовки автоматического показа слайдов откройте презентацию и выберите команду Показ слайдов => Настройка презентации => переключатель Автоматический. 2. Десять эффективных советов как правильно делать презентацию Презентация – мультимедийный инструмент, используемый в ходе докладов или сообщений для повышения выразительности выступления, более убедительной и наглядной иллюстрации описываемых фактов и явлений. 1. Центр внимания на докладчика. Самое главное что вы должны понимать - на презентацию люди пришли выслушать вас, а не прочитать вместе с вами надписи на ваших слайдах. Презентация – это вы и ваш рассказ, то, что показывается на стене — это дополнительные материалы. 2. Принцип "10/20/30". Впервые описан легендарным венчурным капиталистом силиконовой долины, Гаем Каваски. Суть принципа: – 10 слайдов в презентации; – 20 минут времени на презентацию; – 30-м шрифтом набран текст на слайдах; К этому принципу хочется добавить только еще один секрет, позаимствованный у Стива Джобса (Apple). Невропатологи пришли к выводу, что мозг легко устает, но Стив Джобс не даст вам потерять интерес. В течение презентации он обычно каждые 10 минут показывает возможности нового продукта или новой интересной особенности продукта, дает слово приглашенным гостям. Поэтому по середине своей 20-минутной презентации отвлеките чем-то людей, сбросьте нагрузку, задайте вопросы по услышанному, получите обратную связь. 3. Главное внимание главным вещам. Определите 10 главных идей, мыслей, выводов, которые вы хотите донести до слушателей и на основании них составьте презентацию. Ни в коем случае не включайте в презентацию дополнительную информацию - ей место в раздаточном материале либо в ваших словах. На слайдах должно быть только самое главное. Ведь когда вы приходите в магазин и спрашиваете что-то у продавца разве он перечитывает вам всю инструкцию продукта? Нет! Он презентует исключительно преимущества продукта, главные и основные моменты, которыми этот продукт отличается от других. Когда готовитесь к презентации чувствуйте себя продавцом того, что вы презентуете. Ваши идеи, мысли, выводы - это ваш товар, от того как вы его презентуете, зависит ваш успех. 4. Презентация - это не документ. Всегда следуйте правилу: Презентации я делаю в PowerPoint, а документы в Word. Не путайте презентацию и раздаточный материал. Хотите донести до слушателей текст доклада, включите его в отдельный Word-файл и прикрепите к докладу. В презентацию включайте только ту информацию, которая поможет слушателям лучше воспринять материал. 5. Информация, а не данные. Вы знаете чем данные отличаются от информации? Данные - это набор цифр, фактов, они не пригодны для принятия решения. Информация - это проработанные данные, представленные в удобном для восприятия виде, для принятия решения. Вывод: если мы хотим, чтобы наша презентация была понятной, доступной и качественной мы включаем в неё исключительно информацию, а не данные. 6. Итоговый слайд. Возможно вы заметили, что на всех концертах, наиболее популярные исполнители выступают в конце, это связано с тем, что люди лучше запоминают то, что увидели последним. Шоу бизнес в полной мере использует эту особенность. Поэтому всегда делайте итоговый слайд, в котором вы фиксируете внимание людей на главном "сообщении", которое вы хотите донести до них своей презентацией. Если в вашей презентации несколько тем, делайте итоговый слайд после каждой из тем, а в конце презентации сделайте суммарный итоговый слайд - это на 100% позволит вам обеспечить восприятие аудиторией главных моментов вашей презентации. 7. Правило - "Схема, рисунок, график, таблица, текст". Именно в такой последовательности. Как только вы сформулировали то, что хотите донести до слушателей в каком-то конкретном слайде, сначала подумайте а как это представить в виде схемы ? Не получается как схему, подумайте как показать это рисунком, графиком, таблицей. Используйте текст в презентациях только если все предыдущие способы отображения информации вам не подошли. 8. Правило "5 объектов на слайде". Не нужно создавать кашу на слайде. Это правило основано на закономерности обнаруженной американским ученым-психологом Джорджем Миллером. В результате опытов он обнаружил, что кратковременная память человека способна запоминать в среднем девять двоичных чисел, восемь десятичных чисел, семь букв алфавита и пять односложных слов — то есть человек способен одновременно помнить 7 ± 2 элементов. Поэтому при размещении информации на слайде старайтесь чтобы в сумме слайд содержал всего 5 элементов. Если это схема, то попробуйте упростить её до 5 элементов. Не получилось - группируйте элементы так, чтобы визуально в схеме выделялось 5 блоков. 9. Microsoft Power Point 2007. Простая и удобная программа стала едва-ли не лучшим способом ярко и понятно донести свои идеи или достижения до любой аудитории, будь-то коллеги, руководство или клиенты. При создании презентации используйте Корпоративные шаблоны для PowerPoint, принятые в нашей Компании. 10. Одна картинка заменяет 1000 слов. При подготовке презентации вам понадобятся картинки. Используйте сервисы поиска картинок Google.Images и Яндекс.Картинки для того, чтобы найти необходимую вам картинку. Просто вводите в строку поиска название того, что вам необходимо и система предложит вам различные варианты изображений. Эти десять простых и действенных советов и правил помогут вам создавать качественные презентации и эффективно их презентовать. 3. Методические рекомендации по созданию презентаций Существует логическая последовательность создания презентации: ▪ структуризация учебного материала, ▪ составление сценария презентации, ▪ разработка дизайна мультимедийного пособия, ▪ подготовка медиафрагментов (аудио, видео, анимация, текст), ▪ проверка на работоспособность всех элементов презентации. В качестве рекомендаций по применению мультимедийных презентаций можно использовать методические рекомендации Д.В. Гудова, включающие следующие положения: 1. Слайды презентации должны содержать только основные моменты лекции (основные определения, схемы, анимационные и видеофрагменты, отражающие сущность изучаемых явлений), 2. Общее количество слайдов не должно превышать 20 – 25, 3. Не стоит перегружать слайды различными спецэффектами, иначе внимание обучаемых будет сосредоточено именно на них, а не на информационном наполнении слайда, На уровень восприятия материала большое влияние оказывает цветовая гамма слайда, поэтому необходимо позаботиться о правильной расцветке презентации, чтобы слайд хорошо «читался», нужно чётко рассчитать время на показ того или иного слайда, чтобы презентация была дополнением к уроку, а не наоборот. Это гарантирует должное восприятие информации слушателями. 4. Основные правила подготовки учебной презентации 1. При создании мультимедийного пособия не следует увлекаться и злоупотреблять внешней стороной презентации, так как это может снизить эффективность презентации в целом. Необходимо найти правильный баланс между подаваемым материалом и сопровождающими его мультимедийными элементами, чтобы не снизить результативность преподаваемого материала. Также было решено, что при создании мультимедийных презентаций необходимо будет учитывать особенности восприятия учебной информации с экрана. 2. Одним из важных моментов является сохранение единого стиля, унифицированной структуры и формы представления учебного материала на всем уроке. Для правильного выбора стиля потребуется знать принципы эргономики, заключающие в себя наилучшие, проверенные на практике учителями методы использования тех или иных компонентов мультимедийной презентации. При создании мультимедийного пособия предполагается ограничиться использованием двух или трех шрифтов. Вся презентация должна выполняться в одной цветовой палитре, например на базе одного шаблона, также важно проверить презентацию на удобство её чтения с экрана. 3. Тексты презентации не должны быть большими. Выгоднее использовать сжатый, информационный стиль изложения материала. Нужно будет суметь вместить максимум информации в минимум слов, привлечь и удержать внимание обучаемых. Просто скопировать информацию с других носителей и разместить её в презентации уже недостаточно. После того как будет найдена «изюминка», можно приступать к разработке структуры презентации, строить навигационную схему, подбирать инструменты, которые в большей степени соответствуют замыслам и уровню урока. 4. При подготовке мультимедийных презентации возможно использование ресурсов сети Интернет, современных мультимедийных энциклопедий и электронных учебников. Удобным является тот факт, что мультимедийную презентацию можно будет дополнять новыми материалами, для её совершенствования, тем более что современные программные и технические средства позволяют легко изменять содержание презентации и хранить большие объемы информации. Использовать учебные презентации на уроках можно при: • изучении нового материала, • закреплении новой темы, • проверки знаний. Следует отметить тот факт, что систематическое использование учебных презентаций на занятиях приводит к целому ряду последствий: • происходит повышение уровня использования наглядности на уроке, • увеличивается производительность урока, • устанавливается прочная меж предметная связь с информатикой, • преподаватель, создающий и использующий мультимедийные учебные презентации, вынужден обращать огромное внимание на логику подачи учебного материала, что положительным образом сказывается на уровне знаний учащихся. Тема 7. Сетевые технологии обработки информации. Понятие Информационно-поисковой системы Рассмотрим постановку задачи поиска в общем виде. Для этого нам необходимо ответить на три вопроса: – что искать, то есть, какие источники информации, – где искать (места размещение этих источников) – как искать (какие инструменты для этого использовать). Каковы основные источники информации, представленные в Интернете? Это документы WWW, статьи в группах новостей и списках рассылки, файлы в библиотеках файлов, справочники адресной информации организаций и людей (электронная почта, адрес, телефон), статьи в тематических базах данных, энциклопедиях. Где эти источники информации размещаются? Это такие популярные ресурсы Интернет, как WWW, группы новостей, списки рассылки и FTP-серверы. Безусловно, можно искать нужные источники информации вручную, узнавать адреса из специализированных журналов по информатике и Интернету, использовать специальные бумажные справочники с классифицированными по категориям адресами. Однако для такого изменчивого пространства как Интернет необходимо научиться пользоваться специальными инструментами, цель которых – собирать данные об информационных ресурсах и предоставлять пользователям услугу быстрого поиска. ИПС (информационно-поисковая система) – это система, обеспечивающая поиск и отбор необходимых данных в специальной базе с описаниями источников информации (индексе) на основе информационно-поискового языка и соответствующих правил поиска. Главной задачей любой ИПС является поиск информации релевантной информационным потребностям пользователя. Очень важно в результате проведенного поиска ничего не потерять, то есть найти все документы, относящиеся к запросу, и не найти ничего лишнего. Поэтому вводится качественная характеристика