Введение в интернет технологии и компьютерное моделирование

ЛЕКЦИЯ № 1 WEB-технологии и компью терное моделирование Краткий учебны й курс 1 Структура учебного курса  Лекция 1. Введение в интернет технологии и компьютерное моделирование.  Лекция 2. Создание WEB страниц с использованием HTML.  Лекция 3. Работа с графикой в Adobe Photoshop и Flash CS.  Лекция 4. Создание динамических использованием JavaScript и PHP.  Лекция 5. Базы данны х и PHP.  Лекция 6. Пример реализации «Эконометрической модели экономики России» под WEB.  Лекция 7. Основы компью терного моделирования для WEB с использованием Powersim и AnyLogic. WEB страниц с 2 Об учебном курсе. Цель и задачи Цель учебного курса – подготовка специалистов в интернет-технологий и компью терного моделирования. области Задачи курса. 1. Дать представление о современном состоянии WEBтехнологий и компьютерном моделировании; 2. Сформировать навы ки работы с важнейшими инструментами WEB-разработки (PHP, Базы данны х, Flash и др.). 3. Подготовить теоретическую базу для организации «удаленны х рабочих мест». дальнейшей 3 Введение в интернет технологии. Internet (Интернет) – это сеть сетей. Internet – это объединение десятков ты сяч локальны х сетей, разбросанны х по всему миру. Internet – это единая сеть, способная передавать информацию из любой точки земного шара в лю бую другую точку. Internet (с заглавной буквы ) — самое большое и популярное межсетевое объ единение в мире. Internet — совокупность соединенны х друг с другом компью терны х сетей во всем мире, предназначенны х для передачи данны х от одного компью тера к другому. 4 Лекция 1. Введение в интернет технологии. Отличие Internet от традиционных сетей состоит в том, что она не имеет своего официального владельца. Это добровольная ассоциация различных сетей. Существуют только организации, которые координируют регистрацию новых пользователей в сети. Техническую сторону организации сети контролирует Федеральный сетевой совет (FNC), который 24 октября 1995 года принял определение того, что же мы подразумеваем под термином "Интернет": 5 Введение в интернет технологии. Internet – это глобальная компью терная система, которая: логически взаимосвязана пространством глобальных уникальных адресов (каждый компьютер, подключаемый к сети имеет свой уникальный адрес); способна поддерживать коммуникации (обмен информацией); обеспечивает работу высокоуровневых сервисов (служб), например, WWW, электронная почта, телеконференции, разговоры в сети и другие. Internet является одноранговой сетью, т.е. все компьютеры в сети равноправны, и любой компьютер можно подключить к любому другому компьютеру. Т.о., любой компьютер, подключенный к сети, может предлагать свои услуги любому другому. 6 Введение в интернет технологии. В узлах Internet установлены компьютеры, которые и содержат нужную информацию и предлагающие различные информационные и коммуникационные услуги. Эти компьютеры называются серверы (хосты). Серверы содержат информационные ресурсы. К ресурсам относятся любые базы данных, например, законодательные, научно-технические, коммерческие, рекламные, информацию из газет и журналов, файлы, программы, Web-страницы и т.д. Компьютер сервер предоставляет услуги другим компьютерам, запрашивающим информацию, которые называют клиентами (пользователями, абонентами). Таким образом, работа в Internet предполагает наличие передатчика информации, приемника и канала связи между ними. Когда мы «входим» в Internet, наш компьютер выступает в качестве клиента, он запрашивает необходимую нам информацию на выбранном нами сервере. 