Введение. Основные принципы,методы и свойства ИКТ,их эффективность

ГБПОУ “Поволжский государственный колледж” Д и сц и пл ина : Информатика Ле к ции Содержание Тема 01: Введение. Основные принципы, методы и свойства ИКТ, их эффективность. ................1 Тема 02: Электронные таблицы. Создание и редактирование таблиц и диаграмм в Ms Excel.......4 Тема 03: Задачи оптимизации................................................................................................................7 Тема 04: Общая характеристика организации сети Интернет............................................................9 Тема 01: Введение. Основные принципы, методы и свойства ИКТ, их эффективность. План лекции: 1. Общие понятия 2. Информационно – коммуникационные технологии 3. Проблемы использования ИКТ 1. Общие понятия Бурное развитие информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) и проникновение их во все сферы деятельности человека, становится сегодня одним из факторов, существенно влияющих на происходящие в обществе процессы. Устойчивое развитие общества в новых условиях требует перехода к новой стратегии развития общества на основе знаний и перспективных высокоэффективных технологий. На современном этапе стратегическим ресурсом становятся информация, знания, творчество. Чтобы получить доступ к любым источникам информации, каждый человек должен овладеть информационными технологиями. Профессиональная деятельность все большего количества специалистов направлена на обеспечение функционирования экономических, административных и управленческих подразделений учреждений, оснащенных по стандартам электронного офиса. Стремительный рост и дифференциация спроса на все виды информации, в том числе научную, техническую и в большей степени экономическую, а также повышение требований к содержанию и формам представления данных являются серьезными стимулами развития рынка информационных и коммуникационных технологий. Именно владение достоверной и актуальной информацией вместе с умением эффективно применять адекватные методы и средства ее сбора, преобразования и передачи служит основой успешной деятельности любых предприятий и организаций, независимо от их организационно- правовой формы. Коренные преобразования в экономической среде, переход от административно-командных к экономическим методам управления, развитие предпринимательской деятельности и рыночных структур, а также необходимость быстрого принятия решений привели к существенным изменениям в потоках информации, организационных формах и методах обработки и представления данных. Большинство пользователей отказались от услуг, предоставляемых крупными вычислительными центрами. С появлением персональных компьютеров, удобной и компактной оргтехники их услуги оказались невостребованными в силу ряда причин, в том числе организационных, технических и экономических. Информация осознана современным обществом как необходимое условие для любой целесообразной деятельности. Она становится важнейшим стратегическим ресурсом. Наибольший экономический и социальный успех сегодня сопутствует тем странам, которые активно используют современные средства коммуникаций, информационных технологий и их сетевые приложения: электронную почту, дистанционное обучение, мультимедиа, телевидение, телеконференции, визуализацию, моделирование, компьютерную графику, телемедицину и многое другое. Доступная для оперативного воспроизводства средствами компьютерной обработки информация превращается в важнейший фактор социального развития общества. В настоящее время наиболее развитые страны мира находятся на завершающей стадии индустриального этапа развития общества и перехода к следующему этапу, который назван информационным. Начальным и конечным пунктом работы менеджера является информация и различные справочные материалы. Информационные технологии имеют большое значение для менеджеров, ведь основу их труда составляет именно информация. Информационные технологии представляют собой широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям формирования и управления процессами работы с данными и информацией, в том числе с применением компьютерной и коммуникационной техники. В последнее время под информационными технологиями чаще всего понимают компьютерные технологии. В частности, ИТ имеют дело с использованием компьютеров и программного обеспечения для хранения, преобразования, защиты, обработки, передачи и получения информации. Специалистов по компьютерной технике и программированию часто называют ИТ - специалистами. 2. Информационно – коммуникационные технологии Технология в переводе с греческого (techne) означает искусство, мастерство, умение, а это не что иное, как процессы. Под процессом следует понимать определенную совокупность действий, направленных на достижение 1 ГБПОУ “Поволжский государственный колледж” Д и сц и пл ина : Информатика Ле к ции поставленной цели. Процесс должен определяться выбранной человеком стратегией и реализоваться с помощью совокупности различных средств и методов. Под технологией материального производства понимают процесс, определяемый совокупностью средств и методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья или материала. Технология изменяет качество или первоначальное состояние материи в целях получения материального продукта. Материальные ресурсы Технология материального производства Продукт Данные Информационн ая технология Информа ционный продукт Информация является одним из ценнейших ресурсов общества наряду с такими традиционными материальными видами ресурсов, как нефть, газ, полезные ископаемые и др., а значит, процесс ее переработки по аналогии с процессами переработки материальных ресурсов можно воспринимать как технологию. Информационная технология - процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта). Цель технологии материального производства - выпуск продукции, удовлетворяющей потребности человека или системы. Цель информационной технологии - производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия. Известно, что, применяя разные технологии к одному и тому же материальному ресурсу, можно получить разные изделия, продукты. То же самое будет справедливо и для технологии переработки информации. Инструментарий информационной технологии Реализация технологического процесса материального производства осуществляется с помощью различных технических средств, к которым относятся: оборудование, станки, инструменты, конвейерные линии и т.