Информатика. Организация ЭВМ и систем

[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]

Страница 1 из 1
1

Форум Энфа » Прочее » Госэкзамен » Информатика. Организация ЭВМ и систем

Enforcer

Дата: Вторник, 2010-10-19, 5:37 PM | Сообщение # 1

Энф

Группа: Администраторы

Сообщений: 534

Награды: 4

Репутация: 33

Статус: Нет меня

I. Информатика. Организация ЭВМ и систем

1.1. Информатика.
Понятие информатики. Цели и задачи информатики. Характерные черты
информационного общества. Информационная культура. Роль
информатизации в развитии общества. Рынок информационных продуктов и услуг. Правовое регулирование рынка.
Общее представление об информации. Техническая, биологическая, социальная информация. Понятие непрерывной и дискретной информации.
Общая характеристика сбора, передачи, обработки и накопления информации. Носители информации. Единицы измерения количества информации.
Арифметико-логические основы ЭВМ. Позиционные системы счисления. Пере-вод чисел из одной системы счисления в другую. Двоичная арифметика. Машин-ные коды чисел: прямой, обратный, дополнительный. Действия с кодами чисел. Алгебра логики. Операции и законы алгебры логики.
Понятие информационной технологии и информационной системы. Информаци-онная технология обработки данных. Автоматизированное рабочее место (АРМ).
Сетевые информационные технологии и интернет. Информационные ресурсы глобальных сетей.

1.1. Информатика.
Понятие информатики.
Наука о способах получения, накопления, хранения, преобразования, передачи и использования информации. Она включает дисциплины, так или иначе относящиеся к обработке информации в вычислительных машинах и вычислительных сетях: как абстрактные, вроде анализа алгоритмов, так и довольно конкретные, например, разработка языков программирования.
Темами исследований в информатике являются вопросы: что можно, а что нельзя реализовать в программах и базах данных (теория вычислимости и искусственный интеллект), каким образом можно решать специфические вычислительные и информационные задачи с максимальной эффективностью (теория сложности вычислений), в каком виде следует хранить и восстанавливать информацию специфического вида (структуры и базы данных), как программы и люди должны взаимодействовать друг с другом (пользовательский интерфейс и языки программирования и представление знаний) и т. п.

Цели и задачи информатики.
Задачи информатики состоят в следующем:
исследование информационных процессов любой природы;
разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов;
решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.

Характерные черты информационного общества.
Характерными чертами информационного общества являются:
решена проблема информационного кризиса, когда устранено противоречие между информационной лавиной и информационным голодом;
обеспечен приоритет информации перед другими ресурсами;
главная форма развития общества - информационная экономика;
в основу общества закладывается автоматизированная генерация, хранение, обработка и использование знаний с помощью новейшей информационной техники и технологии;
информационные технологии приобретают глобальный характер, охватывая все сферы социальной деятельности человека;
формируется информационное единство всей человеческой цивилизации;
с помощью средств информатики реализован свободный доступ каждого человека к информационным ресурсам всей цивилизации;
реализованы гуманистические принципы управления обществом и воздействия на окружающую среду.
Помимо перечисленных положительных результатов процесса информатизации общества, возможны и негативные тенденции, сопровождающие этот процесс:
все большее влияние приобретают средства массовой информации;
информационные технологии могут разрушить частную жизнь человека;
существенное значение приобретает проблема качественного отбора достоверной информации;
некоторые люди испытывают сложности адаптации к информационному обществу.

Информационная культура.
Информационное общество -это общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно высшей ее формы - знаний.
Информационная культура в широком смысле – это совокупность принципов и механизмов, обеспечивающих взаимодействие этнических и национальных культур, их соединение в общий опыт человечества; в узком смысле слова – оптимальные способы обращения с информацией и представление ее потребителю для решения теоретических и практических задач; механизмы совершенствования технических сред производства, хранения и передачи информации; развитие системы обучения, подготовки человека к эффективному использованию информационных средств и информации
Информационная культура личности – одна из составляющих общей культуры человека, совокупность информационного мировоззрения и системы знаний и умений, обеспечивающих целенаправленную самостоятельную деятельность по оптимальному удовлетворению индивидуальных информационных потребностей с использованием как традиционных, так и новых информационных технологий.

