РАЗДЕЛ 1 АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ
Тема 1.1 Технологии обработки информации
Вопросы:
1 Персональный компьютер – устройство для обработки информации
2 Назначение и функции текстового редактора, электронных таблиц,
3 Назначение и функции систем управления базами данных
Персональный компьютер – устройство для обработки информации
Персональный компьютер состоит из отдельных устройств и модулей: одни находятся внутри системного блока, другие к нему подключаются. Последние служат для ввода или вывода информации: монитор, принтер, сканер, клавиатура, мышь и др.
Внутри системного блока находятся устройства для обработки и хранения информации. В зависимости от конфигурации компьютера они могут быть различными, но большинство типичных системных блоков включает следующие устройства.
Блок питания. Вырабатывает стабилизированные напряжения для питания всех устройств, находящихся в системном блоке. От блока питания выходят многочисленные кабели, которые подключаются к системной плате, дисковым накопителям и другим устройствам.
Системная, или материнская, плата. Базовое устройство компьютера для установки процессора, оперативной памяти и плат расширения. К ней подключаются устройства ввода/вывода, дисковые накопители и др. Системная плата обеспечивает их взаимодействие, используя специальный набор микросхем системной логики, или чипсет. На системной плате также располагаются другие устройства, например микросхема BIOS, батарейка для питания часов и CMOS (память с автономным питанием), тактовый генератор.
Процессор. Является «сердцем» компьютера и служит для обработки информации по заданной программе.
Оперативная память. Используется для работы операционной системы, программ и для временного хранения текущих данных. Она выполнена в виде модулей, установленных на системную плату, и может хранить информацию только при включенном питании.
Видеоадаптер. Обычно выполняется в виде платы расширения и служит для формирования изображения, которое потом выводится на монитор. Современные видеоадаптеры содержат мощный видеопроцессор и большие объемы видеопамяти, что позволяет формировать трехмерное изображение с высоким разрешением. Для недорогих компьютеров выпускаются системные платы с интегрированным видеоадаптером, и его не нужно устанавливать дополнительно.
Жесткий диск. Основное устройство для храпения информации в компьютере.
Дисковод. Хотя дискеты уже морально устарели, но дисководы для их чтения еще присутствуют в большинстве компьютеров.
Привод для CD/DVD. CD/DVD широко используются для распространения информации, поэтому приводы есть почти в каждом компьютере.
Платы расширения. При необходимости в системный блок можно установить дополнительные устройства, выполненные в виде плат или карт расширения. Примерами таких устройств могут быть модемы, сетевые платы, ТВ-тюнеры и многие другие.
Назначение и функции текстового редактора, электронных таблиц
Текстовые редакторы — это программы для создания, редактирования, форматирования сохранения и печати документов. Современный документ может содержать, кроме текста, и другие объекты (таблицы, диаграммы, рисунки и т. д.).
Функций:
- форматирование символов и абзацев,
- оформление страниц,
- построение оглавлений и указателей,
- создание таблиц, проверка правописания и т. д.
Редактирование – преобразование, обеспечивающее добавление, удаление, перемещение или исправление содержания документа. Редактирование документа обычно производится путем добавления, удаления или перемещения символов или фрагментов текста.
Форматирование — преобразование, изменяющее форму представления документа. В начале работы над документом целесообразно задать параметры страницы: ее формат (размер), ориентацию, размер полей и др.
Табличные процессоры (ТП) - удобный инструмент для экономистов, бухгалтеров, инженеров, научных работников - всех тех, кому приходится работать с большими массивами числовой информации. Эти программы позволяют создавать таблицы, которые (в отличие от реляционных баз данных) являются динамическими, т. е. содержат так называемые вычисляемые поля, значения которых автоматически пересчитываются по заданным формулам при изменении значений исходных данных, содержащихся в других полях.
Векторная графика
Векторные рисунки используются для хранения высокоточных графических объектов (рисунков, чертежей, схем). Векторные рисунки формируются из графических объектов: прямоугольник, линия, окружность и др. Для каждого объекта задаются координаты порных точек, а так же цвет, толщина и стиль линии.
Достоинства векторной графики: увеличение или уменьшение векторных рисунков без потери качества, небольшой информационный объем файлов.