7 Историческая справка Internet предоставляет пользователям информационны е и коммуникационны е услуги. всевозможные Internet бы л рожден в США. Военные США в 1958 году приняли решение создать систему раннего оповещения о ракетной атаке со стороны СССР (система NORAD, North American Aerospace Defense Command). Поскольку наблюдательные пункты были разбросаны по стране, необходима была сеть, способная быстро передавать информацию. В августе 1962 года Дж. Ликлайдер из Массачусетского технологического института (США) выступил с серией заметок, в которых содержалось документальное описание социального взаимодействия, которое станет возможным благодаря сети. В 1973 году была начата работа над проектом Internetting Project (Проект объединения сетей). Руководитель этого проекта Роберт Кан высказал идею открытой сетевой архитектуры. В России первой сетью, связанной с Internet, стала сеть RELCOM, созданная в 1990 г. на базе Курчатовского института атомной энергии в Москве. 8 Протоколы передачи информации. Для взаимодействия между собой программ в Internet используют протоколы . Протокол — это набор правил и соглашений, используемых при передаче данных. Таким образом, каждая программа, претендующая на работу в сети, должна следовать определенным правилам для приема и передачи данных. Основополагающим протоколом сети Internet является протокол TCP/IP. TCP/IP это два различны х протокола, тесно связанных между собой. TCP (Transmission Control Protocol) — протокол управления передачей. Он определяет, каким образом информация должна быть разбита на пакеты и отправлена по каналам связи. TCP располагает пакеты в нужном порядке, а также проверяет каждый пакет на наличие ошибок при передаче. Каждый информационный пакет содержит IP-адреса (IP – Internet Protocol) компьютера-отправителя и компьютера-получателя. Специальные компьютеры, называемые маршрутизаторами, используя IP-адреса, направляют информационные пакеты в нужную сторону, то есть к указанному в них получателю. 9 Протоколы передачи информации. Название протокола Расшифровка Назначение HTTP Hyper Text Transfer Protocol Протокол передачи гипертекста FTP File Transfer Protocol протокол передачи файлов SMTP Simple Mail Transfer Protocol Простой протокол отправки электронных писем POP3 Post Office Protocol 3 Протокол получения электронных писем NNTP News Net Transfer Protocol Протокол телеконференций 10 IP-адресация в сети Интернет Итак, каждый компьютер, подключенный к сети Internet имеет свой уникальный IP-адрес. IP-адрес — это уникальный номер, однозначно идентифицирующий компьютер в Internet. IP-адрес представляет собой четыре числа (октета), разделенные точками, например, 194.67.67.97 (после последнего числа точка не ставится). Расшифровка такого адреса ведется слева направо. Первое число – номер наиболее крупной сети в составе Интернет, последнее – номер конкретного компьютера. Второе и третье число обозначают участки сети, например, региональную и локальную сеть. Каждое число может быть в интервале от 0 до 255, что соответствует информационному объему в 1 байт или 8 бит. Таким образом, IP-адрес – это 4 байта или 32 бита. Если с помощью одного байта можно передать 28=256 вариантов, то с помощью 4-х байтов можно передать 232»4 млрд. вариантов, то к сети Internet может быть максимально подключено 4 млрд. пользователей. 