Роль информатизации в развитии общества.
Деятельность отдельных людей, групп, коллективов и организаций сейчас все в большей степени начинает зависеть от их информированности и способности эффективно использовать имеющуюся информацию. Прежде чем предпринять какие-то действия, необходимо провести большую работу по сбору и переработке информации, ее осмыслению и анализу.

Отыскание рациональных решений в любой сфере требует обработки больших объемов информации, что подчас невозможно без привлечения специальных технических средств.

Возрастание объема информации особенно стало заметно в середине XX в. Лавинообразный поток информации хлынул на человека, не давая ему возможности воспринять эту информацию в полной мере. В ежедневно появляющемся новом потоке информации ориентироваться становилось все труднее. Подчас выгоднее стало создавать новый материальный или интеллектуальный продукт, нежели вести розыск аналога, сделанного ранее. Образование больших потоков информации обусловливается:
чрезвычайно быстрым ростом числа документов, отчетов, диссертаций, докладов и т.п., в которых излагаются результаты научных исследований и опытно-конструкторских работ;
постоянно увеличивающимся числом периодических изданий по разным областям человеческой деятельности;
появлением разнообразных данных (метеорологических, геофизических, медицинских, экономических и др.), записываемых обычно на магнитных лентах и поэтому не попадающих в сферу действия системы коммуникации.

Как результат – наступает информационный кризис (взрыв), который имеет следующие проявления [18]:
появляются противоречия между ограниченными возможностями человека по восприятию и переработке информации и существующими мощными потоками и массивами хранящейся информации. Так, например, общая сумма знаний менялась вначале очень медленно, но уже с 1900 г. она удваивалась каждые 50 лет, к 1950 г. удвоение происходило каждые 10 лет, к 1970 г. – уже каждые 5 лет, с 1990 г. – ежегодно;
существует большое количество избыточной информации, которая затрудняет восприятие полезной для потребителя информации;
возникают определенные экономические, политические и другие социальные барьеры, которые препятствуют распространению информации. Например, по причине соблюдения секретности часто необходимой информацией не могут воспользоваться работники разных ведомств.

Эти причины породили весьма парадоксальную ситуацию – в мире накоплен громадный информационный потенциал, но люди не могут им воспользоваться в полном объеме в силу ограниченности своих возможностей. Информационный кризис поставил общество перед необходимостью поиска путей выхода из создавшегося положения.

Внедрение ЭВМ, современных средств переработки и передачи информации в различные сферы деятельности послужило началом нового эволюционного процесса, называемого информатизацией, в развитии человеческого общества, находящегося на этапе индустриального развития.
Источник

Рынок информационных продуктов и услуг.
система экономических, правовых и организационных отношений по торговле продуктами интеллектуального труда на коммерческой основе.

Информационный рынок характеризуется определенной номенклатурой продуктов и услуг, условиями и механизмами их предоставления, ценами. В отличие от торговли обыч-ными товарами, имеющими материально-вещественную форму, здесь в качестве предмета продажи или обмена выступают информационные системы, информационные технологии, лицензии, патенты, товарные знаки, ноу-хау, инженерно-технические услуги, различного рода информация и прочие виды информационных ресурсов.

Основным источником информации для информационного обслуживания в современ-ном обществе являются базы данных. Они интегрируют в себе поставщиков и потребителей информационных услуг, связи и отношения между ними, порядок и условия продажи и по-купки информационных услуг.

Поставщиками информационных продуктов и услуг могут быть:

* центры, где создаются и хранятся базы данных, а также производится постоянное на-копление и редактирование в них информации;
* центры, распределяющие информацию на основе разных баз данных;
* службы телекоммуникации и передачи данных;
* специальные службы, куда стекается информация по конкретной сфере деятельности для ее анализа, обобщения, прогнозирования, например консалтинговые фирмы, банки, биржи;
* коммерческие фирмы;
* информационные брокеры.

Потребителями информационных продуктов и услуг могут быть различные юридические и физические лица, решающие задачи.
Источник

Правовое регулирование рынка.
Развитие рыночных отношений в информационной деятельности поставило вопрос
о защите информации как объекта интеллектуальной собственности и
имущественных прав на нее. В Российской Федерации принят ряд указов,
постановлений, законов, таких, как:
"Об информации, информатизации и защите информации".
"Об авторском праве и смежных правах",
"О правовой охране программ для ЭВМ и баз данных".
"О правовой охране топологий интегральных схем".
Источник

Общее представление об информации.