п. По аналогии для информационной технологии такими техническими средствами производства информации является аппаратное, программное и математическое обеспечение этого процесса. С их помощью производится переработка первичной информации в информацию нового качества. Инструментарий информационной технологии - один или несколько взаимосвязанных программных продуктов для определенного типа компьютера, технология работы в котором позволяет достичь поставленную пользователем цель. В качестве инструментария можно использовать следующие распространенные виды программных продуктов для персонального компьютера: текстовый процессор (редактор), настольные издательские системы, электронные таблицы, системы управления базами данных, электронные записные книжки, электронные календари, информационные системы функционального назначения (финансовые, бухгалтерские, для маркетинга и пр.), экспертные системы и т.д. Основные черты современных ИТ: компьютерная обработка информации по заданным алгоритмам; хранение больших объёмов информации на машинных носителях; передача информации на значительные расстояния в ограниченное время. 3. Проблемы использования ИКТ Устаревание информационной технологии Для информационных технологий является вполне естественным то, что они устаревают и заменяются новыми. При внедрении новой информационной технологии в организации необходимо оценить риск отставания от конкурентов в результате ее неизбежного устаревания со временем, так как информационные продукты, как никакие другие виды материальных товаров, имеют чрезвычайно высокую скорость сменяемости новыми видами или версиями. Периоды сменяемости колеблются от нескольких месяцев до одного года. Если в процессе внедрения новой информационной технологии этому фактору не уделять должного внимания, возможно, что к моменту завершения перевода фирмы на новую информационную технологию она уже устареет и придется принимать меры к ее модернизации. Такие неудачи с внедрением информационной технологии обычно связывают с несовершенством технических средств, тогда как основной причиной неудач является отсутствие или слабая проработанность методологии использования информационной технологии. Методология использования информационной технологии Централизованная обработка информации на ЭВМ вычислительных центров была первой исторически сложившейся технологией. Создавались крупные вычислительные центры (ВЦ) коллективного пользования, оснащенные большими ЭВМ (в нашей стране — ЭВМ ЕС). Применение таких ЭВМ позволяло обрабатывать большие массивы входной информации и получать на этой основе различные виды информационной продукции, которая затем передавалась пользователям. Такой технологический процесс был обусловлен недостаточным оснащением вычислительной техникой предприятий и организаций в 60 - 70-е гг. Достоинства методологии централизованной технологии: 2 ГБПОУ “Поволжский государственный колледж” Д и сц и пл ина : Информатика Ле к ции • возможность обращения пользователя к большим массивам информации в виде баз данных и к информационной продукции широкой номенклатуры; • сравнительная легкость внедрения методологических решений по развитию и совершенствованию информационной технологии благодаря централизованному их принятию. Недостатки такой методологии очевидны: • ограниченная ответственность низшего персонала, который не способствует оперативному получению информации пользователем, тем самым препятствуя правильности выработки управленческих решений; • ограничение возможностей пользователя в процессе получения и использования информации. Децентрализованная обработка информации связана с появлением в 80-х гг. персональных компьютеров и развитием средств телекоммуникаций. Она весьма существенно потеснила предыдущую технологию, поскольку дает пользователю широкие возможности в работе с информацией и не ограничивает его инициатив. Достоинствами такой методологии являются: • гибкость структуры, обеспечивающая простор инициативам пользователя; • усиление ответственности низшего звена сотрудников; • уменьшение потребности в пользовании центральным компьютером и соответственно контроле со стороны вычислительного центра; • более полная реализация творческого потенциала пользователя благодаря использованию средств компьютерной связи. Однако эта методология имеет свои недостатки: • сложность стандартизации из-за большого числа уникальных разработок; • психологическое неприятие пользователями рекомендуемых вычислительным центром стандартов и готовых программных продуктов; • неравномерность развития уровня информационной технологии на локальных местах, что в первую очередь определяется уровнем квалификации конкретного работника. Описанные достоинства и недостатки централизованной и децентрализованной информационной технологии привели к необходимости придерживаться линии разумного применения и того, и другого подхода. Такой подход называют рациональной методологией. 