Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Лекция 1

Информатика наука, сложившаяся сравнительно недавно. Её развитие связано с появлением в середине ХХ века электронно-вычислительных машин, которые явились универсальными средствами для хранения, обработки и передачи информации.

Информатика - это комплексная, техническая наука, основанная на использовании компьютерной техники, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности.

Термин "информатика" (франц. informatique) происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика) и дословно означает "информационная автоматика". Этот термин введён во Франции в середине 60-х годов XX века, когда началось широкое использование вычислительной техники. Тогда в англоязычных странах вошёл в употребление термин "Computer Science", что означает буквально "компьютерная наука", для обозначения науки о преобразовании информации, которая базируется на использовании вычислительной техники. Теперь эти термины являются синонимами.

Предмет информатики как науки составляют:

1. Аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;

2. Программное обеспечение средств вычислительной техники;

3. Средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;

4. Средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

Основной задачей информатики как науки - это систематизация приёмов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники.

Технические средства, то есть аппаратура компьютеров, в английском языке обозначаются словом Hardware, которое буквально переводится как "твердые изделия".

Для программных средств выбрано слово Software (буквально - "мягкие изделия"), которое подчеркивает равнозначность программного обеспечения и самой машины и вместе с тем подчеркивает способность программного обеспечения модифицироваться, приспосабливаться и развиваться.

Программное обеспечение - это совокупность всех программ, используемых компьютерами, а также вся область деятельности по их созданию и применению.

К программным средствам относятся операционные системы, интегрированные оболочки, системы программирования и проектирования программных продуктов, различные прикладные пакеты, такие, как текстовые и графические редакторы, бухгалтерские и издательские системы и т.д.

Помимо этих двух общепринятых ветвей информатики выделяют ещё одну существенную ветвь - алгоритмические средства – Brainware (от англ. brain - интеллект). Эта ветвь связана с разработкой алгоритмов и изучением методов и приёмов их построения.

Алгоритмы - это правила, предписывающие выполнение последовательностей действий, приводящих к решению задачи. Нельзя приступить к программированию, не разработав предварительно алгоритм решения задачи.

Разработкой абстрактных методов, моделей и алгоритмов, а также связанных с ними математических теорий занимается фундаментальная наука. Её прерогативой является исследование процессов преобразования информации и на основе этих исследований разработка соответствующих теорий, моделей, методов и алгоритмов, которые затем применяются на практике.

Практическое использование результатов исследований информатики как фундаментальной науки воплощают отрасли производства. Помимо производства самих технических и программных средств разрабатываются также и технологии преобразования информации.

Подготовкой специалистов в области преобразования информации занимается информатика как прикладная дисциплина. 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 организации технологического процесса преобразования информации.

В составе основной задачи сегодня можно выделить такие основные направления информатики для практического применения:

1. Архитектура вычислительных систем (приемы и методы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных);

2. Интерфейсы вычислительных систем (приемы и методы управления аппаратным и программным обеспечением);

3. Программирование (приемы, методы и средства разработки комплексных задач);

4. Преобразование данных (приемы и методы преобразования структур данных);

5. Защита информации (обобщение приемов, разработка методов и средств защиты данных);

6. Автоматизация (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека);

7. 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 является эффективность.

Для аппаратных средств под эффективностью понимают соотношение производительности оснащения к его стоимости.

Для программного обеспечения под эффективностью принято понимать производительность работающих с ним пользователей.

В программировании под эффективностью понимают объём программного кода, созданного программистами за единицу времени. Основным вопросом для информатики является вопрос, как совершить данную операцию эффективно.

Роль информатики в развитии общества чрезвычайно велика. Рост производства компьютерной техники, развитие информационных сетей, создание новых информационных технологий приводят к значительным изменениям во всех сферах общества: в производстве, науке, образовании, медицине и т.д.

Классификация информации

Информацию можно разделить на виды по нескольким признакам.

По способам восприятия

Для человека информация подразделяется на виды в зависимости от типа воспринимающих её рецепторов.

1. Визуальная — воспринимаемая органами зрения;

2. Аудиальная — воспринимаемая органами слуха;

3. Тактильная — воспринимаемая тактильными рецепторами;

4. Обонятельная — воспринимаемая обонятельными рецепторами;

5. Вкусовая — воспринимаемая вкусовыми рецепторами.

2) По форме представления информация делится на следующие виды:

1. Текстовая — передаваемая в виде символов;

2. Числовая — в виде цифр и знаков;

3. Графическая — в виде изображений, событий, предметов, графиков.

4. Звуковая — устная или в виде записи передача лексем (слово, выражение, оборот речи) языка аудиальным путём.

По предназначению

1. Массовая — содержит тривиальные сведения и оперирует набором понятий, понятным большей части социума (обыденная, общественно-политическая, эстетическая).

2. Специальная — содержит специфический набор понятий, при использовании происходит передача сведений, которые могут быть не понятны основной массе социума, но необходимы и понятны в рамках узкой социальной группы, где используется данная информация (научная, техническая, управленческая, производственная).

3. Личная — набор сведений о какой-либо личности, определяющий социальное положение и типы социальных взаимодействий внутри популяции (наши знания, умения, интуиция).

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 её содержательную часть, так и свойства методов, фиксирующих эту информацию.

С точки зрения информатики наиболее важными представляются следующие общие качественные свойства: объективность, достоверность, полнота, точность, актуальность, полезность, ценность, своевременность, понятность, доступность, краткость и т.д.

1. Объективность

Информация, которая отражает явления или объекты материального мира и не зависит от методов её фиксации, чьего-либо мнения, суждения является объективной..

Например, сообщение «На улице тепло» несёт 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

Информация, отражающая истинное положение дел и помогающая принять нам правильное решение является достоверной.

Объективная информация всегда достоверна, но достоверная информация может быть как объективной, так и субъективной. Достоверная информация со временем может стать недостоверной, так как она обладает свойством устаревать, то есть перестает отражать истинное положение дел.

Информация, которая может привести к неправильному пониманию или принятию неправильных решений является недостоверной.

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

Информацию можно назвать полной, если её достаточно для понимания и принятия решений. Неполная информация может привести к ошибочному выводу или решению.

Избыточный набор также затрудняет доступ к нужным данным, создает повышенный информационный шум, что также вызывает необходимость дополнительных методов (фильтрация, сортировка). И неполный и избыточный наборы затрудняют получение информации и принятие адекватного решения.

4. Точность информации определяется степенью её близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.д.

5. Адекватность - это степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Неадекватная информация может образовываться на основе неполных или недостоверных данных.

6. Доступность - это возможность получения информации при необходимости. Доступность складывается из двух составляющих: из доступности данных и доступности методов. Отсутствие хотя бы одного даёт неадекватную информацию.

7. Актуальность информации – важность для настоящего времени, злободневность, насущность. Только вовремя полученная информация может быть полезна. Устаревшая информация может приводить к ошибочным результатам.

Например, программа телепередач на нынешнюю неделю будет неактуальна для многих телезрителей на следующей неделе.

Понятие об информации мы уже рассмотрели. Теперь остановимся на рассмотрении таких понятий как данные и информационные процессы.

Данные – это составная часть информации, представляющая собой зарегистрированные сигналы.

Информация не существует сама по себе, она проявляется в информационных процессах.

Информационные процессы - это процессы, связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации (т.е. действия, выполняемые с информацией). Т.е. это процессы, в ходе которых изменяется содержание информации или форма её представления.

Во время информационного процесса данные преобразовываются из одного вида в другой с помощью методов.

Основные методы обработки данных:

1. Сбор (ввод) данных - накопление данных с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений;
2. Формализация данных - приведение данных поступающих из разных источников, к одинаковой форме, для повышения их доступности;
3. Фильтрация данных - устранение лишних данных, в которых нет необходимости для повышения достоверности и адекватности;
4. Сортировка данных - упорядочивание данных по заданному признаку с целью удобства использования;
5. Архивация данных – организация хранения данных в удобной и доступной форме;
6. Защита данных - комплекс мер, направленных на предотвращение потерь, воспроизведения и модификации данных;
7. Транспортировка данных - прием и передача данных между участниками информационного процесса. Источник данных принято называть сервером, а потребителя - клиентом;

8. Преобразование данных - перевод данных из одной формы в другую, или из одной структуры в другую, или изменение типа носителя.

Лекция 2

Система счисления — это способ записи (представления) чисел.

Что под этим подразумевается? Например, вы видите перед собой несколько деревьев. Ваша задача — их посчитать. Для этого можно — загибать пальцы, делать зарубки на камне (одно дерево — один палец\зарубка) или сопоставить 10 деревьям какой-нибудь предмет, например, камень, а единичному экземпляру — палочку и выкладывать их на землю по мере подсчета. В первом случае число представляется, как строка из загнутых пальцев или зарубок, во втором — композиция камней и палочек, где слева — камни, а справа — палочки

Системы счисления подразделяются на позиционные и непозиционные, а позиционные, в свою очередь, — на однородные и смешанные.

 

Двоичная система счисления

Эта система, в основном, используется в вычислительной технике. Почему не стали использовать привычную нам 10-ю? Первую вычислительную машину создал Блез Паскаль, использовавший в ней десятичную систему, которая оказалась неудобной в современных электронных машинах, поскольку требовалось производство устройств, способных работать в 10 состояниях, что увеличивало их цену и итоговые размеры машины. Этих недостатков лишены элементы, работающие в 2-ой системе. Тем не менее, рассматриваемая система была создана за долго до изобретения вычислительных машин и уходит “корнями” в цивилизацию Инков, где использовались кипу — сложные верёвочные сплетения и узелки.

Двоичная позиционная система счисления имеет основание 2 и использует для записи числа 2 символа (цифры): 0 и 1. В каждом разряде допустима только одна цифра — либо 0, либо 1.

Примером может служить число 101. Оно аналогично числу 5 в десятичной системе счисления. Для того, чтобы перевести из 2-й в 10-ю необходимо умножить каждую цифру двоичного числа на основание “2”, возведенное в степень, равную разряду. Таким образом, число 101₂ = 1*2² + 0*2¹ + 1*2⁰ = 4+0+1 = 5₁₀.

Хорошо, для машин 2-я система счисления удобнее, но мы ведь часто видим, используем на компьютере числа в 10-й системе. Как же тогда машина определяет какую цифру вводит пользователь? Как переводит число из одной системы в другую, ведь в её распоряжении всего 2 символа — 0 и 1?