Техническая, биологическая, социальная информация.
С позиций информационного подхода к социальной информации следует относить информационные модели, которые определяют хотение, опасение, намерения, информационные и реальные действия отдельных людей по отношению к человеческому (социальному) окружению; интеграция этих моделей в социальных системах различной величины и сложности; отражение интегрированной сложности общественной модели в индивидуальном сознании. Далее следует коррекция социальных моделей, как на нижнем, так и на верхнем, уровнях информации — люди меняют своё поведение в зависимости от смены идей, законов, правил, а смена идей, законов, правил происходит с учётом изменившегося поведения людей.

Понятие непрерывной и дискретной информации.
Непрерывный (аналоговый) способ представления информации - представление информации, в котором сигнал на выходе датчика будет меняться вслед за изменениями соответствующей физической величины.

Примеры непрерывной информации:

Примером непрерывного сообщения служит человеческая речь, передаваемая модулированной звуковой волной; параметром сигнала в этом случае является давление, создаваемое этой волной в точке нахождения приемника - человеческого уха.

Аналоговый способ представления информации имеет недостатки:
Точность представления информации определяется точностью измерительного прибора (например, точность числа отображающего напряжение в электрической цепи, зависит от точности вольтметра).
Наличие помех может сильно исказить представляемую информацию.

Дискретность (от лат. discretus – разделенный, прерывистый) – прерывность; противопоставляется непрерывности. Напр., дискретное изменение к.-л. величины во времени – это изменение, происходящее через определенные промежутки времени (скачками); система целых (в противоположность системе действительных чисел) является дискретной.

Математический энциклопедический словарь. / Гл. ред. Ю.В. Прохоров. М.: Сов. энциклопедия, 1988, 847 с.

Заметим, что в приведенной цитате указано на связь дискретности с системой целых чисел, и это можно считать подтверждением положения о том, что дискретные значения можно пронумеровать.

Дискретный сигнал - сигнал, параметр которого принимает последовательное во времени конечное число значений (при этом все они могут быть пронумерованы).

Сообщение, передаваемое с помощью таких сигналов - дискретным сообщением. Информация передаваемая источником, в этом случае также называется дискретной информацией.
Источник

Общая характеристика сбора, передачи, обработки и накопления информации.
Истоки информатики можно искать в глубине веков. Много столетий тому назад потребность выразить и запомнить информацию привела к появлению речи, письменности, счета. Люди пытались изобретать, а затем совершенствовать способы хранения, обработки и распространения информации. До сих пор сохранились свидетельства попыток наших далеких предков сохранять информацию – примитивные наскальные рисунки, записи на берестяной коре и глиняных дощечках, затем рукописные книги.

Появление в ХVI веке печатного станка позволило значительно увеличить возможности человека обрабатывать и хранить нужные сведения. Это явилось важным этапом развития человечества. Информация в печатном виде была основным способом хранения и обмена и продолжала им оставаться вплоть до середины ХХ века. Только с появлением ЭВМ возникли принципиально новые, гораздо более эффективные способы сбора, хранения, обработки и передачи информации (рис. 1.1).

Развивались способы передачи информации. Примитивный способ передачи посланий от человека к человеку сменился более прогрессивной почтовой связью. Почтовая связь давала достаточно надежный способ обмена информацией. Однако не следует забывать, что таким образом могли передаваться только сообщения, написанные на бумаге. А главное – скорость передачи сообщения была соизмерима только со скоростью передвижения человека. Изобретение телеграфа, телефона дало принципиально новые возможности обработки и передачи информации.

Появление электронно-вычислительных машин позволило обрабатывать, а впоследствии и передавать информацию со скоростью, в несколько миллионов раз превышающей скорость обработки (рис. 1.2) и передачи информации человеком (рис. 1.3).
Источник

Носители информации.
Носи́тель информа́ции (информацио́нный носи́тель) — любой материальный объект или среда, содержащий (несущий) информацию (И), способный достаточно длительное время сохранять в своей структуре занесённую в/на него информацию — камень, дерево, бумага, металл, пластмассы, кремний (и др. виды полупроводников), лента с намагниченным слоем (в бобинах и кассетах), пластик со специальными свойствами (для оптической записи И — CD, DVD и т. д.), ЭМИ (электромагнитное излучение), и т. д. и т. п.