процедуры поиска – релевантность. Релевантность – это соответствие результатов поиска сформулированному запросу. Функции информационно-поисковой системы: – хранения больших объемов информации; – быстрого поиска требуемой информации; – добавления, удаления и изменения хранимой информации; – вывода информации в удобном для человека виде. Виды информационно-поисковых систем: – автоматизированные; – библиографические; – диалоговые; – документальные; – фактографические. Основными показателями ИПС для WWW являются пространственный масштаб и специализация. По пространственному масштабу ИПС можно разделить на: – локальные, – глобальные, – региональные – специализированные. Локальные поисковые системы могут быть разработаны для быстрого поиска страниц в масштабе отдельного сервера. Региональные ИПС описывают информационные ресурсы определенного региона, например, русскоязычные страницы в Интернете. Глобальные поисковые системы в отличие от локальных стремятся объять необъятное – по возможности наиболее полно описать ресурсы всего информационного пространства сети Интернет. В общем случае, можно выделить следующие поисковые инструменты для WWW: – каталоги, – поисковые системы, – метапоисковые системы. Каталог – поисковая система с классифицированным по темам списком аннотаций со ссылками на web-ресурсы. Классификация, как правило, проводится людьми. Поиск в каталоге очень удобен и проводится посредством последовательного уточнения тем. Тем не менее, каталоги поддерживают возможность быстрого поиска определенной категории или страницы по ключевым словам с помощью локальной поисковой машины. База данных ссылок (индекс) каталога обычно имеет ограниченный объем, заполняется вручную персоналом каталога. Некоторые каталоги используют автоматическое обновление индекса. Результат поиска в каталоге представляется в виде списка, состоящего из краткого описания (аннотации) документов с гипертекстовой ссылкой на первоисточник. Адреса популярных каталогов: Зарубежные каталоги: Yahoo – www.yahoo.com Magellan – www.mckinley.com Российские каталоги: @Rus – www.aport.ru Weblist – www.weblist.ru Улитка – www.ulitka.ru Поисковая машина – поисковая система с формируемой роботом базой данных, содержащей информацию об информационных ресурсах. Отличительной чертой поисковых машин является тот факт, что база данных, содержащая информацию об Web-страницах, статьях Usenet и т.д., формируется программой-роботом. Поиск в такой системе проводится по запросу, составляемому пользователем, состоящему из набора ключевых слов или фразы, заключенной в кавычки. Индекс формируется и поддерживается в актуальном состоянии роботами-индексировщиками. В описании документа чаще всего содержится несколько первых предложений или выдержки из текста документа с выделением ключевых слов. Как правило, указана дата обновления (проверки) документа, его размер в килобайтах, некоторые системы определяют язык документа и его кодировку (для русскоязычных документов). Что можно делать с полученными результатами? Если название и описание документа соответствует вашим требованиям, можно немедленно перейти к его первоисточнику по ссылке. Это удобнее делать в новом окне, чтобы иметь возможность далее анализировать результаты выдачи. Многие поисковые системы позволяют проводить поиск в найденных документах, причем вы можете уточнить ваш запрос введением дополнительных терминов. Если интеллектуальность системы высока, вам могут предложить услугу поиска похожих документов. Для этого вы выбираете особо понравившийся документ и указываете его системе в качестве образца для подражания. Однако, автоматизация определение похожести – весьма нетривиальная задача, и зачастую эта функция работает неадекватно вашим надеждам. Некоторые поисковики позволяют провести пересортировку результатов. Для экономии вашего времени можно сохранить результаты поиска в виде файла на локальном диске для последующего изучения в автономном режиме. Адреса наиболее популярных поисковых машин за рубежом и в России. Зарубежные поисковые машины: Google – www.google.com Altavista – www.altavista.com Excite – www.excite.com HotBot – www.hotbot.com Nothern Light – www.northernlight.com Go (Infoseek) – www.go.com (infoseek.com) Fast – www.alltheweb.com Российские поисковые машины: Яndex – www.yandex.ru (или www.ya.ru) Рамблер – www.rambler.ru Апорт – www.aport.ru Метапоисковая система. Обратите внимание на то, что различные поисковые системы описывают разное количество источников информации в Интернет. Поэтому нельзя ограничиваться поиском только в одной из указанных поисковых системах. Теперь познакомимся с инструментами поиска, которые не формируют собственный индекс, но умеют использовать возможности других поисковых систем. Это метапоисковые системы (поисковые службы) – системы, способные послать запросы пользователя одновременно нескольким поисковым серверам, затем объединить полученные результаты и представить их пользователю в виде документа со ссылками. Адреса известных метапоисковых систем: MetaCrawler – www.metacrawler.com SavvySearch – www.savvysearch.com Metabot – www.metabot.ru Методика поиска информации Информационный поиск – последовательность операций, направленных на предоставление информации заинтересованным лицам. В общем случае информационный поиск состоит из четырех этапов: 1) уточнение информационной потребности и формулировка запроса; 2) определение совокупности держателей информационных массивов; 3) извлечение информации из информационных массивов; 4) ознакомление пользователя с полученной информацией и оценка результатов поиска. Информационный запрос – входное сообщение в автоматизированную систему, содержащее требование на выдачу информации. Индексирование – в информационном поиске – процесс описания документов и запросов в терминах информационно-поискового языка. По результатам индексирования каждому документу назначается набор ключевых слов, отражающих его смысловое содержание. Информационно-поисковый тезаурус – словарь дескрипторного информационно-поискового языка с зафиксированными в нем парадигматическими отношениями лексических единиц. Тезаурус содержит список ключевых слов, которыми может быть охарактеризовано содержание документов, с выделением слов, рекомендованных для индексирования (дескрипторов). Обычно информационно-поисковые тезаурусы оформляются в виде книг. В соответствии с тематическим профилем различают многоотраслевые, отраслевые и узкотематические тезаурусы. Информационно-поисковый язык – формализованный искусственный язык, предназначенный для индексирования документов, информационных запросов и описания фактов с целью последующего хранения и поиска. Виды информационно-поисковых языков: 1. Вербальный информационно-поисковый язык – информационно-поисковый язык, использующий для представления своих лексических единиц слова и выражения естественного языка в их орфографической форме. 2. Дескрипторный информационно-поисковый язык – информационно-поисковый язык, предназначенный для координатного индексирования документов и информационных запросов посредством дескрипторов и/или ключевых слов. 3. Документальный информационно-поисковый язык – информационно-поисковый язык, предназначенный для индексирования (частей) документов с целью последующего хранения и поиска. 4. Классификационный информационно-поисковый язык – информационно-поисковый язык, предназначенный для индексирования (частей) документов и информационных запросов посредством понятий и кодов некоторой выбранной классификации документов (классификационной системы). Классификационные информационно-поисковые языки эффективно используются в автоматизированных ИПС промышленного назначения. 5. Объектно-признаковый информационно-поисковый язык - фактографический информационно-поисковый язык, предназначенный для индексирования описаний фактов в виде перечня объектов (предметов) с указанием относящихся к ним признаков (свойств) и соответствующих значений признаков. 6. Фактографический информационно-поисковый язык - информационно-поисковый язык, предназначенный для индексирования описаний фактов и информационного поиска в фактографических информационных массивах и др. Лексическая единица информационно-поискового языка – обозначение отдельного понятия, принятое в информационно-поисковом языке и неделимое в этой функции. Лексические единицы могут представлять собой принятые в естественном языке слова, устойчивые словосочетания, аббревиатуры, символы, даты, общепринятые сокращения, лексически значимые компоненты сложных слов, а также эквивалентные им кодовые или символические обозначения искусственного языка. Поисковый образ – текст, состоящий из лексических единиц информационно-поискового языка, выражающий содержание документа или информационного запроса и предназначенный для реализации информационного поиска. Поиск источников информации 1) Обсудим проблему поиска такого источника информации, как статьи в группах новостей. Инструментами поиска в данном случае могут являться рассмотренные поисковые машины WWW, которые индексируют не только пространство WWW, но и статьи в телеконференциях и имеют специальный режим поиска именно в этом ресурсе. Поиск в группах новостей поддерживает, например, поисковый сервер Altavistа. Следует отметить, что поисковые системы WWW весьма оперативно индексируют группы новостей и содержат информацию о статьях, реально существующих в сети. Для поиска в архивах новостей существую специализированные системы, самой известной из которых является система Deja (www.deja.com). Эта система позволяет проводить как поиск отдельных статей, содержащих введенный термин, так и поиск определенных групп новостей, посвященных обсуждению заданной темы. Можно зарегистрироваться в Deja и подписаться на определенные группы новостей. 2) Теперь рассмотрим инструменты, позволяющие проводить поиск файлов. Многие поисковые системы WWW стали оказывать услугу поиска мультимедийных файлов (Altavista, Aport). Для этого вовсе нет необходимости знать специальные операторы, а достаточно перейти с домашней страницы по ссылкам Картинки (Images), MP3/Audio или Video к специальному режиму поиска. Поиск проводится по возможному имени файла или по тексту в комментарии к ссылке на мультимедийный файл. 3) Что касается поиска программного обеспечения, во всемирной паутине существуют поисковые Web-серверы с коллекциями условно-бесплатного ПО, некоторые из них специализируются на поиск программного обеспечения для Интернета или для конкретной операционной системы. Эти системы в конечном итоге приведут вас к конкретному серверу, с которого и можно скачать искомый программный продукт. Следует упомянуть серверы Archie, также оказывающие услугу поиска файлов на FTP-серверах, однако пользоваться Web-серверами гораздо удобнее. 