Чтобы компьютер мог работать с двоичными числами (кодами), необходимо чтобы они где-то хранились. Для хранения каждой отдельной цифры применяется триггер, представляющий собой электронную схему. Он может находится в 2-х состояниях, одно из которых соответствует нулю, другое — единице. Для запоминания отдельного числа используется регистр — группа триггеров, число которых соответствует количеству разрядов в двоичном числе. А совокупность регистров — это оперативная память. Число, содержащееся в регистре — машинное слово. Арифметические и логические операции со словами осуществляет арифметико-логическое устройство (АЛУ). Для упрощения доступа к регистрам их нумеруют. Номер называется адресом регистра. Например, если необходимо сложить 2 числа — достаточно указать номера ячеек (регистров), в которых они находятся, а не сами числа. Адреса записываются в 8- и 16-ричной системах (о них будет рассказано ниже), поскольку переход от них к двоичной системе и обратно осуществляется достаточно просто. Для перевода из 2-й в 8-ю число необходимо разбить на группы по 3 разряда справа налево, а для перехода к 16-ой — по 4. Если в крайней левой группе цифр не достает разрядов, то они заполняются слева нулями, которые называются ведущими. В качестве примера возьмем число 101100₂. В восьмеричной — это 101 100 = 54₈, а в шестнадцатеричной — 0010 1100 = 2С₁₆. Отлично, но почему на экране мы видим десятичные числа и буквы? При нажатии на клавишу в компьютер передаётся определённая последовательность электрических импульсов, причём каждому символу соответствует своя последовательность электрических импульсов (нулей и единиц). Программа драйвер клавиатуры и экрана обращается к кодовой таблице символов (например, Unicode, позволяющая закодировать 65536 символов), определяет какому символу соответствует полученный код и отображает его на экране. Таким образом, тексты и числа хранятся в памяти компьютера в двоичном коде, а программным способом преобразуются в изображения на экране.

Арифметические операции

Производятся по тем же правилам, что и в десятичной с.ч.

если результат поразрядного сложения в каждом разряде меньше основания системы счисления, т.е.

аi + bi, < р,

то в соответствующий разряд суммы записывается цифра, которая отображает количество, равное ci = ai + bi

В том случае, если результат поразрядного сложения больше ос­нования системы счисления или равен ему, т.е.

аi + bi, ³ р, то в соответствующий разряд суммы записывается цифра, которая отображает количество, равное:

Ci = ai + bi - p

и в старший разряд c1+i переносится единица, которая должна учи­тываться при суммировании в этом разряде. При вычитании поступают по аналогичным правилам.

Восьмери́чная систе́ма счисле́ния — позиционная целочисленная система счисления с основанием 8. Для представления чисел в ней используются цифры от 0 до 7.

Восьмеричная система часто используется в областях, связанных с цифровыми устройствами. Характеризуется лёгким переводом восьмеричных чисел в двоичные и обратно, путём замены восьмеричных чисел на триплеты двоичных.

 

Примеры.

Арифметическая операция

Сложим числа 15 и 6 в различных системах счисления

Ответ: 15+6 = 21₁₀ = 10101₂ = 25₈ = 15₁₆

Лекция 3.

Архитектура компьютера

 

Компьютер - это электронное устройство, которое выполняет операции ввода информации, хранения и обработки ее по определенной программе, вывод полученных результатов в форме, пригодной для восприятия человеком. За любую из названных операций отвечают специальные блоки компьютера:

устройство ввода,

центральный процессор,

запоминающее устройство,

устройство вывода.

Все эти блоки состоят из отдельных меньших устройств. В частности, в центральный процессор могут входить арифметико-логическое устройство (АЛУ), внутреннее запоминающее устройство в виде регистров процессора и внутренней кэш-памяти, управляющее устройство (УУ). Устройство ввода, как правило, тоже не является одной конструктивной единицей. Поскольку виды входной информации разнообразны, источников ввода данных может быть несколько. Это касается и устройств вывода. Запоминающее устройство - это блок ЭВМ, предназначенный для временного (оперативная память) и продолжительного (постоянная память) хранения программ, входных и результирующих данных, а также промежуточных результатов. Информация в оперативной памяти сохраняется временно лишь при включенном питании, но оперативная память имеет большее быстродействие. В постоянной памяти данные могут сохраняться даже при отключенном компьютере, но скорость обмена данными между постоянной памятью и центральным процессором, в подавляющем большинстве случаев, значительно меньше.

Арифметико-логическое устройство - это блок ЭВМ, в котором происходит преобразование данных по командам программы: арифметические действия над числами, преобразование кодов и др.

Управляющее устройство координирует работу всех блоков компьютера. В определенной последовательности он выбирает из оперативной памяти команду за командой. Каждая команда декодируется, по потребности элементы данных из указанных в команде ячеек оперативной памяти передаются в АЛУ; АЛУ настраивается на выполнение действия, указанной текущей командой (в этом действии могут принимать участие также устройства ввода-вывода); дается команда на выполнение этого действия. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока не возникнет одна из следующих ситуаций: исчерпаны входные данные, от одного из устройств поступила команда на прекращение работы, выключено питание компьютера.

Описанный принцип построения ЭВМ носит название архитектуры фон Неймана - американского ученого венгерского происхождения Джона фон Неймана, который ее предложил.

Современную архитектуру компьютера определяют следующие принципы:

1. Принцип программного управления. Обеспечивает автоматизацию процесса вычислений на ЭВМ. Согласно этому принципу, для решения каждой задачи составляется программа, которая определяет последовательность действий компьютера. Эффективность программного управления будет выше при решении задачи этой же программой много раз (хотя и с разными начальными данными).

2. Принцип программы, сохраняемой в памяти. Согласно этому принципу, команды программы подаются, как и данные, в виде чисел и обрабатываются так же, как и числа, а сама программа перед выполнением загружается в оперативную память, что ускоряет процесс ее выполнения.

3. Принцип произвольного доступа к памяти. В соответствии с этим принципом, элементы программ и данных могут записываться в произвольное место оперативной памяти, что позволяет обратиться по любому заданному адресу (к конкретному участку памяти) без просмотра предыдущих.

На основании этих принципов можно утверждать, что современный компьютер - техническое устройство, которое после ввода в память начальных данных в виде цифровых кодов и программы их обработки, выраженной тоже цифровыми кодами, способно автоматически осуществить вычислительный процесс, заданный программой, и выдать готовые результаты решения задачи в форме, пригодной для восприятия человеком.

Реальная структура компьютера значительно сложнее, чем рассмотренная выше (ее можно назвать логической структурой). В современных компьютерах, в частности персональных, все чаще происходит отход от традиционной архитектуры фон Неймана, обусловленный стремлением разработчиков и пользователей к повышению качества и производительности компьютеров. Качество ЭВМ характеризуется многими показателями. Это и набор команд, которые компьютер способный понимать, и скорость работы (быстродействие) центрального процессора, количество периферийных устройств ввода-вывода, присоединяемых к компьютеру одновременно и т.д. Главным показателем является быстродействие - количество операций, какую процессор способен выполнить за единицу времени. На практике пользователя больше интересует производительность компьютера - показатель его эффективного быстродействия, то есть способности не просто быстро функционировать, а быстро решать конкретные поставленные задачи.

Как результат, все эти и прочие факторы способствуют принципиальному и конструктивному усовершенствованию элементной базы компьютеров, то есть созданию новых, более быстрых, надежных и удобных в работе процессоров, запоминающих устройств, устройств ввода-вывода и т.д. Тем не менее, следует учитывать, что скорость работы элементов невозможно увеличивать беспредельно (существуют современные технологические ограничения и ограничения, обусловленные физическими законами). Поэтому разработчики компьютерной техники ищут решения этой проблемы усовершенствованием архитектуры ЭВМ.

Так, появились компьютеры с многопроцессорной архитектурой, в которой несколько процессоров работают одновременно, а это означает, что производительность такого компьютера равняется сумме производительностей процессоров. В мощных компьютерах, предназначенных для сложных инженерных расчетов и систем автоматизированного проектирования (САПР), часто устанавливают два или четыре процессора. В сверхмощных ЭВМ (такие машины могут, например, моделировать ядерные реакции в режиме реального времени, прогнозировать погоду в глобальном масштабе) количество процессоров достигает нескольких десятков.

Скорость работы компьютера существенным образом зависит от быстродействия оперативной памяти. Поэтому, постоянно ведутся поиски элементов для оперативной памяти, затрачивающих меньше времени на операции чтения-записи. Но вместе с быстродействием возрастает стоимость элементов памяти, поэтому наращивание быстродействующей оперативной памяти нужной емкости не всегда приемлемо экономически.

Проблема решается построением многоуровневой памяти. Оперативная память состоит из двух-трех частей: основная часть большей емкости строится на относительно медленных (более дешевых) элементах, а дополнительная (так называемая кэш-память) состоит из быстродействующих элементов. Данные, к которым чаще всего обращается процессор находятся в кэш-памяти, а больший объем оперативной информации хранится в основной памяти.

Раньше работой устройств ввода-вывода руководил центральный процессор, что занимало немало времени. Архитектура современных компьютеров предусматривает наличие каналов прямого доступа к оперативной памяти для обмена данными с устройствами ввода-вывода без участия центрального процессора, а также передачу большинства функций управления периферийными устройствами специализированным процессорам, разгружающим центральный процессор и повышающим его производительность.

Персональные компьютеры

Бурное развитие приобрели в последние 20 лет. Персональный компьютер (ПК) предназначен для обслуживания одного рабочего места и способен удовлетворить потребности малых предприятий и отдельных лиц. С появлением Интернета популярность ПК значительно возросла, поскольку с помощью персонального компьютера можно пользоваться научной, справочной, учебной и развлекательной информацией.
Персональные компьютеры условно можно поделить на профессиональные и бытовые, но в связи с удешевлением аппаратного обеспечения, грань между ними размывается.

Лекция 4.

Запоминающее устройство (память) компьютера предназначено для хра­нения данных и программ для их обработки. Память компьютера дискретна, она состоит из отдельных ячеек. Наименьший элемент памяти — бит — дво­ичный разряд. В нем хранится двоичный код (0 или 1). Восемь последова­тельных двоичных разрядов составляют байт. Максимальное количество байтов, которое может быть одновременно обработано командой процессора, называется машинное слово, длиной которого определяется разрядность процессора

Объем памяти компьютера измеряется в байтах и их производных: кило­ байтах (1 Кб = 1024 б),мегабайтах (1Мб = 1024 Кб), гигабайтах (1Гб = = 1024 Мб) и т. д. Основными характеристиками запоминающих устройств являются быстродействие и емкость.

Память компьютера имеет многоуровневый характер. Такое сочетание запоминающих систем называется иерархией памяти компьютера.

Память компьютера по способу организации и использования можно разделить на внутреннюю и внешнюю.

Внутренняя память компьютера включает в себя оперативную памяти, постоянную памяти, кэш-память.

Оперативная память (оперативное запоминающее устройство — ОЗУ или Random Access Memory— RAM) — энергозависимое, быстродействующее

запоминающее устройство, предназначенное для хранения информации (программ и данных), непосредственно участвующей в вычислительном процессе на текущем этапе функционирования ПК. ОЗУ — энергозависимая память: при отключении напряжения питания информация, хранящаяся в ней, теряется.

Постоянная память (постоянное запоминающее устройство — ПЗУ или Read Only Memory —ROM) используется для хранения неизменяемой ин­формации: загрузочные программы ОС, программы тестирования устройств компьютера и некоторых драйверов базовой системы ввода-вывода (BIOS -Basic Input-Output System) и др. Из ПЗУ можно только считывать информацию.