Зачастую сам носитель информации помещается в защитную оболочку, повышающую его сохранность и, соответственно, надежность сохранения И (к примеру: бумажные листы — в обложку, микросхему памяти — в пластик (смарт-карта), магнитную ленту — в корпус, и тд.).

Носители информации в быту, науке (библиотеки), технике (скажем, для нужд связи), общественной жизни (СМИ) применяются для:

записи И
хранения И
чтения И
передачи (распространения) И

Классификация носителей
По основному назначению:
общего (широкого) назначения (скажем, бумага);
специализированные (например — только для цифровой записи);
По количеству циклов записи:
для однократной записи;
для многократной записи;
По долговечности:
для кратковременного хранения (накопления);
для долговременного хранения;
(в общем случае границы между этими разновидностями носителей довольно расплывчаты и могут варьироваться в зависимости от ситуации и внешних условий)

Электронные носители
К электронным носителям относят носители для однократной или многократной записи (обычно цифровой) электрическим способом: CD-ROM, DVD-ROM, полупроводниковые (флеш-память и тп.), дискеты.

Имеют значительное преимущество перед бумажными (листы, газеты, журналы) по объёму и удельной стоимости. Для хранения и предоставления оперативной (не долговременного хранения) информации — имеют подавляющее преимущество, также имееются значительные возможности по предоставлению И в удобном потребителю виде (форматирование, сортировка). Недостаток — малый размер экрана (или значительный вес) и хрупкость устройств считывания, зависимость от истоников электропитания.

В настоящее время электронные носители активно вытесняют бумажные, во всех отраслях жизни, что приводит к значительному сбережению древесины. Минусом их является то, что для считывания И для каждого типа и формата носителя необходимо соответствующее ему устройство считывания.

Основные материалы
бумага (перфолента, перфокарта, листы);
пластик (штрих-код, оптические диски);
магнитные материалы (магнитные ленты и диски);
полупроводники (различные типы ПП-памяти);
Также ранее имели распространение: обожжёная глина, камень, кость, древесина, пергамент, береста, папирус, воск, ткань и др.

Для внесения изменений в структуру материала носителя используются различные виды воздействия:

механическое (резьба, сверление, шитьё);
термическое (выжигание);
электрическое (электрические сигналы);
химическое (краска) и др. .

Устройства хранения
Носитель, в совокупности с механизмом для записи/считывания на него информации (устройством считывания, считывающим устройством), называется устройством хранения информации (также — накопитель информации, если оно предусматривает дозапись поступающей к уже имеющейся). Эти устройства могут быть основаны на самых разных физических принципах записи.

В некоторых случаях (для гарантии считывания, при редкости носителя и тп.) носитель информации доставляется потребителю вместе с запоминающими устройством для его считывания.

Единицы измерения количества информации.
Единицы измерения информации служат для измерения объёма информации — величины, исчисляемой логарифмически.[1] Это означает, что когда несколько объектов рассматриваются как один, количество возможных состояний перемножается, а количество информации — складывается. Не важно, идёт речь о случайных величинах в математике, регистрах цифровой памяти в технике или в квантовых системах в физике.
Чаще всего измерение информации касается объёма компьютерной памяти и объёма данных, передаваемых по цифровым каналам связи.

Объёмы информации можно представлять как логарифм[2] количества состояний.

Наименьшее целое число, логарифм которого положителен — 2. Соответствующая ему единица — бит — является основой исчисления информации в цифровой технике.

Целые количества бит отвечают количеству состояний, равному степеням двойки.

Особое название имеет 4 бита — ниббл (полубайт, тетрада, четыре двоичных разряда), которые вмещают в себя количество информации, содержащейся в одной шестнадцатеричной цифре.

Следующей по порядку популярной единицей информации является 8 бит, или байт (о терминологических тонкостях написано ниже). Именно к байту (а не к биту) непосредственно приводятся все большие объёмы информации, исчисляемые в компьютерных технологиях.

Такие величины как машинное слово и т. п., составляющие несколько байт, в качестве единиц измерения почти никогда не используются.
Источник

Арифметико-логические основы ЭВМ.
В ЭВМ применяют ПСС с недесятичным основанием: двоичную, восьмеричную, шестнадцатеричную и др.
Двоичная ПСС получила самое широкое применение в ЭВМ благодаря следующим достоинствам.