4) Рассмотрим поисковые инструменты для поиска адресной информации. Введем понятие Белого(White) и Желтого (Yellow) поиска. White-поиск – поиск адресной информации по заранее известному собственному имени адресата (имя человека или организации) Yellow-поиск – поиск собственного имени по дополнительным признакам (по роду деятельности, по географическому признаку), а затем поиск его адресной информации. Обычно Yellow Pages системы фактически сразу включают в себя и White Pages – у найденного адресата сразу видны его телефон и почтовый адрес. Кроме того, некоторые Yellow Pages позволяют искать просто в алфавитном списке своих абонентов (white-поиск). С другой стороны, White pages также содержат элементы yellow-поиска – кроме задания собственного имени они обычно позволяют указать название города, штата и другие, сужающие поиск, данные (что необходимо в случае многих однофамильцев). Возможно, именно поэтому многие on-line телефонные справочники, выполняющие, фактически white-поиск, называют себя Yellow pages. Здесь приведены адреса Web-систем для поиска адресной информации для людей и организаций. Поиск людей: Поиск людей на Yahoo (http://people.yahoo.com). Система WhoWhere (www.whowhere.com). Система Bigfoot (www.bigfoot.com). Поиск организаций: раздел Желтые страницы (Yellow pages) на поисковых системах Специализированные сервера www.yellowpages.com – для поиска в США и других странах. Среда локальных и глобальных вычислительных сетей. Понятие вычислительной сети 1) Компьютерные сети и многомашинные вычислительные комплексы Появление персональных компьютеров потребовало нового подхода к организации систем обработки данных, к созданию новых информационных технологий. В результате был осуществлен переход от использования отдельных ЭВМ в системах централизованной обработки данных к распределенной обработке данных. Распределенная обработка данных выполняется на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих распределенную систему. Для реализации принципа распределенной обработки были созданы: ♦ многомашинные вычислительные комплексы, ♦ компьютерные (вычислительные) сети. Многомашинный вычислительный комплекс – это группа установленных рядом вычислительных машин, объединенных с помощью специальных средств сопряжения и выполняющих совместно единый информационно-вычислительный процесс. Такие комплексы могут быть локальными (компьютеры установлены в одном помещении и не требуют для взаимосвязи специального оборудования и каналов связи) и дистанционными (компьютеры комплекса установлены на значительном расстоянии от центральной ЭВМ). В состав многомашинного комплекса входят обычно две-три ЭВМ, расположенных, преимущественно, в одном помещении. Компьютерная (вычислительная) сеть – это совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных. Объекты, генерирующие или потребляющие информацию в сети, называются абонентами сети. Аппаратура, которая выполняет функции, связанные с передачей и приемом информации, называется станцией. Линии связи или пространство, в котором распространяются электрические сигналы, а также аппаратура передачи данных называется физической передающей средой. На базе физической передающей среды строится коммуникационная сеть, которая обеспечивает передачу информации между абонентскими системами. Вычислительная система может состоять из десятков и даже сотен ЭВМ, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Классификация вычислительных сетей В зависимости от территориального расположения абонентских систем вычислительные сети можно разделить на три основных класса. Глобальная вычислительная сеть (GAN-Global Area Network) объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Взаимодействие между абонентами осуществляется на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Глобальная вычислительная сеть позволяет решить проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к этим ресурсам. Такие сети рассчитаны на неограниченное число абонентов, используют, как правило, не слишком качественные каналы связи и сравнительно низкую скорость передачи. В таких сетях гораздо важнее не качество связи, а сам факт ее существования. Региональная вычислительная сеть (MAN-Metropolitan Area Network) связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов внутри большого города, экономического региона, отдельной страны. Обычно расстояние между абонентами составляет десятки, сотни километров. Локальная вычислительная сеть (LAN-Local Area Network) объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. Однако в настоящее время не существует четких ограничений на территориальный разброс абонентов сети. Некоторые локальные сети легко обеспечивают связь на расстоянии нескольких километров и даже десятков километров. Не совсем точным является определение локальной сети как малой сети, связывающей небольшое количество компьютеров. Часто в такой сети связываются от двух до нескольких десятков компьютеров. Но предельные возможности некоторых сетей гораздо выше. Максимальное число абонентов может достигать тысячи. Локальную вычислительную сеть можно определить как сеть, позволяющую пользователям не замечать связи. Компьютеры, связанные сетью, фактически объединены в один виртуальный компьютер, ресурсы которого доступны всем пользователям сети. Причем этот доступ так же удобен, как доступ к ресурсам, входящим непосредственно в каждый отдельный компьютер. Если несколько компьютеров в офисе объединены локальной сетью, то достаточно иметь один мощный принтер для обслуживания всех пользователей. При подготовке документа на печать следует активизировать команду меню Печать и установить соответствующие опции. При выходе на печать одновременно нескольких пользователей специальная программа Диспетчер печати выстроит их в очередь по соответствующему критерию и будет последовательно распечатывать документы. Особенности локальных вычислительных сетей ♦ Наличие единого для всех абонентов сети высокоскоростного канала связи, способного передавать разнообразную информацию; ♦ возможность включения в состав сети разнообразных и независимых устройств, таких как файл-серверы, серверы баз данных и др.; ♦ достаточно простая возможность изменения конфигурации сети и среды передачи; ♦ возможность более экономного использования в сети дорогих ресурсов. Главное отличие локальной вычислительной сети от любой другой – высокая скорость обмена. Принципиально необходим также низкий уровень ошибок передачи, поскольку даже очень быстро переданная, но искаженная ошибками – бессмысленна. Поэтому локальные сети используют специально прокладываемые качественные линии связи. Важное значение имеет и такая характеристика сети, как возможность работы с большими нагрузками, т.е. с большой интенсивностью обмена (с большим трафиком). Если механизм управления обменом в сети не очень эффективен, то компьютеры могут долго ждать своей очереди на передачу, и для пользователя сети это обернется задержкой доступа к сетевым ресурсам. Причины популярности локальных вычислительных сетей ♦ Повсеместное распространение персональных компьютеров – относительно недорогой и высокопроизводительной техники, с помощью которой решаются сложные задачи управления; ♦ потребность пользователей персональных компьютеров обмениваться информацией, совместно использовать общие сетевые программные, аппаратные и информационные ресурсы, получать доступ к ресурсам вычислительных сетей других организаций; ♦ появление на рынке широкого спектра аппаратных и программных коммуникационных средств, позволяющих легко объединять отдельные персональные компьютеры в вычислительную сеть; ♦ возможность более экономного использования в сети относительно дорогих ресурсов; ♦ возможность повышения производительности за счет введения в сети специализированных компонентов, таких как файл-серверы, серверы баз данных и др. Развитие локальных вычислительных сетей привело к возникновению более крупных корпоративных сетей, а развитие последних привело к появлению сети Internet, объединяющей в себе множество глобальных сетей. Объединение глобальных, региональных и локальных вычислительных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии. Классификация локальных вычислительных сетей По назначению: сети, управляющие различными процессами (административными, технологическими и др.), информационно-поисковые, информационно-расчетные, сети обработки документальной информации и др. По типам используемых ЭВМ: однородные и неоднородные. Первые характеризуются однотипным составом оборудования и абонентских средств, вторые содержат различные классы и модели ЭВМ и различное абонентское оборудование. По способу организации управления: однородные вычислительные сети подразделяются на сети с централизованным управлением и сети с децентрализованным, распределенным управлением. Сети с централизованным управлением имеют центральную ЭВМ, управляющую их работой, и характеризуются простотой обеспечения взаимодействия между ЭВМ. Применение таких сетей целесообразно при небольшом числе абонентских систем. В сетях с децентрализованным управлением функции управления распределены между системами сети. Применение таких сетей целесообразно при большом числе абонентских систем. По характеру организации передачи данных: сети с маршрутизацией информации и сети с селекцией информации. В сетях с маршрутизацией данных абонентские системы могут взаимодействовать по различным маршрутам передачи блоков данных. В сетях с селекцией информации взаимодействие абонентских систем производится выбором (селекцией) адресованных им блоков данных. По характеру среды передачи информации. Средой передачи информации называются линии или каналы связи, по которым производится обмен информацией между компьютерами. В подавляющем большинстве компьютерных сетей используются проводные или кабельные каналы связи. Все выпускаемые кабели (и соответственно – сети) можно разделить на следующие группы: ♦ сеть на толстом коаксиальном кабеле. Строится по шинной топологии. Главное преимущество такого кабеля состоит в хорошем экранировании, обеспечивающем превосходную устойчивость к внешним воздействиям. Но у такого вида соединения имеются и существенные недостатки, поэтому он не является оптимальным; ♦ сеть на основе тонкого коаксиального кабеля также строится по шинной топологии. В этом случае применяется кабель в два раза тоньше и прокладывать его намного проще; ♦ сеть на кабеле на основе витой пары становится все более популярной. Это связано с низкой стоимостью носителя – неэкранированного телефонного кабеля. Такой кабель не вызывает трудностей при прокладке. Недостатком метода является высокая чувствительность сети в внешним воздействиям. Строится сеть по топологии звезда; ♦ сеть на основе оптоволоконного кабеля. В ней цифровые данные распространяются по оптическим волокнам в виде моделированных световых импульсов. Это относительно защищенный способ передачи, поскольку при нем не используются электрические сигналы. Оптоволоконные линии предназначены для передачи больших объемов информации на очень высоких скоростях. Требования к вычислительным сетям Вычислительная сеть создается для облегчения доступа пользователя сети к любому ее ресурсу. Поэтому основной, глобальной характеристикой сети следует считать качество доступа к ее ресурсам. В свою очередь понятие «качество» может быт описано многими показателями. К их числу относятся: Производительность сети определяется временем, которое приходится затрачивать с момента формирования запроса до момента получения ответа на него. На этот показатель влияют многие факторы – насколько загружена вся сеть или отдельные ее фрагменты, как организована работа служб сети и др. Надежность сети определяется надежностью работы всех ее компонентов, а также обеспечением сохранности информации. Управляемость сети характеризует