3 ГБПОУ “Поволжский государственный колледж” Д и сц и пл ина : Информатика Ле к ции Тема 02: Электронные таблицы. Создание и редактирование таблиц и диаграмм в Ms Excel. План лекции: 1. Общие сведения 2. Ввод формул 3. Форматирование данных 4. Создание диаграммы 1. Общие сведения Запуск Microsoft Excel Нажмите кнопку Пуск, а затем выберите команду Программы, Microsoft Excel. Основные элементы интерфейса Строка заголовка содержит имя приложения, имя редактируемого файла, кнопки оконного меню (восстановить, развернуть, свернуть, закрыть). Строка меню занимает вторую строчку основного окна и содержит команды меню, упорядоченные по функциональному признаку. Под строкой меню находятся так называемые панели инструментов (чаще всего Стандартная и Форматирование). Кнопки на этих панелях предназначены для более быстрого выполнения команд по сравнению с выбором из меню. Ниже панелей инструментов находится строка формул, предназначенная для ввода текста, чисел и формул в ячейки таблицы. Файл в Excel называется рабочей книгой. Рабочая книга состоит из рабочих листов. Для выбора нужного рабочего листа в нижней части окна находятся ярлычки рабочих листов. Справа и снизу рабочей таблицы находятся вертикальная и горизонтальная полосы прокрутки, состоящие из стрелок прокрутки и бегунка. Открытие документа Основными способами открытия документов являются следующие: Команда Открыть в меню Файл; С помощью кнопки Открыть на панели инструментов Стандартная. Создание документа Создание новой рабочей книги осуществляется с помощью команды Создать в меню Файл, либо нажатием кнопки Создать на панели инструментов Стандартная. Отмена действий Для отмены действий используются кнопки Отменить и Вернуть на панели инструментов Стандартная. Сохранение документа Для сохранения файла нужно нажать кнопку Сохранить на панели инструментов Стандартная, либо команда Сохранить как в меню Файл. В появившемся окне указать нужный диск, папку и в поле Имя файла ввести имя документа. Допускается использовать длинные описательные имена файлов. Завершение работы с Microsoft Excel Для закрытия рабочей книги используется кнопка Закрыть на панели инструментов Стандартная или команда Закрыть в меню Файл. Для завершения сеанса работы и закрытия приложения Microsoft Excel необходимо нажать кнопку Закрыть в правом верхнем углу экрана. В случае появления диалогового окна с предложением сохранить данные – при необходимости сохранить их. Ввод данных Ввод данных может осуществляться только в активную ячейку. Активная ячейка – это ячейка, выделенная указателем ячеек (табличным курсором). Смена активной ячейки производится с помощью клавиш управления курсором (стрелок) или мыши. Ввод информации в активную ячейку выполняется в Строке формул и заканчивается нажатием клавиши Enter. Для удаления содержимого ячейки необходимо установить табличный курсор на нужную ячейку и нажать клавишу Delete. Выделение блока ячеек 4 ГБПОУ “Поволжский государственный колледж” Д и сц и пл ина : Информатика Ле к ции Для выделения блока ячеек необходимо указатель мыши установить в левом верхнем углу блока, нажать левую кнопку мыши и, не отпуская, переместить указатель в правый нижний угол блока ячеек. Отпустить левую кнопку мыши. Копирование блока ячеек Для копирования блока ячеек необходимо выделить нужную ячейку или соответствующий блок ячеек. Нажать кнопку Копировать на панели инструментов. На рабочем листе выделить ячейку (блок ячеек), в который будет осуществляться копирование. Нажать кнопку Вставить на панели инструментов. В тех случаях, когда копирование необходимо осуществлять в соседние с источником ячейки, удобнее воспользоваться методом протягивания. Для этого курсор устанавливается в ячейку – источник и за правый нижний угол курсора мышью при нажатой левой кнопке осуществляется протягивание до последней ячейки блока, в который производится копирование. Автозаполнение рядов чисел, дат или других элементов 1. Выделить первую ячейку диапазона, который требуется заполнить, и ввести начальное значение. Чтобы задать для ряда конкретное приращение, выбрать следующую ячейку диапазона и ввести следующий элемент ряда. Величина приращения ряда определяется разностью значений двух начальных его элементов. Выделить ячейку или ячейки, содержащие начальные значения. 2. Перетащить маркер заполнения через заполняемые ячейки. Для заполнения в возрастающем порядке перетащить маркер вниз или вправо. Для заполнения в убывающем порядке перетащить маркер вверх или влево. Стили ссылок По умолчанию Microsoft Excel использует стиль ссылок A1, определяющий столбцы буквами (от A до IV, всего не более 256 столбцов), а строки номерами (от 1 до 65536). Эти буквы и номера называются заголовками строк и столбцов. Для ссылки на ячейку нужно ввести букву столбца, а следом номер строки. Например, ссылка B2 указывает на ячейку, расположенную на пересечении столбца B и строки 2; A10:E20 – на диапазон ячеек в столбцах А-Е со строками 10-20; H:H – на диапазон всех ячеек столбца Н и т.д. Относительная ссылка в формуле, например A1, основана на относительной позиции ячейки, содержащей формулу, и ячейку, на которую указывает ссылка. При изменении позиции ячейки, содержащей формулу, изменяется и ссылка. При копировании формулы вдоль строк и вдоль столбцов ссылка автоматически корректируется. По умолчанию в новых формулах используются относительные ссылки. Например, при копировании относительной ссылки из ячейки B2 в ячейку B3, она автоматически изменяется с =A1 на =A2. Абсолютная ссылка ячейки в формуле, например $A$1, всегда ссылается на ячейку, расположенную в определенном месте. При изменении позиции ячейки, содержащей формулу, абсолютная ссылка не изменяется. При копировании формулы вдоль строк и вдоль столбцов абсолютная ссылка не корректируется. Для использования абсолютных ссылок надо выбрать соответствующий параметр. Например, при копировании абсолютной ссылки из ячейки B2 в ячейку B3, она остается прежней =$A$1. Смешанная ссылка содержит либо абсолютный столбец и относительную строку, либо абсолютную строку и относительный столбец. Абсолютная ссылка столбцов приобретает вид $A1, $B1 и т. д. Абсолютная ссылка строки приобретает вид A$1, B$1 и т. д. При изменении позиции ячейки, содержащей формулу, относительная ссылка изменяется, а абсолютная ссылка не изменяется. При копировании формулы вдоль строк и вдоль столбцов относительная ссылка автоматически корректируется, а абсолютная ссылка не корректируется. Например, при копировании смешанной ссылки из ячейки A2 в ячейку B3, она изменяется с =A$1 на =B$1. Также можно использовать стиль ссылок, в котором нумеруются как строки, так и столбцы. Стиль ссылок R1C1 полезен при вычислении положения столбцов и строк в макросах. 