1. Числовая информация в ЭВМ отождествляется с состоянием используемых двоичных физических элементов. В двоичной ПСС . Поэтому для физического представления достаточно использования элементов с устойчивыми состояниями, кодируемыми 1 и 0. Например, транзистор может быть в открытом или закрытом состоянии, а следовательно, иметь на выходе высокое или низкое напряжение, ферритовый сердечник в устойчивом состоянии может иметь положительную или отрицательную остаточную магнитную индукцию, лампочка включена или выключена, отверстия на перфокарте пробиты или нет. Такие элементы принято называть двухпозиционными или двоичными. Очевидно, что реализация элементов, которые должны различать одно из двух состояний (0 или 1), оказывается проще и надежнее, чем реализация элементов, которые должны различать одно из 10 состояний.

2. Арифметические операции выполняются наиболее просто.
3. Процесс синтеза схем ЭВМ упрощен, так как обозначение переменных и функций в используемом математическом аппарате алгебры логики, принимающих два значения 0 или 1, совпадает с двоичными цифрами.

В то же время громоздкость записи чисел в двоичной ПСС и трудность их восприятия человеком (см. табл.) приводит к необходимости перевода исходных данных (чисел) из десятичной системы счисления в двоичную, а результатов — из двоичной в десятичную. Эти переводы осуществляются в ЭВМ автоматически по определенным программам.

Позиционные системы счисления.
Позиционной называется такая система счисления, в которой значение цифры зависит от ее положения в ряду цифр, изображающих число, т. е. веса. В десятичной системе счисления вес каждой последующей цифры в 10 раз больше веса предыдущей. Например, цифра 2 в 1235 имеет значение 200, так как она в третьей справа позиции числа.

Позиционная система счисления (ПСС) характеризуется количеством различных цифр, используемых для записи чисел. Максимальное количество различных цифр, используемых для записи чисел в данной системе счисления, называется основанием системы счисления.
Источник

Пере-вод чисел из одной системы счисления в другую.
Источник

Двоичная арифметика.
Источник

Машин-ные коды чисел: прямой, обратный, дополнительный.Источник

Действия с кодами чисел.
My WebPage

Алгебра логики.
Алгебра логики — раздел математической логики, в котором изучаются логические операции над высказываниями[1]. Высказывания могут быть истинными, ложными или содержащими истину и ложь в разных соотношениях.

Операции и законы алгебры логики.
Логические операции
Простейшим и наиболее широко применяемым примером такой алгебраической системы является множество B, состоящее всего из двух элементов:

B = { Ложь, Истина }.
Как правило, в математических выражениях Ложь отождествляется с логическим нулём, а Истина — с логической единицей, а операции отрицания (НЕ), конъюнкции (И) и дизъюнкции (ИЛИ) определяются в привычном нам понимании. Легко показать, что на данном множестве B можно задать четыре унарные и шестнадцать бинарных отношений, не представленных в таблице справа хотя бы потому, что таблицы как таковой тут нет. Однако все они могут быть получены через суперпозицию трёх выбранных операций.

Опираясь на этот математический инструментарий, логика высказываний изучает высказывания и предикаты. Также вводятся дополнительные операции, такие как эквивалентность («тогда и только тогда, когда»), импликация («следовательно»), сложение по модулю два («исключающее или»), штрих Шеффера , стрелка Пирса и другие.

Логика высказываний послужила основным математическим инструментом при создании компьютеров. Она легко преобразуется в битовую логику: истинность высказывания обозначается одним битом (0 — ЛОЖЬ, 1 — ИСТИНА); тогда операция приобретает смысл вычитания из единицы; — немодульного сложения; & — умножения; — равенства; — в буквальном смысле сложения по модулю 2 (исключающее Или — XOR); — непревосходства суммы над 1 (то есть A B = (A + B) <= 1).

Впоследствии булева алгебра была обобщена от логики высказываний путём введения характерных для логики высказываний аксиом. Это позволило рассматривать, например, логику кубитов, тройственную логику (когда есть три варианта истинности высказывания: «истина», «ложь» и «не определено») и др.

Свойства логических операций
Коммутативность: xy = yx, {&, }.
Идемпотентность: xx = x, {&, }.
Ассоциативность: (xy)z = x(yz), {&, }.
Дистрибутивность конъюнкций и дизъюнкции относительно дизъюнкции, конъюнкции и суммы по модулю два соответственно:
,
,
.
Законы де Мо́ргана:
,
.
Законы поглощения:
,
.
Другие (1):
.
.
.
.
.
Другие (2):
.
.
.