возможность воздействия на работу отдельных элементов сети и осуществления управления с любого элемента сети. Управлением сетью занимается администратор сети. Расширяемость сети характеризует возможность непрерывного изменения сети – расширения, добавления новых элементов, модернизации. Прозрачность сети предполагает скрытие особенностей сети от конечного пользователя, возможность распараллеливания работы между разными элементами сети. Интегрируемость сети означает возможность подключения к сети разнообразного и разнотипного оборудования, программного обеспечения от разных производителей. Работы по стандартизации вычислительных сетей ведутся большим количеством организаций в разных странах. Формы взаимодействия абонентских ЭВМ в сети Взаимодействие абонентских ЭВМ в сети можно рассматривать как взаимодействие приложений (программ) пользователей через коммуникационную сеть. Между абонентскими ЭВМ возможны следующие формы взаимодействия. Взаимодействие «терминал - удаленный процесс» предусматривает обращение с терминала одной из абонентских ЭВМ к процессу (программе), реализуемому на другой абонентской ЭВМ сети. Взаимодействие «терминал – доступ к удаленному файлу» позволяет открыть удаленный файл, модифицировать его или произвести транспортировку на любое внешнее устройство абонентской ЭВМ для дальнейшей работы с ним в локальном режиме. Взаимодействие «терминал – доступ к удаленной базе данных» аналогично предыдущей форме взаимодействия, только в этом случае производится работа с базой данных в ее полном объеме в со¬ответствии с правами доступа, которыми обладает данный пользователь вычислительной сети. Взаимодействие «терминал – терминал» предусматривает обмен сообщениями между абонентами сети в диалоговом режиме. Сообщения могут посылаться как отдельным абонентам, так и группам абонентов сети. Взаимодействие «электронная почта» позволяет каждому абоненту сети иметь на своей ЭВМ «почтовый ящик» – специальный файл, в который записываются все поступающие в его адрес сообщения. Пользователь периодически проверяет свой «почтовый ящик», может выводить сообщения на печать и передавать их в адрес других абонентов вычислительной сети. Системы распределенной обработки данных в компьютерной сети. Система распределенной обработки данных типа «Файл-сервер» Информационная система с распределенной обработкой данных типа «файл-сервер» использует компьютерные сети, как правило, локального типа. Компьютеры в сети делятся на рабочие станции и серверы. Рабочая станция – это персональная ЭВМ, являющаяся рабочим местом пользователя. Требования, предъявляемые к составу рабочей станции, определяются характеристиками решаемых задач, принципами организации вычислительного процесса, используемой операционной системой. На рабочей станции установлены программные средства пользовательского интерфейса и программные средства приложений, выполняющие содержательную обработку данных. На файловом сервере находится база данных. Такая архитектура обеспечивает высокий уровень защиты данных от несанкционированного доступа и в этом – ее достоинство. Недостаток архитектуры – предполагается обмен на уровне файлов, доступ к которым в режиме корректировки блокируется для других пользователей. Предъявляются высокие требования к техническому оснащению рабочих станций, на которых выполняется содержательная обработка данных. Система с распределенной обработкой данных типа «Клиент-сервер» Архитектура «клиент-сервер» является одним из основных понятий системы распределенной обработки данных. Для современных СУБД эта архитектура фактически стала стандартом. Клиент-серверная архитектура, в отличие от серверной, позволяет образовывать системы в виде 1-, 2- или 3-уровневой архитектуры. Информационная система, построенная по принципу «клиент-сервер», состоит из трех компонентов: ♦ сервер базы данных, управляющий доступом к данным, их хранением, защитой, обеспечивающий контроль и предупреждение повреждения данных в нештатных ситуациях, и т. д. К серверу базы данных могут быть подключены несколько серверов приложений. К каждому серверу приложений может быть подключено множество рабочих станций, на которых работают конечные пользователи; ♦ рабочие станции (клиенты), представляющие собой различные приложения пользователей и выполняющие запросы к серверу, проверяющие допустимость данных и получающие ответы от него; ♦ сеть и коммуникационное программное обеспечение, осуществляющие взаимодействие между клиентом и сервером с помощью сетевых протоколов. Коммуникационное программное обеспечение имеет целью обеспечить возможность программе-клиенту быстро и легко подключиться к ресурсам сервера. Существуют разнообразные варианты этого программного обеспечения, и все они должны освобождать прикладные программы от сложного взаимодействия с операционной системой, сетевыми протоколами и серверами ресурсов. Сервером в компьютерной сети называется компьютер (программа), управляющий определенным ресурсом: ♦ если управляемым ресурсом является база данных, то сервер называется сервером базы данных; ♦ сервер коммуникаций предназначен для обеспечения связи с удаленными пользователями сети; ♦ сервер печати предназначен для обеспечения доступа к системному принтеру пользователей; ♦ существуют серверы архивирования данных, защиты данных от несанкционированного доступа пользователей, Web-серверы и др. Клиентом называется компьютер (программа), использующий соответствующий ресурс. Модель взаимодействия «клиент-сервер» сочетает централизованное хранение, обслуживание и коллективный доступ к общей корпоративной информации с индивидуальной работой над персональной информацией, предоставляет свободу выбора и согласования различных типов компонентов для клиента, сервера и всех промежуточных звеньев. Преимущества систем «Клиент-серверной» архитектуры ♦ Снижается количество передаваемой по сети информации (сервер, обрабатывая запрос на выборку, передает клиенту в качестве результата не всю базу данных, а только интересующую его информацию); ♦ появляется возможность хранения на сервере правил доступа к информации и правил ее обработки. Любая манипуляция с данными может быть произведена только в рамках этих правил; ♦ появляется возможность наращивания информационной системы по мере развития предприятия и самой информационной системы; ♦ технология предоставляет большую самостоятельность пользователям в создании клиентских приложений; ♦ разделение общей базы данных на корпоративную и персональные позволяет упростить процесс проектирования базы данных, снизить вероятность ошибок и стоимость проектирования. Системное программное обеспечение вычислительных сетей Основу системного программного обеспечение вычислительных сетей составляет сетевая операционная система. Сетевая операционная система ♦ Выполняет функции локальных операционных систем, обеспечивая управление ресурсами компьютера; ♦ предоставляет собственные ресурсы и определенные услуги в общее пользование, т. е. имеет серверную часть, или сервер; ♦ обеспечивает возможность доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использование, т. е. имеет клиентскую часть. В зависимости от задач, решаемых с помощью сетевого компьютера, на него устанавливается определенный набор модулей сетевой операционной системы. Сетевую операционную систему можно рассматривать как распределенную операционную систему, модули которой располагаются на файл-сервере и рабочих станциях. Сетевые операционные системы: Novel Net Ware, NET WARE, WINDOWS NT, LAN Meneger, LAM Server и др. Объединение локальных вычислительных сетей Мост – это устройство, соединяющее две сети, использующие одинаковые методы передачи данных. Для сети персональных компьютеров мост представляет собой отдельную ЭВМ со специальным программным обеспечением и дополнительной аппаратурой. Мост может соединять сети различных топологий, но работающих под управлением однотипных сетевых операционных систем. Маршрутизатор (или роутер) – это устройство, соединяющее сети разного типа, но использующие одну операционную систему. Задача этого устройства – отправить сообщение адресату в нужную сеть. Маршрутизатор выполняет свои функции на сетевом уровне и поэтому зависит от типа сети. Шлюз – это устройство, позволяющее организовывать обмен данными между двумя сетями, использующими различные протоколы взаимодействия. Шлюз осуществляет свои функции на уровнях выше сетевого. Он не зависит от используемой передающей среды, но зависит от используемых протоколов обмена данными. С помощью шлюзов можно подключить локальную вычислительную сеть к главному компьютеру, а также к глобальной сети. Мосты, маршрутизаторы и шлюзы конструктивно выполняются в виде плат, которые устанавливаются в компьютерах. Свои функции они могут выполнять как в режиме полного выделения функций, так и в режиме совмещения их с функциями рабочей станции вычислительной сети. Топология локальных вычислительных сетей Под топологией (иначе – компоновкой, конфигурацией, структурой) компьютерной сети понимается физическое расположение компьютеров сети относительно друг друга и способ соединения их линиями связи. Топология определяет требования к оборудованию, типу используемого кабеля, методам управления обменом. Это понятие относится, прежде всего, к локальным сетям, структуру которых можно легко проследить. В глобальных сетях структура связей обычно скрыта от пользователей и не слишком важна, так как каждый сеанс связи может производиться по своему собственному пути. «ЗВЕЗДА» Концепция топологии сети в виде звезды пришла из области больших ЭВМ, в которой головная машина, как активный узел обработки данных, получает и обрабатывает данные, поступающие с периферийных устройств. Пропускная способность сети определяется вычислительной мощностью узла и гарантируется для каждой рабочей станции. Центральный узел управления – файловый сервер реализует оптимальный механизм защиты против несанкционированного доступа к информации. Столкновений данных в сети не возникает, кабельное соединение довольно простое, так как каждая рабочая станция непосредственно связана с узлом. Топология в виде звезды является наиболее быстродействующей из всех топологий вычислительных сетей, частота запросов передачи информации от одной станции к другой невысокая, по сравнению с достигаемой в других топологиях. Производительность вычислительной сети зависит от мощности центрального файлового сервера, который может быть ее «узким» местом вычислительной сети. В случае выхода из строя центрального узла нарушается работа всей сети. Затраты на прокладку кабелей высокие, особенно когда центральный узел географически расположен не в центре топологии. «КОЛЬЦО» При кольцевой топологии сети рабочие станции связаны одна с другой по кругу, т. е. рабочая станция первая связана с рабочей станцией второй, рабочая станция третья с рабочей станцией четвертой и т. д. Последняя рабочая станция связана с первой, и в результате коммуникационная связь замыкается в кольцо. Прокладка кабелей от одной рабочей станции к другой может быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географическое расположение рабочих станций далеко от формы кольца. Сообщения в сети регулярно циркулируют по кругу, рабочая станция посылает определенному конечному адресу информацию, предварительно получив на