11 Клю чевы е технологии Интернет WEB использует три основных технологии: 1) HTML (язы к разметки гипертекста), который служит для написания WEB-страниц; 2) HTTP (протокол передачи гипертекста) для пересылки этих страниц; 3) Web-браузер – программа клиент для получения данных, их интерпретации и отображения результатов. 12 Пример WEB –сайта (http://data.cemi.rssi.ru/GRAF/home.htm) 13 Пример WEB –сайта (http://data.cemi.rssi.ru/GRAF/home.htm) 14 Важнейшие WEB-технологии При разработке сайта «Эконометрическая модель экономики России» были использованы следующие важнейшие технологии: 1) HTML (язык разметки гипертекста) для визуализации и представления статичной текстовой информации; 2) Adobe Flash –технология, позволяющая создавать мощные визуальные эффекты (анимацию, интерактивные меню, online игры и т.д.); 3) JavaScript – язык программирования (выполняемый на стороне клиента), поддерживаемый различными WEB-браузерами и позволяющий создавать динамические WEB страницы; 4) PHP – язык программирования (выполняемый на стороне сервера), поддерживаемый различными WEB-серверами и позволяющий создавать динамические WEB страницы, интегрированные с базами данных; 5) База данны х (MS SQL Server) – мощная реляционная СУБД, предназначенная, в частности, для хранения исходной статистической информации и результатов сценарного компьютерного моделирования. 15 Кратко о компью терном моделировании Интеллектуальное ядро сайта – разработанная Эконометрическая модель экономики России, реализованная в виде системы одновременных уравнений (СОУ). Компьютерная реализация данной модели была выполнена с использованием JavaScript. Существуют и другие способы реализации математической модели (Powersim, AnyLogic и др.), в том числе для WEB. Примечание: Подробнее см. на http://data.cemi.rssi.ru/GRAF/Description.htm 16 Фрагмент кода JavaScript для вы полнения математических расчетов function button4_onclick() { // Код вы полняется при нажатии на кнопку «вы числить». // Блок инициализации переменны х и загрузка исходны х данны х Y[t]=C[1][0]+C[1][1]*I[t-4]+C[1][2]*DE[t]+C[1][3]*Y[t-1]+C[1][5]*DUMMY[t]+C[1][6]*(Y[t-1](C[1][0]+C[1][1]*I[t-5]+C[1][2]*DE[t-1]+C[1][3]*Y[t-2+C[1][5]*DUMMY[t-1])); X[t]=C[2][0]+C[2][1]*E[t]+C[2][2]*TR[t]+C[2][3]*O[t-1]+C[2][4]*Y[t-1] +C[2][5]*X[t-1] +C[2][6]*DUMMY[t]+C[2][7]*(X[t-1]-(C[2][0]+C[2][1]*E[t-1] +C[2][2]*TR[t-1]+C[2][3]*O[t-2] +C[2][4]*Y[t-2] +C[2][5]*X[t-2]+C[2][6]*DUMMY[t-1])); P[t]=C[3][0]+C[3][1]*E[t-1]+C[3][2]*O[t-1]+C[3][3]*DUMMY[t] +C[3][4]*(P[t-1]-(C[3][0]+C[3][1]*E[t-2] +C[3][2]*O[t-2] +C[3][3]*DUMMY[t-1])); ………………………………………………………………………………………………… // Сохранение результатов расчетов в Базе данны х, посредством PHP сценария } 17 Другие способы реализации математической модели на ЭВМ Исполь зование пакетов имитационного моделирования: Powersim AnyLogic См. подробнее на сайтах: WWW.POWESIM.COM WWW.XJTEK.COM 18 Интеграция компьютерной модели с WEB Интеграция математической модели (Powersim) с WEB-сервером Интеграция математической модели (AnyLogic) с WEB-клиентом Java – апплет 19 Создание простейшего документа HTML Дескриптор (тег) – это простой элемент разметки, который всегда имеет такой тип <ДЕСКРИПТОР>. Контейнером называется пара дескрипторов <ДЕСКРИПТОР> . Это предложение выделено курсивом А это нет. Простейший документ HTML Здесь расположен текст самого документа HTML. 20 Важнейшие дескрипторы HTML -дескриптор всего блока HTML-команд. -дескриптор заголовка документа HTML.