Векторные графические редакторы. Для создания и редактирования рисунков, в которых существуют четкие контуры. Векторные рисунки состоят из отдельных графических объектов, которые легко редактируются. Системы компьютерного черчения – создание чертежей высокой точности, измерения расстояния, углов, периметров, площадей. Системы автоматизированного проектирования – используются на производстве. По компьютерным чертежам можно изготавливать высокоточные детали.
Растровая графика
Рисующая изображение по точкам, для каждой из которых отдельно заданы её цвет и яркость.
Цвет и методы его описания
Глубина цвета
В процессе дискретизации используется палитра цветов – набор цветов.
Количество цветов в палитре (N) равно 2I, где I – количество информации необходимое для кодирования цвета.
N = 2I
Глубина цвета – количество информации для кодирования точки изображения.. Глубина цвета определяет, сколько оттенков может принимать каждый пиксель, и измеряется в битах.
Операционные системы
Операционная система – это программа, контролирующая работу пользовательской программы и систем приложений и исполняемая роль интерфейса между приложениями и аппаратным обеспечением компьютера.
Её предназначения можно разделить на три основные составляющие:
1) удобство: операционная система делает исполнение компьютера простым и удобным;
2) эффективность: операционная система позволяет эффективно использовать ресурсы компьютерной системы;
3) возможность развития: операционная система должна допускать разработку тестирования новых приложений и системных функций без нарушения нормального функционирования вычислительной системы.
Операционные системы предоставляют следующие сервисы:
1) разработка программ. Операционная система предоставляет программисту разнообразные инструменты и сервисы, например, редакторы и отладчики. Эти сервисы, реализованные в виде программных утилит, которые поддерживают операционные системы, хотя и не входят в его ядро, такие программы называют инструментами разработки приложений;
2) исполнение программ. Для запуска программы требуется выполнить ряд действий. Следует загрузить в основную память команды и данные, инициализировать устройства. Операционная система выполняет рутинную работу;
3) доступ к устройствам ввода/вывода. Для управления работой каждым устройством ввода/вывода нужен свой набор команд или контролируемый сигнал. Операционная система предоставляет пользователю единообразный интерфейс, который вскрывает все эти детали и обеспечивает программисту доступ к устройствам ввода/вывода с помощью простых команд чтения и записи;
4) контролируем доступ к файлам. При работе с файлами, управление его стороны операционной системы предназначено не только понимание природы устройств ввода/вывода и знание структур данных записанные в файлах. Многопользовательские операционные системы, кроме того, обеспечивают работу механизмов защиты при обращении к файлам;
5) системы доступа. Операционная система управляет доступом к общедоступной вычислительной системе в целом, а также к отдельным системным ресурсам. Она должна обеспечить защиту ресурсов и данных от несанкционированного использования, также разрешать конфликтные ситуации;
6) обнаружение ошибок и их обработка. При работе компьютерной системы происходят различные сбои, к их числу относятся внутренние и внешние ошибки, возникшие в аппаратном обеспечении, например, ошибки памяти, отказ или сбой устройств, возможны и программные ошибки: арифметическое переполнение, попытка обратиться к ячейке памяти, доступ к которым запущен и невозможность выполнения запроса приложения. В каждом из этих случаев операционная система должна выполнить действие, минимизирующее влияние ошибки на работу приложения. Реакция операционной системы на ошибку может быть различной: от простого сообщения об ошибке, до аварийной остановки программы;
7) учёт использования ресурсов. Хорошая операционная система должна иметь средства учёта использования различных ресурсов и отображение параметров производителя. Эта информация крайне важна для дальнейшего улучшения и настройки система, для повышения производительности.
Программы утилиты
Утилиты - программы вспомогательного назначения, обеспечивающих дополнительный сервис (форматирование дискет, восстановление ошибочно удаленных файлов, дефрагментация файлов на диске и т. п.).
Условно все программы этой группы подразделяются на архиваторы, антивирусные программы и программы обслуживания дисков.
Архиваторы (программы-упаковщики) позволяют за счет применения специальных методов сжатия уплотнять информацию, освобождая место на носителях информации.
Антивирусные программы предназначены для предотвращения заражения компьютера компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения, если оно произошло.
Программы обслуживания дисков отвечают за системную обработку дисковой информации.