нее запрос из кольца. Продолжительность передачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычислительную сеть. Основная проблема при использовании кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в процессе пересылки информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них работа всей сети парализуется. Неисправности в кабельных соединениях локализуются легко. Ограничений на протяженность вычислительной сети не существует. «ШИНА» При шинной топологии среда передачи информации представляется в форме коммуникационного пути, доступного для всех рабочих станций, к которому они все подключены. Рабочие станции, в любое время без прерывания работы всей вычислительной сети, могут быть подключены к этому пути или отключены от него. Функционирование вычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции. Достоинства топологии – высокая надежность и скорость передачи данных, сеть можно легко развивать, добавляя новые разветвления. Недостаток – при разрыве кабеля сеть теряет свою работоспособность. Технологии обработки информации в сети Internet. Основы обработки информации в сети INTERNET. Internet – это мировая компьютерная сеть, состоящая из множества соединенных друг с другом меньших по размеру сетей. Это – глобальная информационная инфраструктура (сеть сетей), обеспечивающая возможность общения и передачи информации между любыми компьютерами по всему миру вне зависимости от того, кому они принадлежат и каким программным обеспечением оснащены. Размер сети постоянно увеличивается. Первоначально сетью пользовалась исключительно для передачи файлов и сообщений электронной почты, в настоящее время с ее помощью решаются более сложные задачи распределенного доступа к ресурсам. В сети Internet используются практически все известные линии связи, начиная от низкоскоростных телефонных линий и заканчивая высокоскоростными цифровыми спутниковыми каналами. Операционные системы, используемые в Internet, отличаются большим разнообразием. Сеть Internet – это: ♦ быстрое и удобное международное средство связи; ♦ общедоступное средство массовой информации; ♦ стремительно развивающееся средство массового заказа товаров и услуг; ♦ средство обеспечения удаленного доступа к источникам информации; ♦ всемирная библиотека; ♦ электронная почта; ♦ электронные доски объявлений и телеконференции. Сеть Internet никому не принадлежит, не зависит ни от одного правительства или контролирующего органа, работает без хозяина. Напротив, различные организации в Internet обладают своими собственными компьютерными сетями, которыми управляют так, как считают нужным (при соблюдении договоренностей, определенных соответствующими протоколами). Каждая локальная сеть Всемирной сети называется узлом, или сайтом. Сайт состоит из нескольких компьютеров-серверов, каждый из которых предназначен для хранения информации определенного типа и в определенном формате. Юридическое лицо, обеспечивающее работу сайта, называется провайдером. Internet обеспечивает обмен информацией между всеми компьютерами, которые входят в состав подключенных к ней сетей. Основными ячейками сети Internet являются локальные вычислительные сети. Internet не просто устанавливает связь между отдельными компьютерами, а создает пути соединения для более крупных единиц – групп компьютеров. Объединяя различные сети, Internet не создает при этом никакой иерархии – все компьютеры равноправны. Существуют компьютеры, самостоятельно подключенные к Internet, это хост-компьютеры (host – хозяин). Каждый подключенный к сети компьютер имеет свой адрес, по которому его может найти абонент из любой точки мира. Поиск информации в сети INTERNET Google Inc. (произносится «гугл») – американская компания, владеющая первой по популярности (77,04 %) в мире поисковой системой Google, обрабатывающей 41 млрд. 345 млн. запросов в месяц (доля рынка 62,4 %). На поисковике базируется крупнейшая в мире система онлайн-рекламы Google AdWords. Рыночная капитализация компании составляет примерно 160 млрд. долл. США (сентябрь 2008). Google – 7 место в списке самых дорогих брендов в мире (сентябрь 2009). WWW – это специальная сетевая служба, построенная по гипертекстовой технологии. Идея создания WWW заключалась в том, чтобы применить гипертекстовую модель к информационным ресурсам, распределенным в сети, и сделать это максимально просто. При гипертекстовой технологии текст представляется в виде множества фрагментов, с явно обозначенными связями между ними. При такой технологии база данных организуется в виде открытой, свободно наращиваемой и изменяемой сети, узлы которой (линейные тексты) определенным образом соединяются. Создание гипертекста состоит в формировании системы переходов от узла к узлу (в формировании системы ссылок). В зависимости от типа гипертекстовой системы такая система переходов может задаваться как разработчиками, так и самим пользователем в процессе работы с гипертекстом. В качестве узла могут выступать: слово, словосочетание, предложение, абзац, документ или группа документов, относящихся к одной теме. Узлы, между которыми возможен переход, называются смежными. Последовательно соединенные связями узлы образуют цепь. Характер связей в такой базе данных может быть различным. В частности, связи могут быть установлены: между текстом и комментарием к нему, между разными редакциями текста, между пересекающимися по содержанию текстами и т. д. Одной из составляющих системы является язык гипертекстовой разметки документов – HTML, который за последние годы получил серьезное развитие. В настоящее время HTLM развивается в сторону создания стандартного языка разработки интерфейсов как локальных, так и распределенных систем. Информация на WWW-серверах хранится в виде набора документов, каждый из которых содержит гипертекстовые ссылки, а с их помощью пользователь может обращаться к информации в других документах, связанных с данной темой. ICQ (I Seek You) – это Internet-пейджер, средство мгновенной передачи электронных сообщений по каналам сети. Функционально программа состоит из программы, установленной на компьютере пользователя, которая осуществляет подключение к некому серверу. В рамках корпоративной вычислительной сети применение этой программы обеспечивает передачу коротких сообщений (до 450 символов) и беседу в реальном времени. Применение ICQ позволяет значительно сэкономить на междугородных переговорах между субъектами предприятия, так как передача информации производится по цифровым каналам корпоративной сети, стоимость аренды которых ниже стоимости оплаты междугородных переговоров. Особенностью системы является возможность установки режима безопасности и конфиденциальности работы. Кроме перечисленных, есть и другие виды услуг по обмену информацией. В Internet очень популярны группы новостей USENET. Их иногда называют телеконференциями, или электронными досками объявлений. Эта служба работает примерно так же, как и электронная почта, но получаемая информация доступна для всеобщего обозрения. Второй по значимости группой предоставляемых услуг сети Internet являются услуги по общению пользователей с многочисленными базами данных сети. Система адресации в сети INTERNET Система Internet самостоятельно осуществляет передачу данных, при этом к адресам станций предъявляются специальные требования. Адрес должен иметь формат, позволяющий автоматически вести его обработку, должен нести определенную информацию о своем владельце. С этой целью для каждого компьютера устанавливаются два адреса. Первый адрес – цифровой – IP-адрес (IP – Internerwork Protocol – межсетевой протокол). Такой уникальный адрес имеет каждый компьютер, подключенный к сети. Второй адрес – доменный адрес. Оба адреса могут применяться равноценно. Цифровой адрес имеет длину 32 бита, для удобства он разделяется на четыре блока по 8 бит, которые можно записывать в десятичном виде. Адрес включает в себя три компоненты: адрес сети, адрес подсети, адрес компьютера в подсети, т. е. содержит полную информацию, необходимую для идентификации компьютера. Например, в десятичном коде адрес может иметь вид: 341)16. 7.190, где: 341)16 – адрес сети, 7 – адрес подсети, 190 – адрес компьютера. Пользователю неудобно использовать числовые IP-адреса, поэтому в соответствии с названными адресами стали применять символьные имена. В сети используется система доменных имен, имеющих иерархическую структуру. В отличие от цифрового кода, доменный адрес читается в обратном порядке – вначале идет имя компьютера, затем имя сети, в которой он находится. Такой адрес удобен для восприятия пользователем. Существуют домены, представляющие географические регионы (домены стран, например, имеют двухбуквенное обозначение), домены, разделенные по тематическому признаку (имеют трехбуквенное сокращенное обозначение, например, edu – общий домен для школ и университетов). Существуют и другие компьютерные имена, за которыми следует знак @. Все это слева присоединяется к имени компьютера. Чтобы абонентам сети Internet можно было достаточно просто связаться друг с другом, все пространство ее адресов разделено на области домены. Возможно также разделение по определенным признакам и внутри доменов. В Internet могут использоваться не только имена отдельных людей, но и имена групп. Для обработки пути поиска в доменах используются специальные серверы имен, которые преобразуют доменное имя в соответствующий цифровой адрес. Протоколы сети INTERNET Сеть Internet отличается от других сетей своими протоколами и в первую очередь протоколами TCP/IP. Протокол – это набор правил, определяющий характер взаимодействия пользователей, последовательность выполнения ими действий при обмене информацией. Термин TCP/IP означает все, что связано с протоколами взаимодействия между компьютерами в сети. Данный протокол представляет собой совокупность нескольких протоколов, прикладные программы и даже саму сеть. Свое название протокол TCP/IP получил от двух типов протоколов связи. Первый тип – это Transmission Control Protocol (TCP). Второй тип – это Internet Protocol (IP). В сети Internet используется большое число и других протоколов, однако эту сеть часто называют TCP/IP сетью, так как эти два протокола являются важнейшими. В Internet существует семь уровней взаимодействия между компьютерами: физический, логический, сетевой, транспортный, уровень сеансов связи, представительский и прикладной. Каждому уровню соответствует набор соответствующих правил взаимодействия – свой набор протоколов. Протоколы физического уровня определяют вид и характеристики линий связи между компьютерами. В Internet используются практически все известные в настоящее время способы связи, начиная от простого провода и до волоконно-оптических линий связи. Протоколы логического уровня разрабатываются для каждого типа линий связи и регламентируют управление передачей информации по каналу. Протоколы сетевого уровня отвечают за передачу данных между устройствами в разных сетях, осуществляют маршрутизацию пакетов в сети. Протоколы транспортного уровня управляют передачей данных из одной программы в другую. Протоколы уровня сеансов связи обеспечивают установку, поддержание и уничтожение соответствующих каналов. Протоколы представительского уровня обеспечивают обслуживание прикладных программ. Программа MICROSOFT INTERNET EXPLORER