Кэш-память — высокоскоростная память сравнительно большой емкости, которая является буфером между оперативной памятью и микропроцессором и позволяющая увеличить скорость выполнения операций. В кэш-памяти хранятся данные, которые микропроцессор получил и будет использовать в бли­жайшие такты своей работы. Микропроцессоры, начиная от МП 80486, имеютсвою встроенную кэш-память (или кэш-память 1-го уровня). Кэш-память 2-го уровня размещается на материнской плате вне микропроцессора и хранит дан­ные и результаты, обрабатываемые процессором в текущий момент времени.

Внешняя память компьютера предназначена для долговременного хране­ния информации. Внешние ЗУ также называют накопителем.

Накопители бывают внешними (собственный корпус и источник питания), встроенными в корпус компьютера, со сменными и несменными носителями, с носителями разной формы (диски, ленты). Накопители имеют разные характеристики: максимально возможный объем хранимой информации,время доступа.

Накопители на магнитных лентах называются стримерами. В современ­ных стримерах используются специальные кассеты (картриджи) с магнит­ной лентой. Стримеры имеют разные стандарты, определяющие интерфейс с компьютером, формат магнитной ленты, методы кодирования и сжатия.

Отличительной особенностью накопителей на дисках является использо­вание в качестве носителей информации дисков разного диаметра, отличаю­щихся форм-фактором. Выпускаются носители с форм-фактором (размером) 1,8", 2,5", 3,5", 5,25".

Жесткие несменные диски называются винчестерами. Они представляют собой систему, состоящую из механического привода головок чтения-записи, нескольких носителей и контроллера, обеспечивающего работу всего уст­ройства. Магнитная головка (несколько магнитных головок в специальном позиционере) является одной из наиболее важных частей устройства. Носи­тель информации состоит из нескольких дисков, каждый из которых имеет две рабочие поверхности. При записи информации используются магнитные свойства слоя, нанесенного на поверхность.

Гибкие диски (floppy) в зависимости от размера бывают двух видов — 5,25". и 3,5". Операции чтения/записи осуществляются контактным способом,

т. е. при соприкосновении магнитной головки устройства с поверхностью носителя. У таких носителей невысокая плотность записи, скорость обмена, значительное время доступа.

Магнитооптические диски имеют различную емкость от 128 Мбайт до 640 Мбайт. Запись производится после нагревания лазером магнитного слоя до определенной температуры. Надежность хранения информации обес­печивается тем, что при обычной температуре информация не подверженадействию внешних магнитных полей.

Устройства CD - ROM используют носители емкостью до 650 Мбайт, пред­ставляющие собой диски со светоотражающим слоем на одной стороне, где хранится информация. На диск нанесена дорожка-спираль от центра к краю диска, состоящая из отражающих и не отражающих свет точек; считываниепроизводится лазерным лучом.

Накопители CD-R позволяют лишь однократно записывать информацию на диски. Луч лазера прожигает пленку на поверхности диска, меняя его отражающую способность. Перезапись при этом невозможна. Такие диски считываются на любом приводе CD-ROM.

Накопители CD-RW позволяют делать многократную запись на диск. Здесь используются свойство рабочего слоя переходить под воздействием лазерного луча в кристаллическое или аморфное состояние, имеющие разную отражательную способность.

Накопители DVD предназначены для хранения видео, аудио, высокого качества, компьютерной информации большого объема. Плотность записи выше, чем у обычных CD-ROM.+

Накопители DVD-RAM позволяют записывать и перезаписывать ин­формацию.

Накопители на сменных жестких дисках используют технологию винчес­теров. Параметры таких устройств приближаются к параметрам устройств с жесткими несъемными дисками.

В последние годы в ПК стали использоваться новые ЗУ — флэш-память. Модули или карты флэш-памяти могут устанавливаться прямо в разъемы материнской платы. Флэш-память обладает рядом преимуществ в использова­нии: высокая надежность и ударопрочность, малое энергопотребление. Одним из основных преимуществ флэш-памяти является ее компактность, поэтому она постепенно все активнее применяется для хранения и переноса данных.

Выводы. Устройства памяти являются одним из основных составля­ющих компьютера и предназначены для хранения программ и обрабаты­ваемых данных. Различают устройства внутренней и внешней памяти, отличающиеся принципами действия и характеристиками.

 

 

Лекция 5.

Операционная система (ОС) представляет собой совокупность программ, выполняющих две основные функции: предоставление пользователю удобств виртуальной машины и повышение эффективности использования компьютера при рациональном управлении его ресурсами.

Виртуальная машина — это функциональный эквивалент воображаемого компьютера с заданной конфигурацией, моделируемый программно-аппаратными средствами реального компьютера. ОС скрывает от пользователя особенности физического расположения информации на дисках и осуществляет обработку прерываний (прекращение вычислительного процесса, вызванное требованиями на обслуживание других устройств), управление таймерами и оперативной памятью. В результате пользователю предоставляется виртуальная машина, реализующая работу на логическом уровне.

К современным операционным системам предъявляются следующие требования:

• совместимость — ОС должна включать средства для выполнения приложений, подготовленных для других ОС;
• переносимость — обеспечение возможности переноса ОС с одной аппаратной платформы на другую;
• надежность и отказоустойчивость — предполагает защиту ОС от внутренних и внешних ошибок, сбоев и отказов;
• безопасность — ОС должна содержать средства защиты ресурсов одних пользователей от других;
• расширяемость — ОС должна обеспечивать удобство внесения последующих изменений и дополнений;
• производительность — система должна обладать достаточным быстродействием.

По числу одновременно выполняемых задач выделяют ОС однозадачные (MS DOS, ранние версии PC DOS) и многозадачные (OS/2, UNIX, Windows).

Однозадачные ОС предоставляют пользователю виртуальную машину и включают средства управления файлами, периферийными устройствами и средства общения с пользователем. Многозадачные ОС дополнительно управляют разделением между задачами совместно используемых ресурсов. Многозадачность бывает невытесняющая (NetWare, Windows3/95/98) и вытесняющая (Windows NT, OS/2, UNIX). В первом случае активный процесс по окончании сам передает управление ОС для выбора из очереди другого процесса. Во втором — решение о переключении процессора с одного процесса на другой принимает ОС.

По числу одновременно работающих пользователей ОС делятся на однопользовательские (MS DOS, Windows Зх, ранние версии OS/2) и многопользовательские (UNIX, WINDOWS NT). В многопользовательских системах присутствуют средства защиты информации пользователей от несанкционированного доступа.

В сетевой ОС присутствуют средства передачи данных между компьютерами по линиям связи и реализация протоколов передачи данных.

Кроме ОС, ориентированных на определенный тип аппаратной платформы, существуют мобильные ОС, легко переносимые на разные типы компьютеров (UNIX). В таких ОС аппаратно-зависимые места локализованы и при переносе системы переписываются. Аппаратно-независимая часть реализуется на языке программирования высокого уровня, как правило, на языке Си, и перекомпилируется при. переходе на другую платформу.

В настоящий момент около 90% компьютеров используют ОС Windows. Более широкий класс ОС ориентирован для использования на серверах. К этому классу ОС относятся семейство UNIX, разработки фирмы Microsoft (MS DOS и Windows), сетевые продукты Novell и корпорации IBM.

UNIX — многопользовательская, многозадачная ОС, включает достаточно мощные средства защиты программ и файлов различных пользователей. ОС UNIX является машинонезависимой, что обеспечивает высокую мобильность ОС и легкую переносимость прикладных программ на компьютеры различной архитектуры. Важной особенностью ОС семейства UNIX являются ее модульность и обширный набор сервисных программ, которые позволяют создать благоприятную операционную обстановку для пользователей-программистов (т. е. система особенно эффективна для специалистов — прикладных программистов).

Независимо от версии общими для UNIX чертами являются многопользовательский режим со средствами защиты данных от несанкционированного доступа; реализация многозадачной обработки в режиме разделения времени; переносимость системы путем написания основной части на языке Си.

Недостаток UNIX — большая ресурсоемкость, и для небольших однопользовательских систем на базе персональных компьютеров она чаще всего является избыточной.

В целом ОС семейства UNIX ориентированы прежде всего на большие локальные (корпоративные) и глобальные сети, объединяющие работу тысяч пользователей. Большое распространение UNIX и ее версия LINUX получили в сети Интернет, где важнейшее значение имеет машинонезависимость ОС.

ОС MS DOS широко использовалась для персональных компьютеров, построенных на базе процессоров Intel 8088-80486.

В настоящее время MS DOS для управления персональными компьютерами практически не применяется. Однако ее не следует считать полностью исчерпавшей свои возможности и потерявшей актуальность. Низкие требования к аппаратным ресурсам оставляют DOS перспективной для практического использования. Так, в 1997 г. компания СаШега начала работы по адаптации DR DOS (аналог MS DOS) к рынку встроенных ОС мелких высокоточных устройств, присоединяемых к Интернету и интранет-сетям. К этим устройствам относятся кассовые аппараты, факсы, персональные цифровые ассистенты, электронные записные книжки и др.

Операционные системы Windows — это семейство операционных систем, включающих: Windows 3.1, Windows for Workgroups 3.11, Windows 9X, Windows NT, Windows 2000, Windows ME (первые две обычно называют операционными оболочками, поскольку ОС DOS для них устанавливалась отдельно). Windows 95 характеризуется простотой инсталляции, невысокими уровнями защиты данных и устойчивости к сбоям приложений. Windows 95 обладает интуитивно понятным интерфейсом, поддерживает, технологию plug-and-play, содержит встроенные средства для сетевой работы.

Windows 98 является развитием Windows 95. Эта версия тесно интегрирована с Web-броузером Internet Explorer и содержит большое количество драйверов к старым и новым устройствам. Пользователи отмечают упрощенный процесс инсталляции ОС, пониженные по сравнению с NT требования к мощности процессора, объему памяти и дисковому пространству. Одной из разновидностей Windows является ОС Windows СЕ. Эта линия ОС предназначена для использования на портативных компьютерах. Windows СЕ представляет собой 32-разрядную объектно-ориентированную многозадачную ОС, имеет встроенные функции энергосбережения. Версия Windows СЕ 3.0 (2000) приближается по своим возможностям к системам реального времени. Основная часть этой компактной ОС записана в перепрограммируемое ПЗУ портативных компьютеров. Windows NT 5.0 или Windows 2000 — полностью 32-разрядная ОС с приоритетной многозадачностью, улучшенной реализацией работы с памятью и изначально проектировалась со средствами обеспечения надежности, защиты и управления. Windows 2000 выпускается в четырех вариантах: Windows 2000 Professional, Windows 2000 Server, Windows 2000 Advanced Server и Windows 2000 DataCenter Server. Эти версии отличаются количеством входящих в поставку служб и программ, степенью поддержки аппаратного обеспечения.