Заполните ниже приведённую таблицу:
| Название программы обслуживания дисков | Назначение программы |
| Программы резервирования | |
| Диагностирующие программы | |
| Оптимизирующие программы | |
| Программы динамического сжатия | |
| Программы ограничения доступа |
Абривиатуры CAD, CAM, CASE
Базовая современная инженерная подготовка, основанная на использовании CAD/CAM технологии
CAD - Computer Aided Design - компьютерное создание виртуальной конструкции.
CAM - Computer Aided Manufacturing - производство под управлением компьютера.
Программный комплекс CAD/CAM объединяет программы для трехмерного проектирования, модули подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ и инженерных расчетов.
Комплекс CAD/CAM позволяет:
- проектировать основное изделие
- проектировать оснастку (Система трехмерного проектирования),
- анализировать изделие до изготовления,
- разрабатывать технологии и осуществлять техническое нормирование производства ( Техническое нормирование ),
- готовить управляющие программы,
Современные CASE-средства охватывают обширную область поддержки многочисленных технологий проектирования ИС: от простых средств анализа и документирования до полномасштабных средств автоматизации, покрывающих весь жизненный цикл ПО.
Наиболее трудоемкими этапами разработки ИС являются этапы анализа и проектирования, в процессе которых CASE-средства обеспечивают качество принимаемых технических решений и подготовку проектной документации.
Все современные CASE-средства могут быть классифицированы в основном по типам и категориям. Классификация по типам отражает функциональную ориентацию CASE-средств на те или иные процессы ЖЦ.
Классификация по категориям включает набор средств, охватывающих большинство этапов жизненного цикла ИС.
Программы архиваторы
Архивация - это сжатие одного или более файлов с целью экономии памяти и размещение сжатых данных в одном архивном файле.
Архивация данных - это уменьшение физических размеров файлов, в которых хранятся данные, без значительных информационных потерь.
Архивация проводится в следующих случаях:
- Когда необходимо создать резервные копии наиболее ценных файлов
- Когда необходимо освободить место на диске
- Когда необходимо передать файлы по E-mail
Архивный файл - это набор из нескольких файлов (одного файла), помещенных в сжатом виде в единый файл, из которого их можно при необходимости извлечь в первоначальном виде. Архивный файл содержит оглавление, позволяющее узнать, какие файлы содержатся в архиве.
В оглавлении архива для каждого содержащегося в нем файла хранится следующая информация:
- Имя файла
- Размер файла на диске и в архиве
- Сведения о местонахождения файла на диске
- Дата и время последней модификации файла
- Код циклического контроля для файла, используемый для проверки целостности архива
- Степень сжатия
Методоы сжатия:
- Без сжатия (соответствует обычному копированию файлов в архив без сжатия)
- Скоростной
- Быстрый (характеризуется самым быстрым, но наименее плотным сжатием)
- Обычный
- Хороший
- Максимальный (максимально возможное сжатие является одновременно и самым медленным методом сжатия)
Лучше всего архивируются графические файлы в формате .bmp, документы MS Office и Web-страницы.
Архиваторы – это программы (комплекс программ) выполняющие сжатие и восстановление сжатых файлов в первоначальном виде.
Процесс сжатия файлов называется архивированием.
Процесс восстановления сжатых файлов – разархивированием.
Современные архиваторы отличаются используемыми алгоритмами, скоростью работы, степенью сжатия (WinZip , WinAce, PowerArchiver, WinRAR).
Другие названия архиваторов: утилиты - упаковщики, программы - упаковщики, служебные программы, позволяющие помещать копии файлов в сжатом виде в архивный файл.
Антивирусные программы
Информационная безопасность – невозможность нанесения вреда свойствам объекта безопасности, обуславливаемым информацией и информационной инфраструктурой (защищенность от угроз)
Антивирусы – самый действенный способ борьбы с вирусами.
Вирус - это такие программы, которые прямо или косвенно дезорганизуют процесс обработки информации или способствуют утечке или искажению информации.
Существуют разновидности программ, делящиеся как по способам проникновения, так и выполняемым действиям.
Правила антивирусной защиты
- Копии важных данных. Файлы могут быть удалены Трояном, зашифрованы вирусом либо повреждены.