Internet Explorer – это программа-обозреватель, программа-броузер, предназначенная для просмотра Web-страниц. Для запуска программы нужно щелкнуть на значке Internet Explorer на Рабочем столе либо щелкнуть значок «Запустить Обозреватель Internet Explorer» на панели задач. Программа обеспечивает доступ к самым разнообразным ресурсам. Обозреватель позволяет загружать из Internet необходимую информацию, обеспечивает доступ к электронной почте и телеконференциям. В этих случаях обозреватель запускает программу Outlook Express. Программа может осуществлять навигацию и отображать документы не только в сети Internet, но и в локальных сетях, а также на локальных дисках компьютера. Internet Explorer предназначен для: ♦ установки связи с Web-сервером, на котором хранится документ, и загрузки всех его компонентов; ♦ формирования и отображения Web-страницы в соответствии с возможностями компьютера, на котором установлен браузер; ♦ предоставления средств для отображения мультимедийных и других объектов, входящих в состав Web-страницы, а так же механизма расширения, обеспечивающего возможность настройки программы на работу с новыми типами объектов; ♦ обеспечения автоматизации поиска Web-страниц и упрощения доступа к ранее найденным Web-страницам. Управление просмотром осуществляется с помощью строки меню, панелей инструментов, гиперссылок. Интерфейс данной программы очень похож на интерфейс программы Проводник (полностью совпадают строки меню). Однако панель инструментов Обозревателя ориентирована на работу с сетевыми документами и потому существенно отличается от панели инструментов Проводника. После установки соединения с Internet открывается окно программы, содержащее начальную страницу. При желании задать новую начальную страницу следует: ♦ выполнить команды Меню – Сервис – Панель обозревателя; ♦ выбрать вкладку Общие; ♦ в поле Адрес, в группе Домашняя страница указать требуемый адрес и щелкнуть кнопку «ОК». Панель инструментов программы содержит три части – панель кнопок, адресную строку и панель ссылки. Названные компоненты панели можно перемещать, при желании их можно скрыть. Программа запускается автоматически при открытии документа Internet или локального документа. В верхней строке окна указывается имя программы, имя активной Web-страницы, кнопка системного меню (слева) и кнопки «Свернуть», «Развернуть» и «Закрыть» (справа). Настройка Открыть программу Internet Explorer, для чего дважды щелкнуть левой кнопкой мыши на ярлыке Internet Explorer на Рабочем столе. Установить оптимальный размер шрифта, для чего выполнить команды меню Вид, Размер шрифта, Средний. Установить нужный стиль Web-страниц, для чего выполнить следующие команды: ♦ Сервис, Свойства обозревателя; ♦ щелкнуть закладку «Общие»; ♦ щелкнуть кнопку «Оформление» и ввести следующие реквизиты: не учитывать цвета, указанные на Web-страницах; ♦ щелкнуть кнопку «ОК». Установить цветовую палитру отображения Web-страниц, для чего выполнить следующие команды: ♦ Сервис, Свойства обозревателя; ♦ щелкнуть закладку «Общие»; ♦ щелкнуть кнопку «Цвета» и ввести следующие реквизиты: ♦ использовать цвета, используемые в Windows; ♦ щелкнуть кнопку «ОК». Установить стиль шрифтов при отображении Web-страниц, для чего выполнить следующие действия: ♦ Сервис, Свойства обозревателя; ♦ щелкнуть закладку «Общие»; ♦ щелкнуть кнопку «Шрифты» и ввести следующие реквизиты: ♦ набор знаков: Кириллица; ♦ шрифт Web-страницы: Times New Roman; ♦ шрифт обычного текста: Courier New; ♦ щелкнуть кнопку «ОК». Настроить кодировку отображаемых Web-страниц, для чего выполнить следующие команды: Вид, Кодировка, Кириллица (Windows). Отключить графику для ускорения работы, для чего выполнить следующие команды: ♦ Сервис, Свойства обозревателя; ♦ щелкнуть закладку «Дополнительно» и выполнить следующие действия: ♦ отображать рисунки: снять двумя щелчками мыши; ♦ щелкнуть кнопку «ОК». Примеры использования программы INTERNET EXPLORER Справочная служба программы Если зайти в меню Справка и выбрать команду Вызов справки и указатель, то загрузится окно справочной службы программы, выполненное в стиле Web-страницы. В левой части окна можно выбрать для просмотра интересующую позицию, например, «Работа с самыми интересными материалами». Щелкнем по находящемуся рядом изображению книги, и картинка поменяется на изображение открытой книги, а под названием справки появится список относящихся к данному разделу страниц. Здесь можно выбрать интересующую страницу и получить по ней справку. Поиск нужной информации Для поиска информации в Internet используются поисковые системы, сделанные в виде WWW-серверов. Для этого нужно соединиться с одним из таких серверов, и далее действовать в зависимости от способа организации поиска информации на данном сервере. Открыть программу Internet Explorer. Загрузить сайт Yandex, для чего в строке «Адрес» ввести www. yandex.ru; Задать параметры поиска, для чего выполнить следующие действия: ♦ в подстроку для поиска вести ключевые слова того, что вы ищете, например, бухгалтерский учет – основные средства; ♦ нажать клавишу [Enter] на клавиатуре; ♦ в результате обнаруживается несколько ссылок на нужные документы; ♦ выбирать наиболее подходящую ссылку и открыть ее двумя щелчками мыши. Нужная информация найдена. Сохранить найденный документ, выполнив команды меню Файл, Сохранить как, выбрать папку, в которой будет сохранен документ и щелкнуть кнопку «ОК». Создание личного почтового ящика Открыть программу Internet Explorer Загрузить сайт mail.ru, для чего в строке «Адрес» ввести www.mail.ru. Зарегистрироваться на сайте Mail.ru, для чего щелкнуть кнопку «Регистрация в почте». На открывшейся странице прочитать информацию и щелкнуть кнопку «Начать регистрацию». Заполнить предложенную анкету регистрации: ♦ в поле «Адрес» ввести название вашего будущего почтового ящика (желательно латинскими буквами); ♦ в поле «Пароль» ввести пароль, которым будем пользоваться при входе в ящик (латинскими буквами); ♦ в поле «Подтверждение пароля» еще раз ввести ваш пароль (тот же, что вводили в поле «Пароль»); ♦ в поле «Выберите вопрос» выбрать вопрос, который будет задан, если забудете свой пароль (например, девичья фамилия матери); ♦ в поле «Ответ на вопрос» ввести ответ на ваш вопрос (например, девичья фамилия матери); ♦ в поле «Имя» ввести ваше имя; ♦ в поле «Фамилия» ввести вашу фамилию; ♦ в поле «Ваш день рождения» ввести дату, выбрать месяц и ввести год вашего рождения; ♦ в поле «Ваш пол» щелкнуть кружочек рядом с вашим полом; ♦ в поле «Защита от автоматических регистрации» ввести число, которое отобразится ниже этого поля; ♦ щелкнуть кнопку «Зарегистрировать почтовый ящик». Заполнить анкету ваших интересов: ♦ на открывшейся странице прочитать поздравление с успешной регистрацией вашего ящика; ♦ щелкнуть кнопку «Анкета» и ответить на предложенные вопросы; ♦ щелкнуть кнопку «Сохранить» для сохранения введенных реквизитов. Просмотреть свою почту: ♦ щелкнуть кнопку «Входящие»; ♦ перед вами список ваших писем. Пока здесь только одно письмо – от службы Mail.ru; ♦ чтобы прочитать письмо, щелкнуть по ссылке «Служба поддержки пользователей почтовой службы Mail.ru»; ♦ для выхода из режима письма щелкнуть ссылку «Входящие». Тема 8. Защита информации. Основы защиты электронной информации Информация с точки зрения информационной безопасности обладает следующими характеристиками: • конфиденциальность – гарантия того, что конкретная информация доступна только тому кругу лиц, для кого она предназначена; нарушение этой категории называется хищением либо раскрытием информации • целостность – гарантия того, что информация сейчас существует в ее исходном виде, то есть при ее хранении или передаче не было произведено несанкционированных изменений; нарушение этой категории называется фальсификацией сообщения • аутентичность – гарантия того, что источником информации является именно то лицо, которое заявлено как ее автор; нарушение этой категории также называется фальсификацией, но уже автора сообщения • апеллируемость – довольно сложная категория, но часто применяемая в электронной коммерции – гарантия того, что при необходимости можно будет доказать, что автором сообщения является именно заявленный человек, и не может являться никто другой; отличие этой категории от предыдущей в том, что при подмене автора, кто-то другой пытается заявить, что он автор сообщения, а при нарушении апеллируемости – сам автор пытается «откреститься» от своих слов, подписанных им однажды. В отношении информационных систем применяются следующие характеристики: • надежность – гарантия того, что система ведет себя в нормальном и внештатном режимах так, как запланировано • точность – гарантия точного и полного выполнения всех команд • контроль доступа – гарантия того, что различные группы лиц имеют различный доступ к информационным объектам, и эти ограничения доступа постоянно выполняются • контролируемость – гарантия того, что в любой момент может быть произведена полноценная проверка любого компонента программного комплекса • контроль идентификации – гарантия того, что клиент, подключенный в данный момент к системе, является именно тем, за кого себя выдает • устойчивость к умышленным сбоям – гарантия того, что при умышленном внесении ошибок в пределах заранее оговоренных норм система будет вести себя так, как оговорено заранее. Способы несанкционированного доступа к информации и основы защиты. 1. Доступ к терминалу физический или удаленный. При использовании терминалов с физическим доступом необходимо соблюдать следующие требования: 1) Защищенность терминала должна соответствовать защищенности помещения: терминалы без пароля могут присутствовать только в тех помещениях, куда имеют доступ лица соответствующего или более высокого уровня доступа. Отсутствие имени регистрации возможно только в том случае, если к терминалу имеет доступ только один человек, либо если на группу лиц, имеющих к нему доступ, распространяются общие меры ответственности. Терминалы, установленные в публичных местах должны всегда запрашивать имя регистрации и пароль. 2) Системы контроля за доступом в помещение с установленным терминалом должны работать полноценно и в соответствии с общей схемой доступа к информации. 3) В случае установки терминала в местах с широким скоплением народа клавиатура, а если необходимо, то и дисплей должны быть оборудованы устройствами, позволяющими видеть их только работающему в данный момент клиенту (непрозрачные стеклянные или пластмассовые ограждения, шторки, «утопленная» модель клавиатуры). При использовании удаленных терминалов необходимо соблюдать следующие правила: 1) Любой удаленный терминал должен запрашивать имя регистрации и пароль. Того, что якобы никто не знает шестизначного номера вашего служебного модема, отнюдь не достаточно для конфиденциальности вашей системы. Все дело в том, что при наличии программного обеспечения, которое не составит труда найти в сети Интернет, и тонового набора для одного звонка достаточно 4 секунд. Это означает, что за 1 минуту можно перебрать около 15 номеров телефонной станции с тем, чтобы узнать существует ли на этом телефонном номере модем. За час таким образом можно перебрать 1000 номеров, а за рабочий день с повтором в ночное время (это стандартная методика) – всю АТС (10.000 номеров). И подобные операции производятся довольно часто, особенно в отношении фирм, связанных с компьютерами и компьютерными сетями, а также в отношении промышленных предприятий. 