Операционная система OS/2 (Operating system/2) является однопользовательской многозадачной ОС, односторонне (MS DOS —> OS/2) программно совместимой с MS DOS и предназначенной для работы с МП 80386 и выше (ПК IBM PC и PS/2). OS/2 может одновременно выполнять до 16 программ (каждая из них в своем сегменте памяти), но среди них только одну, подготовленную для MS DOS.

Важными особенностями OS/2 является наличие многооконного интерфейса пользователя; программных интерфейсов для работы с системой баз данных; эффективных программных интерфейсов для работы в локальных вычислительных сетях. К недостаткам OS/2 относится в первую очередь сравнительно небольшой объем программных приложений, наработанных к настоящему времени.

Лекция 6.

Служебное (сервисное) ПО

Основное назначение служебных программ (утилит) состоит в автоматизации работ по проверке, наладке и настройке компьютерной системы. Некоторые служебные программы (как правило, это программы обслуживания) изначально включаются в состав ОС, но большинство служебных программ являются для ОС внешними и служат для расширения и ее функций.

Это различные сервисные программы, используемые при работе или техническом обслуживании компьютера, — редакторы, отладчики, диагностические программы, архиваторы, программы для борьбы с вирусами и другие вспомогательные программы. Данные программы облегчают пользователю взаимодействие с компьютером. К ним примыкают программы, обеспечивающие работу компьютеров в сети. Они реализуют сетевые протоколы обмена информацией между машинами,

работу с распределенными базами данных, телеобработку информации.

Классификация служебных программных средств

1. Средства диагностики

Предназначены для автоматизации процесса диагностики аппаратного и программного обеспечения. Используются не только для устранения неполадок, но и для оптимизации работы компьютерной системы.

Например, Утилита «Дефрагментация диска» позволяет данные, принадлежащие одному файлу, объединить в одной непрерывной области данных

2. Средства сжатия данных (архиваторы)

Предназначены для создания архивов. Архивирование данных упрощает их хранение за счет того, что большая группа файлов и каталогов сводятся в один архивный файл.Наиболее известными архиваторами являются WinZip, WinRAR, WinAce.

3. Средства обеспечения компьютерной безопасности

Это средства пассивной и активной защиты данных от повреждения, а также средства от несанкционированного доступа, просмотра и изменения данных.

Средства пассивной защиты – служебные программы, предназначенные для резервного копирования (нередко они обладают базавыми свойствами архиваторов).Средства активной защиты – антивирусное программное обеспечение.Для защиты данных от несанкционированного доступа, их просмотра и изменения служат специальные системы, основанные на криптографии.

4. Средства контроля (мониторинга)

Они позволяют следить за процессами. происходящими в компьютерной системе.     

5. Диспетчеры файлов

Программы для выполнения большинства операций, связанных с обслуживанием файловой системы: копирование, перемещение и переименование файлов, создание каталогов (папок), удаление

файлов и каталогов, поиск файлов, навигация в файловой структуре.

Наиболее популярными являются Total Commander (бывший Windows Commander) и FAR Manager.

6. Мониторы установки

Предназначены для контроля над установкой ПО.

7. Средства коммуникаций.

Они позволяют устанавливать соединение с удаленными компьютерами, обслуживают передачу

сообщений электронной почты, работу с телеконференциями и др.

Прикладное ПО

 

Это комплекс прикладных программ, с помощью которых на данном рабочем месте выполняются

конкретные задания Это программы конечного пользователя, общего и специализированного

назначения. Они предназначены для решения задач в конкретной предметной области

Классификация прикладных программных средств

1. Текстовые редакторы2. Текстовые процессоры

3. Графические редакторы

4. Системы управления базами данных

5. Электронные таблицы

6. Системы автоматизированного проектирования

7. Настольные издательские системы

8. Экспертные системы

9. WEB-редакторы

10. Браузеры

11. Бухгалтерские системы

12. Геоинформационные системы

13. Интегрированные системы делопроизводства

14. Финансовые аналитические системы

15. Системы видеомонтажа

Лекция 7.

2. Браузеры и работа в сети Internet.

С появлением возможности передачи данных на большие расстояния компьютер становится более функциональным. Internet дает такую возможность. Internet – это тысячи и тысячи компьютеров по всему миру, объединенных в одну сеть. В этой сети информация не только передается и принимается, но и хранится. Для доступа к этой информации используется система World Wide Web (WWW - Всемирная паутина). С помощью нее пользователь получает доступ к страницам информации, содержащим текст, графику и ссылки на другие страницы информации (их называют веб-страницами). Страницы в сети сгруппированы по тематике, оформлению и/или авторству в сайты. Сайт – совокупность веб-страниц. У каждой страницы есть свой адрес. Формат адреса можно рассмотреть на примере почтового сайта "http://mail.ru". Здесь "http://" – указывает, что применяется протокол передачи гипертекста, "mail" – это имя почтового сайта, а "ru" это зона, которой принадлежит сайт (например, ru – Россия, com – США, de – Германия, hu – Венгрия и т.д.). Кроме того, все части адреса между собой разделены точками. Если после зоны ничего больше нет, как правило, это означает, что вы попадете на главную (стартовую) страницу выбранного ресурса, в противном случае, может конкретизироваться страница ( любой другой файл в составе сайта), к которой вы обращаетесь, например: "http://mail.ru/index.html". Уровни вложенности, идущие после корня сайта "http://mail.ru", разделяются символом обратной косой "/", после которой может идти либо новая папка, либо файл, в данном случае веб-страница "index.html". Для работы в сети Internet Вам потребуется браузер (от англ. browse - поиск). Браузер – это специальная программа для просмотра информационных страниц в Internet.

Прикладная программа или приложение — программа, предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанная 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. Также на простом языке — вспомогательные программы.

К прикладному программному обеспечению (application software) относятся компьютерные 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.

Система мгновенного обмена сообщениями, Система обмена мгновенными сообщениями (англ. Instant messaging, IM) — службы мгновенных сообщений (Instant Messaging Service, IMS) и программы-клиенты (Instant Messenger, IM) для обмена сообщениями в реальном времени через Интернет. Могут передаваться текстовые сообщения, звуковые сигналы, изображения, видео, а также производиться такие действия, как совместное рисование или игры. Многие из таких программ-клиентов могут применяться для организации групповых текстовых чатов или видеоконференций.

Пиринговые сети - это сети, с которыми заключены особые соглашения по обмену трафиком, что даёт возможность пользователям обмениваться данными на более высоких скоростях, а также получать доступ к их внутресетевым ресурсам.

IP-телефония – это технология, использующая IP в качестве основного средства передачи голоса. Для обозначения этого явления используется также аббревиатура VoIP, которая расшифровывается как Voice over IP, то есть голос поверх протокола интернета (IP).

Лекция 8.

Аппаратные средства ЛВС

Основными аппаратными компонентами ЛВС являются:

1. Рабочие станции (PC) – это, как правило, персональные ЭВМ, которые являются рабочими местами пользователей сети.

Требования, предъявляемые к составу PC, определяются характеристиками решаемых в сети задач, принципами организации вычислительного процесса, используемой ОС и некоторыми другими факторами. Иногда в PC, непосредственно подключенной к сетевому кабелю, могут отсутствовать накопители на магнитных дисках. Такие PC называют бездисковыми рабочими станциями. Основным преимуществом бездисковых PC является низкая стоимость, а также высокая защищенность от несанкционированного проникновения в систему пользователей и компьютерных вирусов. Недостаток бездисковой PC заключается в невозможности работать в автономном режиме (без подключения к серверу), а также иметь свои собственные архивы данных и программ.

2. Серверы в ЛВС выполняют функции распределения сетевых ресурсов. Обычно его функции возлагают на достаточно мощный ПК, мини-ЭВМ, большую ЭВМ или специальную ЭВМ-сервер. В одной сети может быть один или несколько серверов. Каждый из серверов может быть отдельным или совмещенным с PC. В последнем случае не все, а только часть ресурсов сервера оказывается общедоступной.

При наличии в ЛВС нескольких серверов каждый из них управляет работой подключенных к нему PC. Совокупность компьютеров сервера и относящихся к нему PC часто называют доменом. Иногда в одном домене находится несколько серверов. Обычно один из них является главным, а другие – выполняют роль резерва (на случай отказа главного сервера) или логического расширения основного сервера.

Важнейшими параметрами, которые должны учитываться при выборе компьютера-сервера, являются тип процессора, объем оперативной памяти, тип и объем жесткого диска и тип дискового контроллера. Значения указанных характеристик, так же как и в случае PC, существенно зависят от решаемых задач, организации вычислений в сети, загрузки сети, используемой ОС и других факторов.

Оперативная память в сервере используется не только для собственно выполнения программ, а и для размещения в ней буферов, дискового ввода вывода. Определив оптимально количество и размер буферов, можно существенно ускорить выполнение операций ввода-вывода.

Объем выбираемого накопителя должен быть достаточным для размещения на нем необходимого программного обеспечения (особенно при бездисковых PC), а также совместно используемых файлов и баз данных.

3. Линии передачи данных соединяют PC и серверы в районе размещения сети друг с другом. В качестве линий передачи данных чаще всего выступают кабели. Наибольшее распространение получили кабели на витой паре и коаксиальный кабель. Более перспективным и прогрессивным является оптоволоконный кабель. В последнее время стали появляться беспроводные сети, средой передачи данных в которых является радиоканал. В подобных сетях компьютеры устанавливаются на небольших расстояниях друг от друга: в пределах одного или нескольких соседних помещений.

4. Сетевые адаптеры (интерфейсные платы) используются для подключения компьютеров к кабелю. Функцией сетевого адаптера является передача и прием сетевых сигналов из кабеля. Адаптер воспринимает команды и данные от сетевой операционной системы (ОС), преобразует эту информацию в один из стандартных форматов и передает ее в сеть через подключенный к адаптеру кабель.

Топология ЛВС

Топология – это конфигурация соединения элементов в сеть. Топология во многом определяет такие важнейшие характеристики сети, как ее надежность, производительность, стоимость, защищенность и т.д.

Одним из подходов к классификации топологий ЛВС является выделение двух основных классов топологий: широковещательных и последовательных.

В широковещательных конфигурациях каждый персональный компьютер передает сигналы, которые могут быть восприняты остальными компьютерами. К таким конфигурациям относятся топологии «общая шина», «дерево», «звезда с пассивным центром». Сеть типа «звезда с пассивным центром» можно рассматривать как разновидность «дерева», имеющего корень с ответвлением к каждому подключенному устройству.

В последовательных конфигурациях каждый физический подуровень передает информацию только одному персональному компьютеру. Примерами последовательных конфигураций являются: произвольная (произвольное соединение компьютеров), иерархическая, «кольцо», «цепочка», «звезда с интеллектуальным центром», «снежинка» и др.

Коротко рассмотрим три наиболее широко распространенные (базовые) топологии ЛВС: «звезда», «общая шина» и «кольцо».

В случае топологии «звезда» каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к центральному узлу. Центральным узлом служит пассивный соединитель или активный повторитель. Недостатком такой топологии является низкая надежность, так как выход из строя центрального узла приводит к остановке всей сети, а также обычно большая протяженность кабелей (это зависит от реального размещения компьютеров). Иногда для повышения надежности в центральном узле ставят специальное реле, позволяющее отключать вышедшие из строя кабельные лучи.