Первый абзац моего документа.

Второй абзац моего документа.

22 Пример простейшего HTML документа. Отображение в Internet Explorer. 23 Добавления сценария JavaScript в документ HTML

Первый абзац моего документа.

Второй абзац моего документа.

/*Здесь также возможна реализация математической модели */ 24 Создание управляю щего элемента в документе HTML

25 Создание управляю щего элемента в документе HTML 26 Принцип работы управляющего элемента в WEB браузере Объ ект (кнопка «рассчитать») Собы тие (нажатие на кнопку) Обработчик собы тия (программа на JavaScript) В частности, разработанная эконометрическая модель экономики России Страничка на Вашем WEB-сайте Пользователь модели 27 Интеграция модели с Базой Данны х Объ ект (кнопка «рассчитать») Собы тие (нажатие на кнопку) Обработчик собы тия (математическая модель) Программа на PHP (ASP, JSP, и др.) WEB - сервер База данны х (MS SQL Server, Oracle, MySQL) 28 Интеграция с Внешним Flash-интерфейсом FLASH-интерфейс (интерактивное меню сайта) Graf.swf WEB – клиент (страница HTML) Объ ект (кнопка «рассчитать») Собы тие (нажатие на кнопку) Обработчик собы тия (математическая модель) Программа на PHP (ASP, JSP, и др.) WEB - сервер База данны х (MS SQL Server, Oracle, MySQL) 29 Рекомендуемая литература 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. Чак Муссиано и Билл Кеннеди. HTML и XHTML. Подробное руководство. Издательство: Символ-Плюс, 2008 г. Дмитрий Кирсанов. Веб-дизайн: книга Дмитрия Кирсанова. Издательство: Символ-Плюс, 2006 г. Дэвид Флэнаган. JavaScript. Подробное руководство. Издательство: Символ-Плюс, 2008 г. Эрик А. Мейер. CSS. Каскадные таблицы стилей. Подробное руководство. Издательство: Символ-Плюс, 2008 г. Adobe Flash CS3 Professional. Официальный учебный курс (+ CD-ROM). Издательство: Триумф, 2008 г. Колин Мук. ActionScript 3.0 для Flash. Подробное руководство. Издательство: Питер, 2009 г. Лори Ульрих Фуллер, Роберт Фуллер. Adobe Photoshop CS3. Библия пользователя (+ CD-ROM). Издательства: Вильямс, Диалектика, 2008 г. Эд Леки-Томпсон, Хьяо Айде-Гудман, Алек Коув, Стивен Д. Новицки. PHP 5 для профессионалов. Издательства: Диалектика, Вильямс, 2006 г. Кристиан Дари, Богдан Бринзаре, Филип Черчез-Тоза, Михай Бусика. AJAX и PHP. Разработка динамических веб-приложений. Издательство: Символ-Плюс, 2006 г. Николас Закас, Джереми Мак-Пик, Джо Фосетт. Ajax для профессионалов. Издательство: Символ-Плюс, 2008 г. Майкл Грох, Джозеф Стокман, Гэвин Пауэлл, Керри Праг, Майкл Ирвин, Дженнифер Рирдон. Microsoft Office Access 2007. Библия пользователя (+ CD-ROM). Издательства: Диалектика, Вильямс, 2009 г. Кристина Пейтон, Андре Меллер. PHP 5 & MySQL 5. Издательство: Бином-Пресс, 2007 г. Андерсон Р., Фрэнсис Б., Хомер А. и др. ASP.NET для профессионалов. В 2 томах. Издательство: Лори, 2004 г. Дж. Бишоп, Н. Хорспул. C# в кратком изложении. Издательство: Бином. Лаборатория знаний, 2005 г. Хэт Хенриксон, Скотт Хоффман. IIS 6. Полное руководство. Издательство: Эком, 2004 г. Артемий Ломов. Самоучитель Apache, Perl, MySQL. Практика создания динамических сайтов (+ CD-ROM). Издательство: БХВ-Петербург, 2007 г. Майкл Ленди, Салим Сиддикви, Джефф Свишер и др. Майкл Ленди, Салим Сиддикви, Джефф Свишер и др. Borland JBuilder. Руководство разработчика (+ CD-ROM). Издательство: Вильямс, 2004 г. Пол Дж. Перроун, Венката С. Р. "Кришна" Р. Чаганти. Создание корпоративных систем на основе Java 2 Enterprise Edition. Руководство разработчика (+ CD-ROM). Издательство: Вильямс, 2001 г. Бернард Ван Хейк. JDBC: Java и базы данных. Издательство: Лори. 1999. Сью Шпильман. JSTL. Практическое руководство для JSP-программистов. Издательство: КУДИЦ-Образ, 2004 г. 30