2) Вторым требованием является своевременное отключение всех модемов, не требующихся в данный момент фирме (например, по вечерам, либо во время обеденного перерыва), либо не контролируемых в данный момент Вашими сотрудниками. 3) Из login запроса терминала рекомендуется убрать все непосредственные упоминания имени фирмы, ее логотипы и т.п. – это не позволит компьютерным вандалам, просто перебирающим номера с модемами, узнать log-in экран какой фирмы они обнаружили. Для проверки правильности соединения вместо имени фирмы можно использовать неординарную приветственную фразу, какой-либо афоризм либо просто фиксированную последовательность букв и цифр, которые будут запоминаться у постоянных операторов этого терминала. 4) Также на входе в систему рекомендуется выводить на экран предупреждение о том, что вход в систему без полномочий на это преследуется по закону. Во-первых, это послужит еще одним предостережением начинающим злоумышленникам, а во-вторых, будет надежным аргументом в пользу атакованной фирмы в судебном разбирательстве, если таковое будет производиться. 2. Подбор пароля. 1) Перебор паролей по словарю являлся некоторое время одной из самых распространенных техник подбора паролей. В настоящее время, как хоть самый малый результат пропаганды информационной безопасности, он стал сдавать свои позиции. Хотя развитие быстродействия вычислительной техники и все более сложные алгоритмы составления слов-паролей не дают «погибнуть» этому методу. Простенькая программа со словарем в 5000 существительных дает положительный результат в 60% случаев. 2) Следующей модификацией подбора паролей является проверка паролей, устанавливаемых в системах по умолчанию. В некоторых случаях администратор программного обеспечения, проинсталлировав или получив новый продукт от разработчика, не удосуживается проверить, из чего состоит система безопасности. Как следствие, пароль, установленный в фирме разработчике по умолчанию, остается основным паролем в системе. В сети Интернет можно найти огромные списки паролей по умолчанию практически ко всем версиям программного обеспечения, если они устанавливаются на нем производителем. 3) Следующей по частоте использования является методика получения паролей из самой системы. Возможностью выяснения пароля являются несанкционированный доступ к носителю. Она основана на том, что любой системе приходится где-либо хранить подлинники паролей всех клиентов для того, чтобы сверять их в момент регистрации. При этом пароли могут храниться как в открытом текстовом виде, как это имеет место во многих клонах UNIX, так и представленные в виде малозначащих контрольных сумм (хеш-значений), как это реализовано в ОС Windows, Novell NetWare и многих других. Проблема в том, что в данном случае для хранения паролей на носителе не может быть использована основная методика защиты – шифрование. Действительно, если все пароли зашифрованы каким-либо ключом, то этот ключ тоже должен храниться в самой системе для того, чтобы она работала автоматически, не спрашивая каждый раз у администратора разрешение «Пускать или не пускать пользователя Anton, Larisa, Victor и т.д.?». Поэтому, получив доступ к подобной информации, злоумышленник может либо восстановить пароль в читабельном виде (что бывает довольно редко), либо отправлять запросы, подтвержденные данным хеш-значением, не раскодируя его. Все рекомендации по предотвращению хищений паролей состоят в проверке не доступен ли файл с паролями, либо таблица в базе данных, хранящая эти пароли, кому-либо еще кроме администраторов системы, не создается ли системой резервных файлов, в местах доступных другим пользователям и т.п. 4) Следующей распространенной технологией получения паролей является копирование буфера клавиатуры в момент набора пароля на терминале. Этот метод используется редко, так для него необходим доступ к терминальной машине с возможностью запуска программ. Но если злоумышленник все-таки получает подобный доступ, действенность данного метода очень высока: 1. Работа программы-перехватчика паролей (так называемого «троянского коня») на рабочей станции незаметна. 2. Подобная программа сама может отправлять результаты работы на заранее заданные сервера или анонимным пользователям, что резко упрощает саму процедуру получения паролей хакером, и затрудняет поиск и доказательство его вины. У нас в России, например, широкое распространение получила подобная троянская программа, подписывающаяся к самораспаковывающимся архивам. Двумя основными методами борьбы с копированием паролей являются: 1. адекватная защита рабочих станций от запуска сторонних программ: а) отключение сменных носителей информации (гибких дисков), б) специальные драйвера, блокирующие запуск исполнимых файлов без ведома оператора, либо администратора, в) мониторы, уведомляющие о любых изменениях системных настроек и списка автоматически запускаемых программ, 2. очень мощная, но неудобная мера – система единовременных паролей (при каждой регистрации в системе клиентам с очень высоким уровнем ответственности самой системой генерируется новый пароль). Сканирование современными антивирусными программами также может помочь в обнаружении «троянских» программ, но только тех из них, которые получили широкое распространение по стране. А следовательно, программы, написанные злоумышленниками специально для атаки на Вашу систему, будут пропущены антивирусными программами без каких-либо сигналов. 5) Следующий метод получения паролей относится только к сетевому программному обеспечению. Проблема заключается в том, что во многих программах не учитывается возможность перехвата любой информации, идущей по сети – так называемого сетевого трафика. Первоначально, с внедрением локальных компьютерных сетей так оно и было. Сеть располагалась в пределах 2-3 кабинетов, либо здания с ограниченным физическим доступом к кабелям. Однако, стремительное развитие глобальных сетей затребовало на общий рынок те же версии программного обеспечения без какого-либо промедления для усиления безопасности. Теперь мы пожинаем плоды этой тенденции. Более половины протоколов сети Интернет передают пароли в нешифрованном виде – открытым текстом. К ним относятся протоколы передачи электронной почты SMTP и POP3, протокол передачи файлов FTP, одна из схем авторизации на WWW-серверах. Современное аппаратное и программное обеспечение позволяет получать всю информацию, проходящую по сегменту сети, к которому подключен конкретный компьютер, и анализировать ее в реальном масштабе времени. Возможны несколько вариантов прослушивания трафика: 1) это может сделать служащий компании со своего рабочего компьютера, 2) злоумышленник, подключившийся к сегменту с помощью портативной ЭВМ или более мобильного устройства. Наконец, трафик, идущий от Вас к Вашему партнеру или в другой офис по сети Интернет, технически может прослушиваться со стороны Вашего непосредственного провайдера, со стороны любой организации, предоставляющей транспортные услуги для сети Интернет (переписка внутри страны в среднем идет через 3-4 компании, за пределы страны – через 5-8). Кроме того, если в должной мере будет реализовываться план СОРМ (система оперативно-розыскных мероприятий в компьютерных сетях), то возможно прослушивание и со стороны силовых ведомств страны. Для комплексной защиты от подобной возможности кражи паролей необходимо выполнять следующие меры: 1. Физический доступ к сетевым кабелям должен соответствовать уровню доступа к информации. 2. При определении топологии сети следует при любых возможностях избегать широковещательных топологий. Ни в коем случае на одном кабеле не должны находиться операторы с разными уровнями доступа, если только весь передаваемый трафик не шифруется, а идентификация не производится по скрытой схеме без открытой передачи пароля. 3. Ко всем информационным потокам, выходящим за пределы фирмы, должны применяться те же правила, что и только что описанные выше для объединения разноуровневых терминалов. 6) Звонок администратору – злоумышленник выбирает из списка сотрудников того, кто не использовал пароль для входа в течение нескольких дней (отпуск, отгулы, командировка) и кого администратор не знает по голосу. Затем следует звонок с объяснением ситуации о забытом пароле, искренние извинения, просьба зачитать пароль, либо сменить его на новый. Больше чем в половине случаев просьба будет удовлетворена, а факт подмены будет замечен либо с первой неудачной попыткой зарегистрироваться истинного сотрудника, либо по произведенному злоумышленником ущербу. Почти такая же схема, но в обратную сторону может быть разыграна злоумышленником в адрес сотрудника фирмы – звонок от администратора. В этом случае он представляется уже сотрудником службы информационной безопасности и просит назвать пароль либо из-за произошедшего сбоя в базе данных, либо якобы для подтверждения личности самого сотрудника по какой-либо причине (рассылка особо важных новостей), либо по поводу последнего подключения сотрудника к какому-либо информационному серверу внутри фирмы. Оба данных метода относятся к группе «атака по социальной психологии» и могут принимать самые разные формы. Их профилактикой может быть только тщательное разъяснение всем сотрудникам, в особо важных случаях введение административных мер и особого регламента запроса и смены пароля. Большое внимание следует уделять любым носителям информации, покидающим пределы фирмы. Наиболее частыми причинами этого бывают ремонт аппаратуры и списание технологически устаревшей техники. Необходимо помнить, что на рабочих поверхностях носителей даже в удаленных областях находится информация, которая может представлять либо непосредственный интерес, либо косвенно послужить причиной вторжения в систему. Методы защиты информации 1. Криптография Классификация криптоалгоритмов Основной схемой классификации всех криптоалгоритмов является следующая: 1. Тайнопись. Отправитель и получатель производят над сообщением преобразования, известные только им двоим. Сторонним лицам неизвестен сам алгоритм шифрования. 2. Криптография с ключом. Алгоритм воздействия на передаваемые данные известен всем сторонним лицам, но он зависит от некоторого параметра – «ключа», которым обладают только отправитель и получатель. 3. Симметричные криптоалгоритмы. Для зашифровки и расшифровки сообщения используется один и тот же блок информации (ключ). 4. Асимметричные криптоалгоритмы. Алгоритм таков, что для зашифровки сообщения используется один («открытый») ключ, известный всем желающим, а для расшифровки – другой («закрытый»), существующий только у получателя. 