Топология «общая шина» предполагает использование одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры. Информация по нему передается компьютерами поочередно. Достоинством такой топологии является, как правило, меньшая протяженность кабеля, а также более высокая надежность, чем у «звезды», так как выход из строя отдельной станции не нарушает работоспособности сети в целом. Недостатки состоят в том, что обрыв основного кабеля приводит к неработоспособности всей сети, а также слабая защищенность информации в системе на физическом уровне, так как сообщения, посылаемые одним компьютером другому, в принципе, могут быть приняты и на любом другом компьютере.

При кольцевой топологии данные передаются от одного компьютера другому по эстафете. Если некоторый компьютер получает данные, предназначенные не ему, он передает их дальше по кольцу. Адресат предназначенные ему данные никуда не передает. Достоинством кольцевой топологии является более высокая надежность системы при разрывах кабелей, чем в случае топологии с общей шиной, так как к каждому компьютеру есть два пути доступа. К недостаткам топологии следует отнести большую протяженность кабеля, невысокое быстродействие по сравнению со «звездой» (но соизмеримое с «общей шиной»), а также слабую защищенность информации, как и при топологии с общей шиной.

Топология реальной ЛВС может в точности повторять одну из приведенных выше или включать их комбинацию. Структура сети в общем случае определяется следующими факторами: количеством объединяемых компьютеров, требованиями по надежности и оперативности передачи информации, экономическими соображениями и т. д.

 

Лекция 9.

Основные компоненты

Основными аппаратными компонентами сети являются следующие:

1. Абонентские системы: компьютеры (рабочие станции или клиенты и серверы); принтеры; сканеры и др.

2. Сетевое оборудование: сетевые адаптеры; концентраторы (хабы); мосты; маршрутизаторы и др.

3. Коммуникационные каналы: кабели; разъемы; устройства передачи и приема данных в беспроводных технологиях.

Основными программными компонентами сети являются следующие:

1. Сетевые операционные системы, где наиболее известные из них это: MS Windows; LANtastic; NetWare; Unix; Linux и т.д.

2. Сетевое программное обеспечение (Сетевые службы): клиент сети; сетевая карта; протокол; служба удаленного доступа.

ЛВС (Локальная вычислительная сеть) – это совокупность компьютеров, каналов связи, сетевых адаптеров, работающих под управлением сетевой операционной системы и сетевого программного обеспечения.

В ЛВС каждый ПК называется рабочей станцией, за исключением одного или нескольких компьютеров, которые предназначены для выполнения функций серверов. Каждая рабочая станция и сервер имеют сетевые карты (адаптеры), которые посредством физических каналов соединяются между собой. В дополнение к локальной операционной системе на каждой рабочей станции активизируется сетевое программное обеспечение, позволяющее станции взаимодействовать с файловым сервером.

Компьютеры, входящие в ЛВС клиент – серверной архитектуры, делятся на два типа: рабочие станции, или клиенты, предназначенные для пользователей, и серверы, которые, как правило, недоступны для обычных пользователей и предназначены для управления ресурсами сети.

ТИПЫ АДРЕСОВ.

В стеке TCP/IP используется три типа адресов:

1. Локальные (аппаратные адреса) – тип адреса, который используется средствами базовой технологии для доставки данных в пределах подсети, которая является элементом составной интерсети. Адрес имеет формат 6 байт и назначается производителем оборудования и является уникальным

2. IP-адрес – представляет собой основной тип адресов, на основании которых сетевой уровень передаёт пакеты между сетями. Эти адреса состоят из 4 байт. Назначаются администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизатора. Он состоит из двух частей:

а) Номер сети – выбирается администратором произвольно или назначается службойInterNic;

б) Номер узла в сети – назначается независимо от локального адреса узла.

Маршрутизатор имеет столько адресов, сколько сетевых связей.

3. Символьно-доменное имя (keytown.smolmarket.ru). Символьные имена разделяются точками.

Лекция 10.

Технологии поиска

Web-технология World Wide Web (WWW) считается специальной технологией подготовки и размещения документов в сети Интернет. В состав WWW входят и web-страницы, и электронные библиотеки, каталоги, и даже виртуальные музеи! При таком обилии информации остро встает вопрос: «Как сориентироваться в столь огромном и масштабном информационном пространстве?»
В решении данной проблемы на помощь приходят поисковые инструменты.

Поисковые инструменты

Поисковые инструменты - это особое программное обеспечение, основная цель которого – обеспечить наиболее оптимальный и качественный поиск информации для пользователей Интернета. Поисковые инструменты размещаются на специальных веб-серверах, каждый из которых выполняет определенную функцию:

1. Анализ веб-страниц и занесение результатов анализа на тот или иной уровень базы данных поискового сервера.

2. Поиск информации по запросу пользователя.

3. Обеспечение удобного интерфейса для поиска информации и просмотра результата поиска пользователем.

Приемы работы, используемые при работе с теми или другими поисковыми инструментами, практически одинаковы. Перед тем как перейти к их обсуждению, рассмотрим следующие понятия:

1. Интерфейс поискового инструмента представлен в виде страницы с гиперссылками, строкой подачи запроса (строкой поиска) и инструментами активизации запроса.

2. Индекс поисковой системы – это информационная база, содержащая результат анализа веб-страниц, составленная по определенным правилам.

3. Запрос – это ключевое слово или фраза, которую вводит пользователь в строку поиска. Для формирования различных запросов используются специальные символы ("", , ~), математические символы (*, +, ?).

Схема поиска информации проста. Пользователь набирает ключевую фразу и активизирует поиск, тем самым получает подборку документов по сформулированному (заданному) запросу. Этот список документов ранжируется по определенным критериям так, чтобы вверху списка оказались те документы, которые наиболее соответствуют запросу пользователя. Каждый из поисковых инструментов использует различные критерии ранжирования документов, как при анализе результатов поиска, так и при формировании индекса (наполнении индексной базы данных web-страниц).

Таким образом, если указать в строке поиска для каждого поискового инструмента одинаковой конструкции запрос, можно получить различные результаты поиска. Для пользователя имеет большое значение, какие документы окажутся в первых двух-трех десятках документов по результатам поиска и на сколько эти документы соответствуют ожиданиям пользователя.

Большинство поисковых инструментов предлагают два способа поиска – simple search (простой поиск) и advanced search (расширенный поиск) с использованием специальной формы запроса и без нее. Рассмотрим оба вида поиска на примере англоязычной поисковой машины.

Например, AltaVista удобно использовать для произвольных запросов, «Something about online degrees in information technology», тогда как поисковый инструмент Yahoo позволяет получать мировые новости, информацию о курсе валют или прогнозе погоды.

Освоение критериев уточнения запроса и приемов расширенного поиска, позволяет увеличивать эффективность поиска и достаточно быстро найти необходимую информацию. Прежде всего, увеличить эффективность поиска Вы можете за счет использования в запросах логических операторов (операций) Or, And, Near, Not, математических и специальных символов. С помощью операторов и/или символов пользователь связывает ключевые слова в нужной последовательности, чтобы получить наиболее адекватный запросу результат поиска. Формы запросов приведены в таблице 1.

Таблица 1

Простой запрос

account

merchant account

internet merchant account

"merchant account"

"internet merchant account"

Расширенный запрос

internet merchant account and online payments

internet merchant near gov*

internet merchant near education

Расширенный запрос с использованием математических символов

+internet +merchant +account

internet ~merchant ~gov*

internet ~merchant ~governor

Internet ~merchant ~(governor account)

Простой запрос дает некоторое количество ссылок на документы, т.к. в список попадают документы, содержащие одно из слов, введенных при запросе, или простое словосочетание (см. таблицу 1). Оператор and позволяет указать на то, что в содержании документа должны быть включены все ключевые слова. Тем не менее, количество документов может быть все еще велико, и их просмотр займет достаточно времени. Поэтому в ряде случаев гораздо удобнее применить контекстный оператор near, указывающий, что слова должны располагаться в документе в достаточной близости. Использование near значительно уменьшает количество найденных документов. Наличие символа "*" в строке запроса означает, что будет осуществляться поиск слова по его маске. Например, получим список документов, содержащих слова, начинающиеся на "gov", если в строке запроса запишем "gov*". Это могут быть слова government, governor и т.д.

Наиболее развитый сервис поиска русскоязычной информации предоставляет поисковый сервер Яndex. В Яndex можно просто написать по-русски фразу, описывающую то, что Вы хотите найти, и система проанализирует и обработает Ваш запрос, а затем постарается найти все, что относится к заданной теме. Вы можете, используя специальные операторы, составить строку, поясняющую поисковой системе, каким Вашим требованиям должна отвечать интересующая Вас информация.

Не менее популярная поисковая система Rambler ведет статистику посещаемости ссылок из собственной базы данных, поддерживаются те же логические операторы И, ИЛИ, НЕ, метасимвол * (аналогично расширяющему диапазон запроса символу * в AltaVista), коэффициентные символы + и -, для увеличения или уменьшения значимости вводимых в запрос слов.

Основные службы.

Если говорить об основных сервисах, которые предоставляет Internet, то в первую очередь надо упомянуть три службы:

• Электронная почта (SMTP, POP3)

• Пересылка файлов (FTP, UDP, RTP)

• Всемирная паутина (HTTP)

 

Язы́к запро́сов — это искусственный язык, на котором делаются запросы к базам данных и другим информационным системам, особенно к информационно-поисковым системам.

Примеры.

SQL — де-факто стандартный язык запросов к реляционным базам данных.

Language Integrated Query — расширение для некоторых языков программирования в .NET Framework, добавляющее к ним SQL-подобный язык запросов.

XQuery — язык запросов, разработанный для обработки данных в формате XML.

XPath — язык запросов к элементам XML-документа.

 

Лекция 11.

Лекция 12.

Лекция 13.

История криптографии насчитывает около 4 тысяч лет. В качестве основного критерия периодизации криптографии возможно использовать технологические характеристики используемых методов шифрования.

Первый период (приблизительно с 3-го тысячелетия до н. э.) характеризуется господством моноалфавитных шифров (основной принцип — замена алфавита исходного текста другим алфавитом через замену букв другими буквами или символами). Второй период (хронологические рамки — с IX века на Ближнем Востоке (Ал-Кинди) и с XV века в Европе (Леон Баттиста Альберти) — до начала XX века) ознаменовался введением в обиход полиалфавитных шифров. Третий период (с начала и до середины XX века) характеризуется внедрением электромеханических устройств в работу шифровальщиков. При этом продолжалось использование полиалфавитных шифров.

Четвёртый период — с середины до 70-х годов XX века — период перехода к математической криптографии. В работе Шеннона появляются строгие математические определения количества информации, передачи данных, энтропии, функций шифрования. Обязательным этапом создания шифра считается изучение его уязвимости к различным известным атакам — линейному и дифференциальному криптоанализу. Однако до 1975 года криптография оставалась «классической», или же, более корректно, криптографией с секретным ключом.