2. Ввод формул Формулы представляют собой выражения, по которым выполняются вычисления на странице. Формула начинается со знака равенства (=), например =5+2*3. Формула также может включать следующие элементы: функции, ссылки, операторы и константы. Функции - заранее определенные формулы, которые выполняют вычисления по заданным величинам, называемым аргументами, и в указанном порядке. Эти функции позволяют выполнять как простые, так и сложные вычисления. Структура функции начинается со знака равенства (=), за ним следует имя функции, открывающая скобка, список аргументов, разделенных запятыми, закрывающая скобка. Существуют различные типы аргументов: число, текст, логическое значение (ИСТИНА и ЛОЖЬ), массивы, значение ошибки (например #Н/Д), или ссылки на ячейку. В качестве аргументов используются константы, формулы, или Рис. 5 ГБПОУ “Поволжский государственный колледж” Д и сц и пл ина : Информатика Ле к ции функции. В каждом конкретном случае необходимо использовать соответствующий тип аргумента. Операторами обозначаются операции, которые следует выполнить над операндами формулы. В Microsoft Excel включено четыре вида операторов: арифметические (+, -, /, *,^, %), текстовые (&), операторы сравнения (>, <, =, >=, <=, <>) и операторы ссылок. Константа представляет собой готовое (не вычисляемое) значение. Например, дата 09.10.2008, число 210 и текст «Прибыль за квартал» являются константами. Мастер функций облегчает ввод функций при создании формул, содержащих функции. При вводе функции в формулу диалоговое окно Мастер функций отображает имя функции, все ее аргументы, описание функции и каждого аргумента, текущий результат функции и всей формулы (рис.). Копирование формул Копирование формул осуществляется аналогично обычной процедуре копирования. При этом происходит автоматическое изменение адресации ячеек, то есть результат в очередной ячейке вычисляется для данных, полученных из новых ячеек. Если необходимо, чтобы адрес какой – то ячейки в формуле оставался неизменным, ссылка на адрес ячейки должна быть абсолютной (перед именем столбца и номером строки ставится знак $, например, $B$5). 3. Форматирование данных Чтобы отформатировать весь текст в ячейке или отдельные знаки, нужно их выделить и нажать кнопку на панели инструментов Форматирование. Числовые форматы В Microsoft Excel можно изменить формат числа, включая дату и время, без изменения формата других чисел. Применяемый числовой формат не влияет на значение в ячейке (отображается в строке формул), которое Microsoft Excel будет использовать при вычислениях. Общий числовой формат используется по умолчанию. В большинстве случаев числа, имеющие общий формат, отображаются только способом, которым они были введены. Однако, если ширины ячейки недостаточно для отображения всего числа, общий числовой формат округляет число или использует экспоненциальное представление для больших чисел. Microsoft Excel содержит множество встроенных числовых форматов. Чтобы просмотреть их список, нужно выбрать команду Ячейки в меню Формат и перейти на вкладку Число. Категория Дополнительный формат включает в себя почтовые индексы и телефонные номера. Параметры каждой категории можно посмотреть справа от списка Категории. Форматы объединены в категории: «Денежный», «Дата», «Время», «Дробный», «Текстовый» и «Экспоненциальный». Форматирование ячеек и списков Для форматирования целого списка или другого диапазона ячеек, содержащего различные элементы например, заголовки столбцов или строк, общие итоги и подробные данные - применяется автоформат. При этом для разных элементов диапазона используются отдельные форматы. Применение автоформата к диапазону данных: 1. Выбрать диапазон, который нужно отформатировать. 2. В меню Формат выбрать команду Автоформат. 3. Выбрать нужный формат. 4. Для частичного применения автоформата нажать кнопку Параметры и снять флажки для форматов, которые не нужно применять. 4. Создание диаграммы Диаграммы являются средством наглядного представления данных и облегчают выполнение сравнений, выявление закономерностей и тенденций данных. Диаграмму можно создать на отдельном листе или поместить в качестве внедренного объекта на лист с данными. Кроме того, диаграмму можно опубликовать на веб-странице. Независимо от способа размещения диаграмма является связанной с исходными данными на листе, то есть при обновлении данных обновляется и созданная на их основе диаграмма. Чтобы создать диаграмму, необходимо сначала ввести для нее данные на листе. После этого, выделив эти данные, следует воспользоваться мастером диаграмм для пошагового создания диаграммы, при котором выбираются ее тип и различные параметры: 1. Выделить ячейки, содержащие данные, которые должны быть отражены на диаграмме. Чтобы заголовок столбца или строки для новых данных появился в диаграмме, в выбираемые ячейки нужно включить те, которые содержат этот заголовок. . 2. Нажать кнопку Мастер диаграмм 3. Следовать инструкциям мастера диаграмм. 