Другие (3) (Дополнение законов де Мо́ргана):
.
.
Существуют методы упрощения логической функции: например, Карта Карно, метод Куайна - Мак-Класки

Источник

Enforcer

Дата: Понедельник, 2010-10-25, 4:47 PM | Сообщение # 2

Энф

Группа: Администраторы

Сообщений: 534

Награды: 4

Репутация: 33

Статус: Нет меня

Понятие информационной технологии и информационной системы.
1. Понятие информационной технологии

1.1 Что такое информационная технология.

Технология — это комплекс научных и инженерных знаний, реализованных в
приемах труда, наборах материальных, технических, энергетических, трудовых
факторов производства, способах их соединения для создания продукта или
услуги, отвечающих определенным требованиям. Поэтому технология неразрывно
связана с машинизацией производственного или непроизводственного, прежде
всего управленческого процесса. Управленческие технологии основываются на
применении компьютеров и телекоммуникационной техники.
Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, информационная технология —
это комплекс взаимосвязанных, научных, технологических, инженерных
дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых
обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы
организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их
практические приложения, а также связанные со всем этим социальные,
экономические и культурные проблемы. Сами информационные технологии требуют
сложной подготовки, больших первоначальных затрат и наукоемкой техники. Их
введение должно начинаться с создания математического обеспечения,
формирования информационных потоков в системах подготовки специалистов.

Термин информационная система (ИС) используется как в широком, так и в узком смысле.

В широком смысле информационная система есть совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией[1].

Федеральный закон Российской Федерации от 27 июля 2006 г. N 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» даёт следующее определение: «информационная система — совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий и технических средств»[1].

По мнению одних авторов, ИС в широком смысле включает в себя персонал, её эксплуатирующий, по мнению других — нет.

В узком смысле информационной системой называют только подмножество компонентов ИС в широком смысле, включающее базы данных, СУБД и специализированные прикладные программы.

В любом случае основной задачей ИС является удовлетворение конкретных информационных потребностей в рамках конкретной предметной области. Современные ИС де-факто немыслимы без использования баз данных и СУБД, поэтому термин «информационная система» на практике сливается по смыслу с термином «система баз данных».

Информаци-онная технология обработки данных.
Характеристика и назначение
Информационная технология обработки данных предназначена для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются необходимые входные данные и известны алгоритмы и другие стандартные процедуры их обработки. Эта технология применяется на уровне операционной (исполнительской) деятельности (см. рис. 3.3) персонала невысокой квалификации в целях автоматизации некоторых рутинных постоянно повторяющихся операций управленческого труда. Поэтому внедрение информационных технологий и систем на этом уровне существенно повысит производительность труда персонала, освободит его от рутинных операций, возможно, даже приведет к необходимости сокращения численности работников.

На уровне операционной деятельности решаются следующие задачи:

обработка данных об операциях, производимых фирмой;
создание периодических контрольных отчетов о состоянии дел в фирме;
получение ответов на всевозможные текущие запросы и оформление их в виде бумажных документов или отчетов.
Пример 3.25. Примеры рутинных операций:

операция проверки на соответствие нормативу уровня запасов указанных товаров на складе. При уменьшении уровня запаса выдастся заказ поставщику с указанием потребного количества товара и сроков поставки;
операция продажи товаров фирмой, в результате которой формируется выходной документ для покупателя в виде чека или квитанции.
Пример контрольного отчета: ежедневный отчет о поступлениях и выдачах наличных средств банком, формируемый в целях контроля баланса наличных средств.

Пример запроса: запрос к базе данных по кадрам, который позволит получить данные о требованиях, предъявляемых к кандидатам на занятие определенной должности.