Современный период развития криптографии (с конца 1970-х годов по настоящее время) отличается зарождением и развитием нового направления — криптография с открытым ключом. Её появление знаменуется не только новыми техническими возможностями, но и сравнительно широким распространением криптографии для использования частными лицами. Правовое регулирование использования криптографии частными лицами в разных странах сильно различается — от разрешения до полного запрета.

Современная криптография образует отдельное научное направление на стыке математики и информатики — работы в этой области публикуются в научных журналах, организуются регулярные конференции. Практическое применение криптографии стало неотъемлемой частью жизни современного общества — её используют в таких отраслях как электронная коммерция, электронный документооборот (включая цифровые подписи), телекоммуникации и других.

Криптогра́фия (от греч. κρυπτός — скрытый и γράφω — пишу) — наука о методах обеспечения конфиденциальности (невозможности прочтения информации посторонним) и аутентичности (целостности и подлинности авторства, а также невозможности отказа от авторства) информации.

 

Лекция 14.

Основные опознавательные методы аутентификации личности:

 

- Идентификация по отпечатку пальца. Особенность этого метода заключается в анализе уникального для каждого человека папиллярного рисунка пальцев. Метод дактилоскопической идентификации является самой распространенной биометрической технологией. Преимущества данного метода - простота, удобство и надежность. Процент ошибки или отказа системы составляет менее 0,000001%. Метод дактилоскопической идентификации (AFIS), официально используют в военных и государственных учреждениях, более чем в 60-и странах мира, включая самые серьезные силовые структуры США, такие как ФБР и Пентагон.

- Идентификация по чертам лица - одно из наиболее перспективных направлений в биометрической индустрии, и напрямую связано ростом мультимедийных видеотехнологий. Метод заключается в построении кода трехмерного изображения лица человека. Сначала выделяются контуры лица (губ, бровей, носа, глаз, скул), затем вычисляется расстояние между ними, после чего полученные данные преобразуются в цифровую модель. Привлекательность данного метода в том, что он наиболее близок к человеческой природе идентификации друг друга.

- Измерение геометрии ладони. Метод основан на использовании специального устройства – планшетного сканера. Технология заключается в сканировании проекций отпечатка ладони под разными углами, с целью создания трехмерного изображения. Преимущества идентификации по геометрии ладони сравнимы с плюсами идентификации по отпечатку пальцев. К минусам можно отнести большие габариты устройства.

- Анализ рисунка (модели) радужной оболочки глаза. Сканирование и кодирование радужной оболочки глаза просто и удобно в использовании, потому что узор находится на поверхности глаза. Фактически, видеоизображение глаза может быть получено без соприкосновения с устройством, на расстоянии трех футов, что делает возможным широкое использование сканеров в различных типах помещений и в банкоматах. Использование оборудования возможно при ослабленном зрении идентифицируемого человека, наличии хронических заболеваний и катаракты.

- Анализ сетчатки глаза. Сканирование сетчатки происходит с использованием инфракрасного света низкой интенсивности, направленного через зрачок к кровеносным сосудам на задней стенке глаза. Сканеры для сетчатки глаза получили большое распространение в сверхсекретных системах контроля доступа США, так как у них один из самых низких процентов отказа доступа зарегистрированных пользователей, и почти 0% ошибочного доступа.

- Голосовая идентификация. Голос формируется под влиянием комбинации физиологических и поведенческих факторов. Устройства голосовой идентификации личности могут анализировать различные характеристики человеческой речи, и выстраивать цифровой код путем распознания голосовых частот Привлекательность данного метода - удобство в применении. Минусы – не высокая надежность (например, человек с элементарной простудой или ларингитом может испытывать трудности при пользовании системой).

- Анализ рукописного подчерка (электронная подпись). Идентификация личной росписи или написание кодового слова. Статическое закрепление подписи становится весьма популярным взамен росписи ручкой на банковских, налоговых документах, при оформлении бланков, отчетной и конкурсной документации. В основном, цифровые устройства идентификации подписи используют специальные авторучки и чувствительные к давлению столы (графические планшеты), либо комбинацию обоих. Минусы метода – высокая вероятность подделки подписи.

- Клавиатурный почерк, иначе называемый ритм печатания, анализирует способ и динамику печатания пользователем той или иной фразы (ключевого слова). Это аналогично примитивному телеграфу, когда люди узнают друг друга «по удару отправителя» (почерку радиста). Данный метод идентификации является наименее распространенным.

 

В современной отрасли безопасности термин "биометрия" используется в разделе аутентификации и относится к специальному классу автоматизированных идентифицирующих технологий, применяемых, в частности, в системах контроля и управления доступом (Био-СКУД).

 

Существует два метода биометрической аутентификации:

- Динамический

- Статический

 

Динамические методы связаны с индивидуальной поведенческой (динамической) характеристикой человека. Эти методы основаны на подсознательных особенностях человека при воспроизведении какого-либо действия, и находятся под влиянием как управляемых, так и не управляемых психологических факторов, изменяемых с течением времени (например, почерк).

 

Статистические методы биометрии измеряют индивидуальные физиологические особенности человека, которые являются его постоянными физическими характеристиками на протяжении всей жизни, такие, например, как отпечатки пальцев.

 

Чаще всего, биометрические системы доступа используют тогда, когда требуется повышенный уровень контроля за проходом в охраняемые помещения. Оба биометрических метода обеспечивают значительно более высокий уровень безопасности и идентификации личности, чем различные пароли, коды, ключи или карты доступа. Биометрические характеристики каждой отдельной личности уникальны, и в отличие от пароля, электронных карт или персонального идентификационного номера (ПИН), не могут быть забыты, потеряны, или украдены, что делает биометрические методы идентификации особо привлекательными для использования в высокотехнологичных засекреченных системах безопасности.

Лекция 15.

Лекция 16.

Формирование информационного общества опирается на новейшие информационные, телекоммуникационные технологии и технологии связи. Именно новые технологии привели к бурному распространению глобальных информационных сетей, прежде всего Интернета, открывающего принципиально новые возможности международного информационного обмена. Перспективные информационные и телекоммуникационные технологии многократно усиливают воздействия электронных СМИ на социально-политическую и культурную жизнь миллионов людей на всех континентах. Формирование информационного общества концептуально и практически означает формирование мирового информационного пространства. При этом Россия как субъект геополитики, государство, обладающее развитой информационно-телекоммуникационной инфраструктурой на всем Евроазиатском пространстве России и СНГ, могла бы стать естественным мостом между Европой и странами Азиатско-тихоокеанского региона. Это позволило бы ей стать ключевым звеном мирового информационного пространства.

Основными задачами ГИП являются:

- модернизация информационно-телекоммуникационной инфраструктуры;

- развитие информационных, телекоммуникационных технологий;

- эффективное формирование и использование национальных информационных ресурсов (ИР) и обеспечение широкого, свободного доступа к ним;

- обеспечение граждан общественно значимой информацией и развитие независимых средств массовой информации;

- подготовка человека к жизни и работе в грядущем информационном веке;

- создание необходимой нормативной правовой базы построения информационного общества.

Основным средством, обеспечивающим функционирование инфраструктуры и взаимодействие субъектов единого информационно-телекоммуникационного пространства являются информационные и телекоммуникационные технологии, обеспечивающие создание информации, ее распространение и использование.

Достижение целей ГИП требует развития и совершенствования системы всеобщего образования и профессиональной подготовки кадров, обеспечивающей полноценную жизнь и эффективную деятельность человека в информационном обществе XXI века.

Государственная информационная политика будет эффективной лишь в случае, если она носит комплексный, системный характер и, безусловно, открыта, направлена на согласование интересов граждан, общества и государства.

Система массового информирования является основным средством формирования массового сознания, каналом информирования общества о деятельности государственных учреждений, распространения политических, экономических и культурных идей. Система массового информирования призвана способствовать построению демократического информационного общества, обеспечению защиты конституционных прав и свобод граждан.

Основные положения ГИП фиксируются в нормативных правовых актах, прежде всего в законах, гармонизированных с законодательством развитых стран, и это является важнейшим основанием для реализации ГИП. Исходя из этого, решение основных задач ГИП должно осуществляться посредством различных форм воздействия на следующие объекты информационной сферы:

- система формирования и использования информационных ресурсов;

- информационно-телекоммуникационная инфраструктура;

- научно-технический и производственный потенциал, необходимый для формирования информационно-телекоммуникационного пространства;

- рынок информационных и телекоммуникационных средств, информационных продуктов и услуг;

- домашняя компьютеризация;

- международное сотрудничество;

- системы обеспечения информационной безопасности;

- правовая база информационных отношений.

Содержание задач государственной информационной политики вытекает из новых политических и социально-экономических условий развития страны и накопленного опыта реализации отдельных мероприятий государственной политики в области создания, распространения и использования информации и мирового опыта проведения информационной политики в развитых государствах.

 

Правовая информатика – это наука, изучающая информацию, информационные процессы, информационные технологии и информационные системы в правовой сфере на основе исследования правовых особенностей изучаемых объектов, явлений и процессов.

Предметами правовой информатики являются информация, информационные процессы, информационные технологии и информационные системы, функционирующие в правовой сфере.

Основными направлениями изучения информации в правовой системе как объекта правовой информатики являются:

определение и гармоничное сочетание общих свойств социальной информации и специфических свойств правовой информации (особенно нормативной правовой информации);

классификации социальной информации, циркулирующей в правовой системе;

исследование проблем оценки количества и качества правовой информации;

анализ роли информации в принятии юридических решений.

Информационные процессы в правовой системе – это процессы сбора, производства, распространения, преобразования, поиска, получения, передачи и потребления информации. Правовая информатика одновременно и во взаимосвязи изучает естественно-научную сущность этих процессов с учетом юридических свойств информации и информационных объектов. Целью изучения является, с одной стороны, необходимость эффективной организации информационных процессов во всех видах юридической деятельности, а с другой стороны, выявление их особенностей, учет которых необходим для грамотного правового регулирования тех общественных отношений, к возникновению которых приводят рассматриваемые информационные процессы.

Информационная технология – совокупность средств и методов осуществления информационных процессов и информационные системы, создаваемые на базе использования современных информационных технологий, долгое время рассматривались правовой информатикой только с точки зрения эффективной организации юридической деятельности. Однако в последнее время необходимость взаимодействия специалистов различных профессиональных областей, стоящая перед отраслевыми юридическими науками (в особенности перед информационным правом), требует от юриста знания и учета всех технических и информационных особенностей рассматриваемых объектов. Правовая информатика является инструментальным средством и источником знаний, которые необходимы для решения множества проблем правового регулирования общественных отношений.

 

Дисциплина «Компьютерные технологии в науке и юридической практике» является федеральным компонентом специализированной

подготовки магистра по направлению Юриспруденция и относится к

вариативной части профессионального цикла.