6 ГБПОУ “Поволжский государственный колледж” Д и сц и пл ина : Информатика Ле к ции Тема 03: Задачи оптимизации. План лекции: 1. Общие сведения о задачах оптимизации 2. Признаки оптимизационной задачи 3. Типы оптимизационных задач 4. Подбор параметра 1. Общие сведения о задачах оптимизации Широкий класс задач составляют задачи оптимизации или, как их еще называют, экстремальные задачи. Обычно решение таких задач сопряжено с большим количеством вычислений, что затрудняет их решение вручную. Средства оптимизационных расчетов предназначены для высококвалифицированного специалиста, владеющего математическими методами поиска оптимального решения сложной специальной проблемы. Электронные таблицы дают возможность пользователю решать оптимизационные задачи различного типа без затрат времени на описание и программирование. Если пользователь хорошо понимает сущность стоящей перед ним задачи, ее тип и метод решения, а также владеет специальным инструментарием электронной таблицы, то решение представляет собой удобную и эффективную процедуру. На этапах ознакомления с условием задачи и планирования решения, после ввода исходных данных, в диалоге с Excel пользователь указывает ячейку целевой функции и ее экстремум, задает ячейки для выдачи решения, вводит несложные арифметические формулы и устанавливает ограничения. Этот процесс в сущности и является определением (описанием) задачи, в результате которого в Excel как бы по умолчанию создается математическая модель конкретной оптимизационной проблемы, автоматически поддерживаемая имеющимися программными средствами. На самом же деле диалоговые (интерфейсные) и программные средства, а также процесс определения задачи обусловлены спецификой модели оптимизационной проблемы. Если задача определена корректно, т. е. в соответствии с этой спецификой, то после инициализации расчета будет получено решение; в противном случае будет выдано сообщение о невозможности получения решения. 2. Признаки оптимизационной задачи Задачи, решаемые с помощью оптимизатора, имеют три характерных признака. Это наличие: целевой ячейки; изменяемых ячеек; ограничивающих ячеек. Целевая ячейка - единственная. В нее пользователь должен ввести формулу, указав позднее в программном диалоге какой экстремум необходим (максимум или минимум). После завершения построения модели и инициализации расчета программа автоматически должна добиться для этой ячейки экстремального результата. Формула будет вычислять целевой показатель. Для целевой ячейки в программном диалоге (а не в самой ячейке) можно установить и конкретное целевое значение, если для его достижения необходимо будет подбирать значения взаимосвязанных с ней ячеек. В формуле целевой ячейки должны быть сделаны ссылки на одну или более изменяемых ячеек, от значений которых зависит результат. Они могут быть названы также неизвестными или переменными для решения. Специальная функция устанавливает значения изменяемых ячеек так, чтобы найти для формулы целевой ячейки оптимальное решение. Изменяемых ячеек может быть до 100 в одном решении. Ограничивающих ячеек может быть не менее одной на каждую изменяемую ячейку. Может существовать и некоторое количество дополнительных ячеек ограничений, например, ограничение по объему ресурса и ограничения по спросу (минимальный спрос, максимальный спрос). Общее же количество всех ячеек, занятых под описание оптимизационной проблемы, в программе Excel не может быть более 1000. Поэтому при описании задач большой размерности следует стремиться экономно использовать рабочее пространство электронной таблицы, компактно размещая ячейки различных категорий. ƒ ƒ ƒ 3. Типы оптимизационных задач Под признаки оптимизационной задачи подходят следующие типы задач: Задачи о перевозках: например, минимизация расходов по доставке товаров с нескольких фабрик в несколько магазинов с учетом спроса. Задачи распределения рабочих мест: например, минимизация расходов на содержание штата с соблюдением требований, определенных законодательством. Управление ассортиментом товаров: извлечение максимальной прибыли с помощью варьирования ассортиментным набором товаров (при соблюдении требований клиентов). Аналогичная задача возникает при продаже товаров с разной структурой затрат, рентабельностью и показателями спроса. 7 ГБПОУ “Поволжский государственный колледж” Д и сц и пл ина : Информатика Ле к ции ƒ Замена или смешивание материалов: например, манипуляция материалами с целью снижения себестоимости, поддержания необходимого уровня качества и соблюдения требований потребителей. ƒ Задачи линейной алгебры: решение линейных уравнений. Типы отчетов оптимизатора Оптимизатор может формировать отчеты трех типов: Отчет по результатам показывает значение ячеек решения до и после работы оптимизатора, отражает свободные, незадействованные ресурсы, детализирует ограничения для каждой ячейки даже если их вводили одновременно. Отчет по устойчивости включает в себя две части (таблицы). В таблице 1 приводятся: результат решения задачи; редуцированная стоимость, т. е. дополнительные двойственные переменные, характеризующие изменение целевой функции при принудительном включении данной единицы продукции в оптимальное решение; коэффициенты целевой функции; предельные значения приращения коэффициентов целевой функции, при которых сохраняется набор переменных, входящих в оптимальное решение. В таблице 2 приводятся значения для ограничений: величина использованных ресурсов; двойственные оценки (теневая цена), показывающие как изменится целевая функция при изменении ресурсов на единицу; значения приращения ресурсов, при которых сохраняется оптимальный набор переменных, образующих решение. Отчет по пределам показывает, в каких пределах может измениться выпуск продукции, вошедшей в оптимальное решение, при сохранении структуры решения. Здесь приводятся: значения изменяемых ячеек в оптимальном решении; нижние пределы изменения их значений; значение целевой функции (графа "Целевой результат") при выпуске данного типа продукции на нижнем пределе; верхние пределы изменения ячеек решения; значения целевой функции при выпуске продукции, вошедшей в оптимальное решение на верхних пределах. 