- Используйте несколько бесплатных антивирусных программ
- Установите антивирусную программу, оптимально настройте и включите автоматическое обновление
Тема 4.1 Моделирование на ЭВМ. Основные понятия
Вопросы:
1. Понятие моделирования и модели
2. Виды моделирования
3. Жизненный цикл моделируемой системы
4. Модели жизненного цикла
Виды моделирования
Моделирование представляет собой один из основных методов познания, является формой отражения действительности и заключается в выяснении или воспроизведении тех или иных свойств реальных объектов, предметов и явлений с помощью других объектов, процессов, явлений, либо с помощью абстрактного описания в виде изображения, плана, карты, совокупности уравнений, алгоритмов и программ
Возможности моделирования, то есть перенос результатов, полученных в ходе построена исследования модели, на оригинал, основаны на том, что модель в определенном смысле отображает (воспроизводит, моделирует, описывает, имитирует) некоторые интересующие исследователя черты объекта. Моделирование как форма отражения действительности широко распространено, и достаточно полная классификация возможных видов моделирования крайне затруднительна, хотя бы в силу многозначности понятия «модель», широко используемого не только в науке и технике, но искусстве, и в повседневной жизни. Тем не менее, применительно к естественным и техническим наукам принято различать следующие виды моделирования:
· концептуальное моделирование, при котором совокупность уже известных фактов или представлений относительно исследуемого объекта или системы истолковывается с помощью некоторых специальных знаков, символов, операций над ними или помощью естественного или искусственного языков;
· физическое (натурное) моделирование, при котором модель и моделируемый объект представляют собой реальные объекты или процессы единой или различной физической природы, причем между процессами в объекте-оригинале и в модели выполняются некоторые соотношения подобия, вытекающие из схожести физических явлений;
· структурно-функциональное моделирование, при котором моделями являются схемы (блок-схемы), графики, чертежи, диаграммы, таблицы, рисунки, дополненные специальными правилами их объединения и преобразования;
· математическое (логико-математическое) моделирование, при котором моделирование, включая построение модели, осуществляется средствами математики и логики;
· имитационное (компьютерное) моделирование, при котором логико-математическая модель исследуемого объекта представляет собой алгоритм функционирования объекта, реализованный в виде программного комплекса для компьютера.
Модели жизненного цикла
В настоящее время известны и используются следующие модели жизненного цикла:
Каскадная модель предусматривает последовательное выполнение всех этапов проекта в строго фиксированном порядке. Переход на следующий этап означает полное завершение работ на предыдущем этапе.
Рисунок4.1 - Каскадная модель ЖЦ ИС
Поэтапная модель с промежуточным контролем. Разработка ИС ведется итерациями с циклами обратной связи между этапами. Межэтапные корректировки позволяют учитывать реально существующее взаимовлияние результатов разработки на различных этапах; время жизни каждого из этапов растягивается на весь период разработки.
Рисунок 4.2 - Поэтапная модель с промежуточным контролем
Спиральная модель. На каждом витке спирали выполняется создание очередной версии продукта, уточняются требования проекта, определяется его качество и планируются работы следующего витка.Особое внимание уделяется начальным этапам разработки - анализу и проектированию, где реализуемость тех или иных технических решений проверяется и обосновывается посредством создания прототипов (макетирования).
Рисунок 4.3 - Спиральная модель ЖЦ ИС
Визуальное моделирование
Визуальное моделирование ( visual modeling) — это способ восприятия проблем с помощью зримых абстракций, воспроизводящих понятия и объекты реального мира.
Языки визуального моделирования (или визуальные языки) - это формализованные наборы графических символов и правила построения из них визуальных моделей. Сейчас известны и активно используются на практике такие языки визуального моделирования, как UML и BPMN. Однако существуют и более старые языки: SDL и MSC для моделирования телекоммуникационных систем, SADT/IDEF0 для моделирования бизнес-процессов, IDEF1x для моделирования баз данных и некоторые другие. Кроме того, в исследовательской среде создано множество других визуальных языков, например, язык WebML для моделирования web-приложений.
Визуальное моделирование существенно облегчает достижения таких целей как:
- повышение качества программного продукта,
- сокращение стоимости проекта,
- поставка системы в запланированные сроки.
РАЗДЕЛ 1 АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ
Дата: 2018-12-21, просмотров: 414.