Будущий юрист в рамках специальности получает фундаментальную и

специальную подготовку в области юриспруденции. Деятельность юриста

направлена на реализацию правовых норм и обеспечение правопорядка в

различных сферах жизни общества. Объектами профессиональной

деятельности выпускников являются  события и действия, имеющие

юридическое значение; правовые отношения, возникающие в сфере

3функционирования государственных институтов; правовые отношения между

государственными органами, физическими и юридическими лицами.

Специфика профессии обязывает юриста быть подлинным аналитиком

и с профессиональной, и с общечеловеческой, нравственной, политической и

психологической точек зрения. Высокая гражданская и политическая

значимость профессии юриста, а также ее специфика требуют всесторонней

подготовки, умения анализировать конкретные ситуации, принимать

правильные правовые решения на основании действующего законодательства,

разрабатывать документы правового характера, осуществлять правовую

экспертизу нормативных актов, давать квалифицированные юридические

заключения и консультации.

Современный же этап развития общества характеризуется широким

использованием компьютерной техники, телекоммуникаций, новых

информационных технологий и видов документальной связи, поэтому

изучение дисциплины «Компьютерные технологии в науке и юридической

практике» является весьма актуальным для будущих магистров. Освоение

данной дисциплины позволит выпускнику успешно работать в избранной

сфере деятельности, обладать универсальными и профессиональными

компетенциями, способствующими его социальной мобильности и

устойчивости на рынке труда.

В федеральном государственном образовательном стандарте высшего

профессионального образования указан обязательный минимум содержания

дисциплины: основные направления использования компьютерных

технологий в научных исследованиях и образовании; международные

компьютерные сети (INTERNET); использование компьютера в юридических

методах исследования; основные направления интенсификации юридических

исследований и процесса образования.

Исходя из этого, целями изучения дисциплины «Компьютерные

технологии в науке и юридической практике» являются:

• знакомство магистрантов с различными аспектами применения

компьютерных и телекоммуникационных технологий в науке, праве,

управлении и образовании;

• отработка практических навыков по применению современного

аналитического аппарата в обеспечении научной, педагогической и

управленческой деятельности;

• обучение магистрантов методологии сбора и анализа информации в

юридических исследованиях и практике;

• воспитание у магистрантов навыков самостоятельной работы,

являющихся залогом успешной адаптации к условиям будущей

профессии;

• формирование навыков анализа и оценки роли современного

информационного общества и перспективы его развития.

4Существенное внимание в курсе уделено классификации, основам

построения и вопросам применения современного программного

обеспечения, включая распространенные офисные приложения. Рассмотрены

сегодняшние и перспективные технологии Интернет, правовые аспекты

применения компьютерных технологий.

В результате изучения дисциплины магистрант должен:

• освоить основные аспекты применения компьютерных и

телекоммуникационных технологий в праве, управлении,

образовании и науке;

• оценить роль современного информационного общества и перспективы

его развития;

• уметь проводить сравнительный анализ использования современных

технологий в обеспечении научной, педагогической и

управленческой деятельности;

• научиться самостоятельно осваивать новые знания и навыки;

• иметь представление о роли курса для овладения другими

дисциплинами, о связи юриспруденции и математики, об общих

принципах математико-логических исследований в юриспруденции;

• уметь использовать специальную литературу, дополнительный

справочный материал;

• владеть навыками сбора и обработки информации, выполнения расчетов

и формулирования выводов в исследуемой области.

Основными задачами изучения дисциплины является освоение

магистрантами теоретических положений курса на уровне, позволяющем

проводить самостоятельный анализ и исследование процессов, связанных с

развитием и проникновением компьютерных и телекоммуникационных

технологий в сферы юриспруденции, управления, науки и образования.

В процессе изучения должны быть освоены следующие темы:

• аппаратное и программное обеспечение современных информационных

технологий;

• средства телекоммуникации вычислительных систем и сетей,

глобальные компьютерные сети;

• основные информационные службы и ресурсы Интернета;

• перспективные технологии Интернета;

• программные средства обработки графики и использование их в

правоохранительных органах.

• основы защиты информации;

• правовые аспекты применения компьютерных технологий.

 

Лекция 17.

Методы юридической статистики

Универсальное значение любого научного метода заключает­ся в том, что он дает не указание на причины или другие резуль­таты исследования, а ориентирует на пути поиска причин или других искомых данных. Опираясь на философские категории слу­чайности и необходимости, количества и качества, взаимосвязи и развития явлений и др., а также на математическую теорию статистики, юридическая статистика разрабатывает свои специ­фические методы, предназначенные для изучения количествен­ной стороны преступности, правонарушаемости, гражданско-правовых деликтов и связанных с ними социальных явлений и процессов. На конкретное содержание этих методов существен­ное влияние оказывает общая теория права и его различных от­раслей, теория криминологии, судебной медицины и других не­правовых наук. Теоретические положения упомянутых дисциплин определяют и специальные методики, основанные на статисти­ческих методах.

К специфическим методам, с помощью которых юридичес­кая статистика изучает свой предмет, относятся:

1) массовое статистическое наблюдение;

2) сводка и группировка данных, полученных при наблю­дении, по качественно-определенным признакам;

3) статистический количественный анализ сведенных и раз­группированных показателей;

4) всесторонний качественный анализ статистических мате­риалов.

Перечисленные методы, образуя органически единый процесс статистического исследования, иногда именуются его стадиями или этапами, ибо каждый последующий метод, как правило, может быть применен с использованием показателей предыдущего. По­этому любое статистико-правовое, статистико-деликтологическое или статистико-криминологическое обследование будет считаться полным и завершенным только тогда, когда оно слагается из на­званных выше основных стадий (этапов, методов).

1. Метод массового статистического наблюдения применительно к юридической статистике означает, что только путем изучения большого количества преступлений, правонарушений, деликтов, субъектов этих действий и т. д. можно установить объективные закономерности в преступности, правонарушаемости, в их при­чинности, в правоприменительной деятельности судов, проку­ратуры, милиции и других правоохранительных органов. Изуче­ние явлений единичных или в небольшом количестве в силу слу­чайных отклонений не позволяет выявить действительные зако­номерности. При массовом наблюдении случайные колебания вза­имно погашаются и остаются следствия, обусловленные общими причинами.

Давно замечено, что преступления или другие юридически значимые явления, взятые в большом масштабе, обнаружива­ют по своему числу и своей классификации такую же законо­мерность, как явления природы. Поэтому для действительно научного фундамента статистических фактов необходимо брать не отдельные факты, пускай даже очень важные, а всю сово­купность относящихся к рассматриваемому вопросу фактов, иначе может возникнуть подозрение об их тенденциозном под­боре.

Для получения объективных результатов статистическое на­блюдение должно охватывать либо всю (в статистике — гене­ральную) совокупность изучаемых явлений, либо такую ее часть, которая была бы достаточно представительной (репрезентатив­ной) и позволяла бы сказать, что результаты, выявленные на основе неполных данных, имеют такую-то ошибку. Научной опорой в этом случае служит закон больших чисел, который позволяет рассчитать возможную ошибку при неполном изу­чении фактов.

2. Сводка и группировка данных наблюдения по качественно-определенным признакам — следующий специфический метод (этап) юридической статистики. Данные, полученные путем ста­тистического наблюдения, общин. В целях проникновения в сущ­ность наблюдаемых явлений они должны быть сведены и раз­группированы по нужным нам признакам, чтобы каждая группа представляла собой определенную качественную однородность. Например, совокупность изученных преступлений группирует­ся по объектам посягательства (против личности, экономики, государства и др.), по содержанию мотивации (корыстные, на­сильственные и т. д.) или по субъектам преступлений (полу, воз­расту, социальному положению, прежней судимости). Сводка и группировка данных позволяет увидеть структуру изучаемых яв­лений, их сходства и различия. Данный метод позволяет увидеть единство количественного и качественного в той или иной сово­купности.

3. Статистический количественный анализ позволяет углубить изучение, установить и измерить закономерности и взаимозави­симости массовых правовых, криминологических и социологи­ческих явлений. Результаты статистического исследования на этом этапе выражаются в процентах, коэффициентах, индексах и других обобщающих показателях, не включающих в себя част­ные, индивидуальные или случайные отклонения. В них раскры­ваются основные тенденции, типичные черты, корреляции, ха­рактеристики.

Если число учтенных преступлений в разных странах в 1960 г. принять за 100% и соотнести с этими показателями данные 1990г., то обнаружится главная закономерность развития пре­ступности: за тридцатилетие зарегистрированная преступность в США увеличилась в 7,2, в Англии и Уэльсе — в 6,1, во Фран­ции — более чем в 5, в СССР — в 3,7, в ФРГ — в 2,8, а в Японии— 1,5 раза. В реальной жизни «кривая» динамики пре­ступности не была строго линейной: преступность в разных стра­нах в те или иные годы росла, сокращалась, оставалась на уровне предыдущего года, вновь росла и сокращалась. Но как бы она ни колебалась, основная тенденция — рост преступности, обгоняю­щий рост народонаселения — четко пробивалась через массу случайностей.

Рассчитав другой обобщающий показатель — число преступ­лений на 100 тыс. населения (коэффициент преступности) —мы обнаружим иную иерархию стран по уровню преступности: в Англии и Уэльсе в 1990 г. было совершено 8996 преступлений на 100 тыс. жителей, в ФРГ -- 7108, во Франции — 6206, в США (только 8 видов, отслеживаемых в федеральном масштабе) -5820, в Японии -- 1794, в СССР — 1115. Сопоставляя два ряда статистических величин и анализируя их в совокупности с со­циально-экономическим, правовым и политическим развити­ем, можно прийти к очень важным выводам, к которым невоз­можно было бы даже приблизиться на основе абстрактных ло­гических рассуждений.

Подобными возможностями характеризуются и другие при­емы количественного статистического анализа.

4. Всесторонний качественный анализ правовых количествен­ных явлений применяется на всех этапах статистического иссле­дования: и при наблюдении, и при группировке, и при количе­ственном анализе. Качественный анализ является основополага­ющим. Отступление от него может привести исследователя в плен механистических представлений и схоластических расчетов. Об­ратимся к примеру качественной оценки деятельности правоох­ранительных органов за последние годы.

В трудные 1991—1992 гг. в России появился огромный «вал» преступности. В первые месяцы 1992 г. темпы прироста преступ­ности составляли 45%. Это было беспрецедентно. Российские вла­сти потребовали решительной борьбы с преступностью. Прирост преступности за 1992 г. снизился и составил 27,3%. В 1993 г. он уже был равен 1,6%. В 1994 г. преступность не только не увеличи­лась, но и снизилась на 6%. После некоторого роста в 1995 г. преступность в 1996 г. вновь стала как по команде из месяца в месяц снижаться: в январе — на 0,8%, в феврале — на 1,8, в марте — на 3,1, затем — на 3,2; 4,1; 4,6; 4,8 и т.д. На основании количественного анализа можно было бы говорить о серьезных успехах правоохранительных органов.