4. Подбор параметра Часто при решении практических задач возникают ситуации, когда необходимо достичь какой-то конкретной цели. Например, необходимо чтобы себестоимость продукции составляла какое – то конкретное значение. Специфика таких задач состоит в том, что в имеется математическая модель исследуемого процесса, например, закон ценообразования, но неизвестно, при каком значении входящего в нее параметра можно достичь поставленной цели. Решение таких задач можно искать методом перебора. Однако в лучшем случае на это уходит много времени. Можно предложить другие способы решения. В Excel они реализованы как поиск значения параметра формулы, удовлетворяющего ее конкретному значению. Эту процедуру используют для поиска такого значения ячейки, при котором значение другой ячейки, вычисляемое по формуле, заранее задано. В формуле должна быть ссылка на ячейку, значения которой ищут. Ограничения на искомое значение ячейки не налагают. 8 ГБПОУ “Поволжский государственный колледж” Д и сц и пл ина : Информатика Ле к ции Тема 04: Общая характеристика организации сети Интернет. План лекции 1. Основные сведения о компьютерных сетях (КС) 2. Сетевые ресурсы КС 3. Классификация компьютерных сетей 4. Краткая история сети Интернет 5. Организационная характеристика сети Интернет 6. Принципы построения сети Интернет 7. Семейство протоколов TCP/IP 8. Адресация в IP-сетях 1. Основные сведения о компьютерных сетях Компьютерная сеть (КС) представляет собой сеть обмена и распределенной обработки информации, образуемая множеством взаимосвязанных РС сети и средствами связи. Рабочая станция (РС) сети или абонентская система (АС) - система оборудования конечного пользователя сети, включающая сетевой компьютер вместе с периферийными средствами ввода-вывода и программным обеспечением (ПО), средства связи с коммуникационной подсетью компьютерной сети. Коммуникационная подсеть - это совокупность физической среды передачи информации, аппаратных и программных средств, обеспечивающих взаимодействие РС сети. С появлением КС разрешены две очень важные проблемы: обеспечение неограниченного доступа к ЭВМ пользователей независимо от территориального расположения и возможность оперативного перемещения больших массивов информации на любые расстояния. 2. Сетевые ресурсы КС Сетевыми ресурсами можно пользоваться только в том случае, если машина подсоединена к сети. Подсоединение к сети выполняется на физическом и логическом уровнях. Физический уровень обеспечивается сетевой картой и кабелем. Для логического подсоединения необходимо выполнить процедуру регистрации, для чего необходимо указать свое сетевое имя и свой пароль (password). После этого машина окажется подсоединенной к сети, и пользователь получит доступ к сетевым ресурсам. Все без исключения компьютерные сети имеют одно назначение - обеспечение совместного доступа к общим ресурсам. В зависимости от назначения сети сетевые ресурсы бывают трех типов: аппаратные, программные и информационные. Информационный ресурс. Сеть позволяет пользоваться общей информацией совместно с другими пользователями сети. В зависимости от того, каким образом установлена сеть, существуют два способа доступа к информации. Прямой способ - передать файл с одного компьютера на другой. Косвенный способ - отправить файл на некоторый промежуточный пункт, где информация будет находиться до тех пор, пока ее не заберет адресат (пользователь другого компьютера). Ярким примером разделения информационного ресурса является использование Интернета. Аппаратный ресурс означает, что определенные ресурсы компьютера - например, диск, принтер или дисковод CDROM - устанавливаются таким образом, чтобы все машины в сети могли пользоваться ими. Программный ресурс. Иногда удобнее поместить программу на общий диск, чем хранить ее копию на каждом персональном компьютере. Это касается программ, которые занимают много места и с которыми работают многие пользователи данной сети. Примером являются программы 1С:Предприятие, КонсультантПлюс, Гарант, АудитЭксперт, ПроджектЭксперт. 3. Классификация компьютерных сетей Локальные компьютерные сети (ЛКС) представляет собой систему обмена информацией и распределенной обработки данных, охватывающую небольшую территорию (этаж, здание, несколько соседних зданий) внутри предприятий и организаций, ориентированных на коллективное использование общесетевых ресурсов. В структуре ЛКС выделяются совокупность РС сети, серверов и коммуникационная подсеть. РС формируются на базе персональных компьютеров и используются для решения прикладных задач, выдачи запросов в сеть на обслуживание, приема результатов удовлетворения запросов, обмена информацией с другими PC. Серверы сети - это аппаратно-программные системы, выполняющие функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа, но могут работать и как обычные РС. Сервер создается на базе более мощного ПК, чем для PC. РС и серверы соединяются с кабелем коммуникационной подсети с помощью интерфейсных плат - сетевых адаптеров. Глобальные компьютерные сети (ГКС) объединяют абонентские системы, рассредоточенные на большой территории, охватывающей различные страны и континенты. Они решают проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к ним. Взаимодействие АС осуществляется на базе различных территориальных сетей связи, в которых используются телефонные линии связи, радиосвязь, системы спутниковой связи. Созданием глобальных сетей обычно занимаются крупные телекоммуникационные компании и реже крупные корпорации для своих внутренних нужд. Компания, поддерживающая нормальную работу сети, 9 ГБПОУ “Поволжский государственный колледж” Д и сц и пл ина : Информатика Ле к ции называется оператором, а компания, оказывающая платные услуги абонентам сети, - поставщиком услуг, или провайдером. Владелец, оператор и поставщик могут представляться одной компанией. Услуги, предоставляемые ГКС − телекоммуникационные (транспортные): обмен сообщениями в режиме «электронная почта» и между участниками телеконференций; организация электронных досок объявлений; организация диалога и обмен сообщениями абонентов в режиме «запрос-ответ»; передача больших массивов - файлов; размножение сообщений и передача их по заранее подготовленному списку и т.