2. Общие принципы архивации. Классификация методов Следующей большой темой является архивация данных. Как Вам известно, подавляющее большинство современных форматов записи данных содержат их в виде, удобном для быстрого манипулирования, для удобного прочтения пользователями. При этом данные занимают объем больший, чем это действительно требуется для их хранения. Алгоритмы, которые устраняют избыточность записи данных, называются алгоритмами сжатия данных, или алгоритмами архивации. В настоящее время существует огромное множество программ для сжатия данных, основанных на нескольких основных способах. Зачем же нужна архивация в криптографии? Дело в том, что в современном криптоанализе, то есть науке о противостоянии криптографии, с очевидностью доказано, что вероятность взлома криптосхемы при наличии корреляции между блоками входной информации значительно выше, чем при отсутствии таковой. А алгоритмы сжатия данных по определению и имеют своей основной задачей устранение избыточности, то есть корреляций между данными во входном тексте. Все алгоритмы сжатия данных качественно делятся на 1) алгоритмы сжатия без потерь, при использовании которых данные на приемной восстанавливаются без малейших изменений, 2) алгоритмы сжатия с потерями, которые удаляют из потока данных информацию, незначительно влияющую на суть данных, либо вообще невоспринимаемую человеком (такие алгоритмы сейчас разработаны только для аудио- и видео- изображений). В криптосистемах, естественно, используется только первая группа алгоритмов. Существует два основных метода архивации без потерь: • алгоритм Хаффмана (англ. Huffman), ориентированный на сжатие последовательностей байт, не связанных между собой, • алгоритм Лемпеля-Зива (англ. Lempel, Ziv), ориентированный на сжатие любых видов текстов, то есть использующий факт неоднократного повторения «слов» – последовательностей байт. Практически все популярные программы архивации без потерь (ARJ, RAR, ZIP и т.п.) используют объединение этих двух методов – алгоритм LZH. 3. Кеширование паролей – метод, позволяющий пользователям запоминать не 128 байт, то есть 256 шестнадцатиричных цифр ключа, а некоторое осмысленное выражение, слово или последовательность символов, называющуюся паролем. Действительно, при разработке любого криптоалгоритма следует учитывать, что в половине случаев конечным пользователем системы является человек, а не автоматическая система. Это ставит вопрос о том, удобно, и вообще реально ли человеку запомнить 128-битный ключ (32 шестнадцатиричные цифры). На самом деле предел запоминаемости лежит на границе 8-12 подобных символов, а, следовательно, если мы будем заставлять пользователя оперировать именно ключом, тем самым мы практически вынудим его к записи ключа на каком-либо листке бумаги или электронном носителе, например, в текстовом файле. Это, естественно, резко снижает защищенность системы. 4. Транспортное кодирование Поскольку системы шифрования данных часто используются для кодирования текстовой информации: переписки, счетов, платежей электронной коммерции, и при этом криптосистема должна быть абсолютно прозрачной для пользователя, то над выходным потоком криптосистемы часто производится транспортное кодирование, то есть дополнительное кодирование (не шифрование!) информации исключительно для обеспечения совместимости с протоколами передачи данных. Все дело в том, что на выходе криптосистемы байт может принимать все 256 возможных значений, независимо от того был ли входной поток текстовой информацией или нет. А при передаче почтовых сообщений многие системы ориентированы на то, что допустимые значения байтов текста лежат в более узком диапазоне: все цифры, знаки препинания, алфавит латиницы плюс, возможно, национального языка. Первые 32 символа набора ASCII служат для специальных целей. Для того, чтобы они и некоторые другие служебные символы никогда не появились в выходном потоке используется транспортное кодирование. 5. Технологии цифровых подписей Как оказалось, теория асимметричного шифрования позволяет очень красиво решать еще одну проблему информационной безопасности – проверку подлинности автора сообщения. Для решения этой проблемы с помощью симметричной криптографии была разработана очень трудоемкая и сложная схема. В то же время с помощью, например, того же алгоритма RSA создать алгоритм проверки подлинности автора и неизменности сообщения чрезвычайно просто. 6. Механизм распространения открытых ключей Казалось бы, асимметричные криптосистемы лишены одного из самых главных недостатков симметричных алгоритмов – необходимости предварительного обмена сторонами секретным ключом по защищенной схеме (например, из рук в руки или с помощью поверенного курьера). Вроде бы достаточно «раструбить» по всему свету о своем открытом ключе, и вот готова надежная линия передачи сообщений. Но оказывается не все так просто : предположим я Ваш потенциальный собеседник. Для того чтобы отправить зашифрованное сообщение, я должен узнать Ваш открытый ключ. Если Вы не приносили мне его лично на дискете, значит я его просто взял из информационной сети. А теперь главный вопрос : где доказательство, что данный набор байт является именно Вашим открытым ключом? Ведь злоумышленник может сгенерировать произвольную пару (закрытый ключ, открытый ключ), затем активно распространять или пассивно подменять при запросе Ваш открытый ключ созданным им. В этом случае при отправке сообщения 1) я зашифрую его тем ключом, который думаю, что является Вашим, 2) злоумышленник, перехватив сообщение дешифрует его парным закрытым ключом, прочтет и более того : 3) может переслать дальше, зашифровав действительно уже Вашим открытым ключом. Точно так же, но по инверсной схеме, он может подменить и мою электронную подпись под моим письмом. 7. Антивирусные программы Антивирусная программа (антивирус) – программа для обнаружения компьютерных вирусов и лечения инфицированных файлов, а также для профилактики — предотвращения заражения файлов или операционной системы вредоносным кодом. Многие современные антивирусы расширяют набор своих функций, позволяя обнаруживать и удалять также троянские и прочие вредоносные программы. Идёт и процесс интеграции антивирусных функций в другие программы – например, файрволы (Межсетевой экран или сетевой экран – комплекс аппаратных или программных средств, осуществляющий контроль и фильтрацию проходящих через него сетевых пакетов на различных уровнях модели OSI в соответствии с заданными правилами). Первые наиболее простые антивирусные программы появились почти сразу после появления вирусов. Сейчас разработкой антивирусов занимаются крупные компании. Как и у создателей вирусов, в этой сфере также сформировались оригинальные приёмы – но уже для поиска и борьбы с вирусами. Современные антивирусные программы могут обнаруживать сотни тысяч вирусов, но ни одна из них не даст 100 % защиты. Антивирусное программное обеспечение состоит из подпрограмм, которые пытаются обнаружить, предотвратить размножение и удалить компьютерные вирусы и другие вредоносные программы. Методы обнаружения вирусов Антивирусное программное обеспечение обычно использует два отличных друг от друга метода для выполнения своих задач: • Сканирование файлов для поиска известных вирусов, соответствующих определению в антивирусных базах • Обнаружение подозрительного поведения любой из программ, похожего на поведение заражённой программы. 1) Метод соответствия определению вирусов в словаре Это метод, когда антивирусная программа, просматривая файл, обращается к антивирусным базам, которые составлены производителем программы-антивируса. В случае соответствия какого либо участка кода просматриваемой программы известному коду вируса в базах, программа-антивирус может по запросу выполнить одно из следующих действий: 1. Удалить инфицированный файл. 2. Заблокировать доступ к инфицированному файлу. 3. Отправить файл в карантин (то есть сделать его недоступным для выполнения с целью недопущения дальнейшего распространения вируса). 4. Попытаться «вылечить» файл, удалив тело вируса из файла. 5. В случае невозможности лечения/удаления, выполнить эту процедуру при следующей перезагрузке операционной системы. Для того, чтобы такая антивирусная программа успешно работала на протяжении долгого времени, в базу сигнатур вирусов нужно периодически загружать (обычно, через Интернет) данные о новых вирусах. Если бдительные и имеющие склонность к технике пользователи определят вирус по горячим следам, они могут послать зараженные файлы разработчикам антивирусной программы, а те затем добавляют информацию о новых вирусах в свои базы. 2) Метод обнаружения странного поведения программ Антивирусы, использующие метод обнаружения подозрительного поведения программ не пытаются идентифицировать известные вирусы, вместо этого они прослеживают поведение всех программ. Если программа пытается записать какие-то данные в исполняемый файл (.EXE-файл), программа-антивирус может пометить этот файл, предупредить пользователя и спросить что следует сделать. 3) Метод обнаружения при помощи эмуляции Некоторые программы-антивирусы пытаются имитировать начало выполнения кода каждой новой вызываемой на исполнение программы перед тем как передать ей управление. Если программа использует самоизменяющийся код или проявляет себя как вирус (то есть, например, немедленно начинает искать другие .EXE-файлы), такая программа будет считаться вредоносной, способной заразить другие файлы. Однако этот метод тоже изобилует большим количеством ошибочных предупреждений. 4) Метод «Белого списка» Общая технология по борьбе с вредоносными программами – это «белый список». Вместо того, чтобы искать только известные вредоносные программы, эта технология предотвращает выполнение всех компьютерных кодов за исключением тех, которые были ранее обозначены системным администратором как безопасные. Выбрав этот параметр отказа по умолчанию, можно избежать ограничений, характерных для обновления сигнатур вирусов. К тому же, те приложения на компьютере, которые системный администратор не хочет устанавливать, не выполняются, так как их нет в «белом списке». Так как у современных предприятий есть множество надежных приложений, ответственность за ограничения в использовании этой технологии возлагается на системных администраторов и соответствующим образом составленные ими «белые списки» надежных приложений. Работа антивирусных программ с такой технологией включает инструменты для автоматизации перечня и эксплуатации действий с «белым списком». Классификация антивирусов • Сканеры (устаревший вариант – «полифаги») – определяют наличие вируса по базе сигнатур, хранящей сигнатуры (или их контрольные суммы) вирусов. Их эффективность определяется актуальностью вирусной базы и наличием эвристического анализатора. • Ревизоры (класс, близкий к IDS) – запоминают состояние файловой системы, что делает в дальнейшем возможным анализ изменений. • Сторожа (мониторы) – отслеживают потенциально опасные операции, выдавая пользователю соответствующий запрос на разрешение/запрещение операции. • Вакцины – изменяют прививаемый файл таким образом, чтобы вирус, против которого делается прививка, уже считал файл заражённым. В современных условиях, когда количество возможных вирусов измеряется сотнями тысяч, этот подход неприменим. Современные антивирусы сочетают все вышесказанные функции. Антивирусы так же можно разделить на: Продукты для домашних пользователей: • Собственно антивирусы; • Комбинированные продукты (например, к классическому антивирусу добавлен антиспам, файрвол, антируткит (Rootkit (руткит, от англ. root kit, то есть «набор root'а») — программа или набор программ для скрытия следов присутствия злоумышленника или вредоносной программы в системе); Корпоративные продукты: • Серверные антивирусы; • Антивирусы на рабочих станциях («endpoint»).