Борьба с преступностью действительно оживилась, но чтобы в условиях углубляющегося социально-экономического кризиса, обнищания народа, роста безработицы, полугодовых задержках выплаты заработной платы, войны в Чечне, слабости правоохра­нительных органов темпы прироста преступности сократились более чем в 50 раз, этого объективно не могло быть. Обращение к прак­тике регистрации преступлений, фактической деятельности пра­воохранительных органов, латентной (скрытой) преступности и

другим аспектам качественного анализа показало, что количествен­ное сокращение учтенных преступлений носит в значительной мере «бумажный» характер. Правоохранительные органы, не имея возможности обуздать преступность, отреагировали на жесткие требования властей традиционно: существенно расширили «уп­равляемую» регистрацию преступлений.

Научный подход к статистическим данным, умение анали­зировать их на основе теории и сочетать с глубоким качествен­ным анализом изучаемых фактов — это основополагающий ме­тод, способный извлечь из количественных показателей объек­тивный ответ на поставленные вопросы.

Применение всестороннего качественного анализа в конкрет­ных статистико-правовых и статистико-криминологических ис­следованиях предполагает глубокое уяснение сущности анализи­руемых процессов, исходящих из теоретических положений граж­данского и уголовного права, криминологии и т. д., и последую­щее углубление теории этих наук или совершенствование юриди­ческой практики на базе полученных результатов.

Основой всякого статистического изучения служит качествен­ный анализ исследуемых явлений с целью установления тен­денций и закономерностей их развития в конкретных условиях места и времени.

При проведении конкретных статистико-правовых и иных юридических статистических исследований рассмотренные спе­цифические методы органически включаются в методику тех наук и их социологических разделов, которые обслуживает юриди­ческая статистика, модифицируясь с конкретными задачами каж­дой юридической науки.

 

 

Лекция 1

Информатика наука, сложившаяся сравнительно недавно. Её развитие связано с появлением в середине ХХ века электронно-вычислительных машин, которые явились универсальными средствами для хранения, обработки и передачи информации.

Информатика - это комплексная, техническая наука, основанная на использовании компьютерной техники, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности.

Термин "информатика" (франц. informatique) происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика) и дословно означает "информационная автоматика". Этот термин введён во Франции в середине 60-х годов XX века, когда началось широкое использование вычислительной техники. Тогда в англоязычных странах вошёл в употребление термин "Computer Science", что означает буквально "компьютерная наука", для обозначения науки о преобразовании информации, которая базируется на использовании вычислительной техники. Теперь эти термины являются синонимами.

Предмет информатики как науки составляют:

1. Аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;

2. Программное обеспечение средств вычислительной техники;

3. Средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;

4. Средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

Основной задачей информатики как науки - это систематизация приёмов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники.

Технические средства, то есть аппаратура компьютеров, в английском языке обозначаются словом Hardware, которое буквально переводится как "твердые изделия".

Для программных средств выбрано слово Software (буквально - "мягкие изделия"), которое подчеркивает равнозначность программного обеспечения и самой машины и вместе с тем подчеркивает способность программного обеспечения модифицироваться, приспосабливаться и развиваться.

Программное обеспечение - это совокупность всех программ, используемых компьютерами, а также вся область деятельности по их созданию и применению.

К программным средствам относятся операционные системы, интегрированные оболочки, системы программирования и проектирования программных продуктов, различные прикладные пакеты, такие, как текстовые и графические редакторы, бухгалтерские и издательские системы и т.д.

Помимо этих двух общепринятых ветвей информатики выделяют ещё одну существенную ветвь - алгоритмические средства – Brainware (от англ. brain - интеллект). Эта ветвь связана с разработкой алгоритмов и изучением методов и приёмов их построения.

Алгоритмы - это правила, предписывающие выполнение последовательностей действий, приводящих к решению задачи. Нельзя приступить к программированию, не разработав предварительно алгоритм решения задачи.

Разработкой абстрактных методов, моделей и алгоритмов, а также связанных с ними математических теорий занимается фундаментальная наука. Её прерогативой является исследование процессов преобразования информации и на основе этих исследований разработка соответствующих теорий, моделей, методов и алгоритмов, которые затем применяются на практике.

Практическое использование результатов исследований информатики как фундаментальной науки воплощают отрасли производства. Помимо производства самих технических и программных средств разрабатываются также и технологии преобразования информации.

Подготовкой специалистов в области преобразования информации занимается информатика как прикладная дисциплина. 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 организации технологического процесса преобразования информации.

В составе основной задачи сегодня можно выделить такие основные направления информатики для практического применения:

1. Архитектура вычислительных систем (приемы и методы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных);

2. Интерфейсы вычислительных систем (приемы и методы управления аппаратным и программным обеспечением);

3. Программирование (приемы, методы и средства разработки комплексных задач);

4. Преобразование данных (приемы и методы преобразования структур данных);

5. Защита информации (обобщение приемов, разработка методов и средств защиты данных);

6. Автоматизация (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека);

7. 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 является эффективность.

Для аппаратных средств под эффективностью понимают соотношение производительности оснащения к его стоимости.

Для программного обеспечения под эффективностью принято понимать производительность работающих с ним пользователей.

В программировании под эффективностью понимают объём программного кода, созданного программистами за единицу времени. Основным вопросом для информатики является вопрос, как совершить данную операцию эффективно.

Роль информатики в развитии общества чрезвычайно велика. Рост производства компьютерной техники, развитие информационных сетей, создание новых информационных технологий приводят к значительным изменениям во всех сферах общества: в производстве, науке, образовании, медицине и т.д.

Понятие информации и её свойства

Как видно из определения информатики, её функций и задач, одним из ключевых понятий информатики является информация.

Информация (от лат. informatio — осведомление, разъяснение, изложение) - это совокупность сведений (данных), которые воспринимаются из окружающей среды (источник информации), передаются в окружающую среду путём передачи сигналов и воспринимаются определенной информационной системой (потребитель информации) в процессе жизнедеятельности и работы.

Как следует из определения, с информацией всегда связывают три понятия (их взаимосвязь показана на рис. 2):

 

Рис. 2. Схема взаимосвязи основных понятий информации

· Источник информации - это элемент окружающего мира, сведения о котором являются объектом преобразования;

• Сигнал - материальный носитель, который фиксирует информацию для переноса её от источника к потребителю;
• Потребитель информации - это элемент окружающего мира, который использует информацию.

Например: сообщение, содержащее информацию о прогнозе погоды, передаётся приёмнику (телезрителю) от источника - специалиста-метеоролога посредством канала связи - телевизионной передающей аппаратуры и телевизора.

Информация существует в виде документов, чертежей, рисунков, текстов, звуковых и световых сигналов, электрических и нервных импульсов и т.п..

Классификация информации

Информацию можно разделить на виды по нескольким признакам.

По способам восприятия

Для человека информация подразделяется на виды в зависимости от типа воспринимающих её рецепторов.

1. Визуальная — воспринимаемая органами зрения;

2. Аудиальная — воспринимаемая органами слуха;

3. Тактильная — воспринимаемая тактильными рецепторами;

4. Обонятельная — воспринимаемая обонятельными рецепторами;

5. Вкусовая — воспринимаемая вкусовыми рецепторами.

2) По форме представления информация делится на следующие виды:

1. Текстовая — передаваемая в виде символов;

2. Числовая — в виде цифр и знаков;

3. Графическая — в виде изображений, событий, предметов, графиков.

4. Звуковая — устная или в виде записи передача лексем (слово, выражение, оборот речи) языка аудиальным путём.

По предназначению

1. Массовая — содержит тривиальные сведения и оперирует набором понятий, понятным большей части социума (обыденная, общественно-политическая, эстетическая).

2. Специальная — содержит специфический набор понятий, при использовании происходит передача сведений, которые могут быть не понятны основной массе социума, но необходимы и понятны в рамках узкой социальной группы, где используется данная информация (научная, техническая, управленческая, производственная).

3. Личная — набор сведений о какой-либо личности, определяющий социальное положение и типы социальных взаимодействий внутри популяции (наши знания, умения, интуиция).

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 её содержательную часть, так и свойства методов, фиксирующих эту информацию.

С точки зрения информатики наиболее важными представляются следующие общие качественные свойства: объективность, достоверность, полнота, точность, актуальность, полезность, ценность, своевременность, понятность, доступность, краткость и т.д.

1. Объективность

Информация, которая отражает явления или объекты материального мира и не зависит от методов её фиксации, чьего-либо мнения, суждения является объективной..

Например, сообщение «На улице тепло» несёт 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

Информация, отражающая истинное положение дел и помогающая принять нам правильное решение является достоверной.

Объективная информация всегда достоверна, но достоверная информация может быть как объективной, так и субъективной. Достоверная информация со временем может стать недостоверной, так как она обладает свойством устаревать, то есть перестает отражать истинное положение дел.

Информация, которая может привести к неправильному пониманию или принятию неправильных решений является недостоверной.

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

Информацию можно назвать полной, если её достаточно для понимания и принятия решений. Неполная информация может привести к ошибочному выводу или решению.

Избыточный набор также затрудняет доступ к нужным данным, создает повышенный информационный шум, что также вызывает необходимость дополнительных методов (фильтрация, сортировка). И неполный и избыточный наборы затрудняют получение информации и принятие адекватного решения.

4. Точность информации определяется степенью её близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.д.

5. Адекватность - это степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Неадекватная информация может образовываться на основе неполных или недостоверных данных.

6. Доступность - это возможность получения информации при необходимости. Доступность складывается из двух составляющих: из доступности данных и доступности методов. Отсутствие хотя бы одного даёт неадекватную информацию.

7. Актуальность информации – важность для настоящего времени, злободневность, насущность. Только вовремя полученная информация может быть полезна. Устаревшая информация может приводить к ошибочным результатам.

Например, программа телепередач на нынешнюю неделю будет неактуальна для многих телезрителей на следующей неделе.

Понятие об информации мы уже рассмотрели. Теперь остановимся на рассмотрении таких понятий как данные и информационные процессы.

Данные – это составная часть информации, представляющая собой зарегистрированные сигналы.

Информация не существует сама по себе, она проявляется в информационных процессах.

Информационные процессы - это процессы, связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации (т.е. действия, выполняемые с информацией). Т.е. это процессы, в ходе которых изменяется содержание информации или форма её представления.

Во время информационного процесса данные преобразовываются из одного вида в другой с помощью методов.

Основные методы обработки данных:

1. Сбор (ввод) данных - накопление данных с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений;
2. Формализация данных - приведение данных поступающих из разных источников, к одинаковой форме, для повышения их доступности;
3. Фильтрация данных - устранение лишних данных, в которых нет необходимости для повышения достоверности и адекватности;
4. Сортировка данных - упорядочивание данных по заданному признаку с целью удобства использования;
5. Архивация данных – организация хранения данных в удобной и доступной форме;
6. Защита данных - комплекс мер, направленных на предотвращение потерь, воспроизведения и модификации данных;
7. Транспортировка данных - прием и передача данных между участниками информационного процесса. Источник данных принято называть сервером, а потребителя - клиентом;

8. Преобразование данных - перевод данных из одной формы в другую, или из одной структуры в другую, или изменение типа носителя.