д. − вычислительные: удовлетворение запросов абонентов сети, требующих больших объемов работ по обработке информации; − информационные: поиск информации по вопросам, интересующим абонентов; − рекламные: размещение рекламы в электронных конференциях и семинарах. 4. Краткая история сети Интернет Родиной Интернета является США. В 1961 году Управление перспективных разработок (Defense Advanced Research Agency (DARPA)) по заданию министерства обороны США приступило к проекту по созданию экспериментальной сети для обмена данными в пакетном режиме. Основным недостатком централизованной сети была недостаточная устойчивость: при выходе из строя какого-либо из узлов полностью выходил из строя и весь сектор, находившийся за ним, а при выходе из строя центра управления выходила из строя вся сеть. Полигоном для испытаний новых принципов стали крупнейшие университетские и научные центры США, между которыми были проложены линии компьютерной связи. Первая вневедомственная национальная компьютерная сеть получила название ARPANET. Ее внедрение состоялось в 1969 г. Эксперимент с ARPANET был настолько успешен, что многие организации захотели войти в нее для ежедневного обмена электронной почтой и файлами. И в 1975 году ARPANET переходит из разряда экспериментальной сети в рабочую сеть. Второй датой рождения Интернета принято считать 1983 г. В этом году вышел первый стандарт для протоколов TCP/IP, который был адаптирован в общедоступный стандарт. Проблема устойчивости глобальной сети была решена. В 1983 году из ARPANET выделилась MILNET, которая стала относиться к министерству обороны США. Термин Internet стал использоваться для обозначения единой сети: MILNET плюс ARPANET. И хотя в 1991 году ARPANET прекратила свое существование, сеть Internet продолжает развиваться. 5. Организационная характеристика сети Интернет Фактически Интернет состоит из множества локальных и глобальных сетей, принадлежащих различным компаниям и предприятиям, связанным между собой различными линиями связи. В настоящее время в сети Интернет используются практически все известные линии связи: от телефонных линий до цифровых спутниковых каналов. Хостом в сети Интернет называются компьютеры, работающие в современной операционной системе (Unix, VMS), поддерживающие протоколы ТСР/IР и предоставляющие пользователям какие-либо сетевые услуги. При низкой стоимости услуг пользователи могут получить доступ к коммерческим и некоммерческим информационным службам многих стран. Internet предоставляет уникальные возможности надежной и конфиденциальной глобальной связи по всему миру. Internet представляет собой организацию с полностью добровольным участием. Высшая власть в Internet остается за ISOC (Internet Society) в каждой стране, обществом с добровольным членством. Его цель способствовать глобальному обмену информацией через Internet. Оно определяет совет, который отвечает за техническую политику, поддержку и управление Internet. Совет представляет собой группу приглашенных добровольцев, называемую IAB. IAB регулярно оценивает и выбирает стандарты и распределяет ресурсы. Пользователи Internet вносят свои предложения на встречах IETF. IETF - это также добровольная организация, функционирующая для решения текущих эксплуатационных и стратегических технических проблем. Если некая сеть присоединяется к Internet, то она становится его частью. Фундаментальным принципом Интернет является равнозначность всех объединенных с его помощью физических сетей: любая система коммуникаций рассматривается как компонент Интернет, независимо от ее физических параметров, размеров передаваемых пакетов данных и географического масштаба. Выход любого узла из строя или появление нового узла не оказывают никакого влияния на общую работоспособность сети. Однако архитектура коммуникационной системы Интернет имеет вполне определенный иерархический характер. В этой иерархической архитектуре ограниченный набор дорогостоящих магистральных каналов с высокой пропускной способностью, составляющих так называемую опорную или базовую сеть, соединяет между собой сети со средней пропускной способностью, к которым, в свою очередь, подключаются отдельные организации. За Internet никто централизовано не платит. Вместо этого каждый платит за свою часть. Так что такое Интернет? С информационной точки зрения, Интернет - это совокупность миллионов информационных центров, называемых web-сайтами, содержащих терабайты разнообразной информации и тесно связанные множеством взаимосвязей. 10 ГБПОУ “Поволжский государственный колледж” Д и сц и пл ина : Информатика Ле к ции С социальной и экономической точки зрения, Интернет - это единая среда общения, коммуникаций, развлечения и ведения бизнеса. С технической точки зрения Интернет - это совокупность десятков тысяч независимых сетей и миллионов компьютеров. Определение Интернета, данное Федеральным Советом по информационным сетям, гласит: «Интернет глобальная информационная система, части которой логически взаимосвязаны друг с другом посредством уникального адресного пространства, основанного на протоколе IP или его последующих расширениях, способная поддерживать связь посредством комплекса протоколов TCP/IP, их последующих расширений или других совместимых с IP протоколов, и публично или частным образом обеспечивающая, использующая или делающая доступной коммуникационную службу высокого уровня». Другими словами, Интернет можно определить как взаимосвязь сетей, базирующуюся на едином коммуникационном протоколе - TCP/IP. 6. Принципы построения сети Интернет Основным и наиболее распространенным устройством доступа в Интернет для конечного пользователя является компьютер. Для расширения возможностей он может быть оснащен микрофоном, видеокамерой, звуковыми колонками и другими устройствами, превращающими его в мультимедийный центр. Компьютер может находиться в любом месте, обладающем современными средствами коммуникации. Доступ в Интернет, который предоставляется организациями, называемыми провайдерами Интернет, пользователь может получить через модем или локальную сеть организации. Для подключения к провайдеру могут использоваться различные линии связи (обычные телефонные линии, кабельные сети телевидения, радио каналы связи или спутниковую связь). Провайдер имеет одно или несколько подключений к магистральным каналам или крупным сетям, которые образуют главную «кровеносную» систему Интернет. При этом предлагается коммутируемая связь или подключение по выделенной линии. В любом случае должна быть линия связи любого вида. Границы Интернет довольно расплывчаты. Любой компьютер, подключенный к нему, уже можно считать его частью, и уж тем более это относится к локальной сети предприятия, имеющего выход в Интернет. Webсерверы, на которых располагаются информационные ресурсы, могут находиться в любой части Интернет (у провайдера, в локальной сети предприятия). Главное условие: они должны быть подключены к Интернету, чтобы пользователи Сети могли получить доступ к их службам. В качестве служб могут выступать электронная почта, FTP, WWW и другие. Информационной составляющей служб являются самые разнообразные источники. Это могут быть данные, фотографии, звуковые фрагменты, видео: все то, к чему стремятся пользователи, и чего они достигают посредством подключения к Интернету. 7. Семейство протоколов TCP/IP Главное отличие сети Интернет от других сетей заключается именно в ее протоколах TCP/IP, охватывающих целое семейство протоколов взаимодействия между компьютерами сети. TCP/IP - это технология сети Интернет. Протокол TCP/IP состоит из двух частей - IP и TCP. Протокол IP (Internet Protocol - межсетевой протокол) реализует распространение информации в IP-сети. Он обеспечивает доставку пакетов, его основная задача - маршрутизация пакетов. Высокоуровневый протокол TCP (Transmission Control Protocol - протокол управления передачей) - это протокол с установлением логического соединения между отправителем и получателем. Он обеспечивает сеансовую связь между двумя узлами с гарантированной доставкой информации, осуществляет контроль целостности передаваемой информации, сохраняет порядок потока пакетов. Будучи базовым протоколом TCP/IP имеет неоспоримые преимущества: открытость, масштабируемость, универсальность и простота использования, но у этого семейства протоколов есть и недостатки: проблема защиты информации, неупорядоченность передачи пакетов и невозможность отследить маршрут их продвижения, объем адресного пространства. Разрабатываются новые версии протоколов, которые должны решить эти недостатки. 8. Адресация в IP-сетях Для идентификации компьютеров (host-узлов), подключенных к Интернет, и межсетевой маршрутизации пакетов каждому из компьютеров присваивается уникальный четырехбайтный адрес (IP-адрес). Запись IP-адреса состоит из четырех сегментов, разделенных точками. Каждый сегмент представляет собой десятичное число в диапазоне от 0 до 255, что соответствует одному байту. Примером записи IP-адреса является строка: 197.25.17.34. Числа 0,127 и 255 зарезервированы для специальных нужд и не могут быть использованы в обычном IР-адресе. IP-адреса являются основным типом адресов, используемых для передачи пакетов между сетями. IP-пакет содержит два адреса - отправителя и получателя. Оба адреса статические, т.е. не меняются на протяжении всего пути пакета. Система доменных имен. Для того чтобы обращение ко всем ресурсам Интернет было наиболее простым и прозрачным с точки зрения пользователей, в Интернет действует система доменных имен DNS. Она предназначена для того, чтобы любой ресурс, помимо уникального IP-адреса, имел легко запоминающееся доменное имя. Служба доменных имен призвана соотносить IP-адреса с доменным именем машины, и наоборот. Доменное имя любого ресурса состоит из следующих основных частей: названия имени машины, собственного названия домена и названия зоны. Например, www.rbk.ru (это доменное имя говорит, что ресурс расположен в географическом домене ru, имеет собственное название rbc и функциональное имя www, то есть выполняет функции WWW-сервера). 11 ГБПОУ “Поволжский государственный колледж” Д и сц и пл ина : Информатика Ле к ции Имена зон условно можно разделить на «организационные» и «географические». В доменах первого уровня зарегистрированы следующие организационные зоны: com - коммерческие; edu - образовательные; gov правительственные; mil - военные; net - организации, обеспечивающие работу сети; org - некоммерческие организации. Каждая страна (государство) имеет свой географический домен из двух букв. Вот домены некоторых из стран: ca - Canada (Канада); fi - Finland (Финляндия); fr - France (Франция); jp - Japan (Япония); ru - Russia (Россия); ua - Ukraine (Украина); uk - United Kingdom (Англия). 12