Существует несколько особенностей, связанных с обработкой данных, отличающих данную технологию от всех прочих:

выполнение необходимых фирме задач по обработке данных. Каждой фирме предписано законом иметь и хранить данные о своей деятельности, которые можно использовать как средство обеспечения и поддержания контроля на фирме. Поэтому в любой фирме обязательно должна быть информационная система обработки данных и разработана соответствующая информационная технология;
решение только хорошо структурированных задач, для которых можно разработать алгоритм;
выполнение стандартных процедур обработки. Существующие стандарты определяют типовые процедуры обработки данных и предписывают их соблюдение организациями всех видов;
выполнение основного объема работ в автоматическом режиме с минимальным участием человека;
использование детализированных данных. Записи о деятельности фирмы имеют детальный (подробный) характер, допускающий проведение ревизий. В процессе ревизии деятельность фирмы проверяется хронологически от начала периода к его концу и от конца к началу;
акцент на хронологию событий;
требование минимальной помощи в решении проблем со стороны специалистов других уровней.
Основные компоненты
Представим основные компоненты информационной технологии обработки данных (рис. 3.12) и приведем их характеристики.

Сбор данных. По мере того как фирма производит продукцию или услуги, каждое ее действие сопровождается соответствующими записями данных. Обычно действия фирмы, затрагивающие внешнее окружение, выделяются особо как операции, производимые фирмой.

Рис. 3.12. Основные компоненты информационной технологии обработки данных

Обработка данных. Для создания из поступающих данных информации, отражающей деятельность фирмы, используются следующие типовые операции:

классификация или группировка. Первичные данные обычно имеют вид кодов, состоящих из одного или нескольких символов. Эти коды, выражающие определенные признаки объектов, используются для идентификации и группировки записей.
Пример 3.26. При расчете заработной платы каждая запись включает в себя под (табельный номер) работника, код подразделения, в котором он работает, занимаемую должность и т. п. В соответствии с этими кодами можно произвести разные группировки.

сортировка, с помощью которой упорядочивается последовательность записей;
вычисления, включающие арифметические и логические операции. Эти операции, выполняемые над данными, дают возможность получать новые данные;
укрупнение или агрегирование, служащее для уменьшения количества данных и реализуемое в форме расчетов итоговых или средних значений.
Хранение данных. Многие данные на уровне операционной деятельности необходимо сохранять для последующего использования либо здесь же, либо на другом уровне. Для их хранения создаются базы данных.

Создание отчетов (документов). В информационной технологии обработки данных необходимо создавать документы для руководства и работников фирмы, а также для внешних партнеров. При этом документы или в связи с проведенной фирмой операцией так и периодически в конце каждого месяца, квартала или года.

Автоматизированное рабочее место (АРМ).
Автоматизи́рованное рабо́чее ме́сто (АРМ) — программно-технический комплекс, предназначенный для автоматизации деятельности определенного вида. При разработке АРМ для управления технологическим оборудованием как правило используют SCADA-системы.

АРМ объединяет программно-аппаратные средства, обеспечивающие взаимодействие человека с компьютером, предоставляет возможность ввода информации (через клавиатуру, компьютерную мышь, сканер и пр.) и её вывод на экран монитора, принтер, графопостроитель, звуковую карту — динамики или иные устройства вывода. Как правило, АРМ является частью АСУ.

Сетевые информационные технологии и интернет.
Локальной называется компьютерная сеть, объединяющая компьютеры, расположенные в одном здании или в соседних зданиях. Если же соединённые компьютеры находятся в разных частях города, а иногда и в разных городах и странах, то такие сети называют распределёнными. Иногда распределённые сети называют также территориальными. Часто к распределённой сети подключаются не отдельные компьютеры, а локальные сети. Таким образом можно создавать корпоративные сети для предприятий, имеющих филиалы в других городах. Распределённые сети мирового масштаба также называют глобальными сетями. Интернет и является самой известной глобальной компьютерной сетью.

Отличительной особенностью Интернета является высокая надёжность. При выходе из строя части компьютеров и линий связи сеть будет продолжать функционировать. Такая надёжность обеспечивается тем, что в Интернете нет единого центра управления. Если выходят из строя некоторые линии связи или компьютеры, то сообщения могу быть переданы по другим линиям связи, т. к. имеются несколько путей передачи информации.

Локальные вычислительные сети позволили поднять на качественно новую ступень управление производственными объектами, повысить эффективность использования ЭВМ, поднять качество обрабатываемой информации, реализовать безбумажную технологию, создать новые технологии. Объединение ЛВС и глобальных сетей позволило получить доступ к мировым информационным ресурсам.

ПК, объединённые в сеть, делятся на абонентские – клиенты и вспомогательные - серверы. Клиенты выполняют все необходимые информационно-вычислительные работы и определяют ресурсы сети. Серверы – служат для преобразования и передачи информации от одной ЭВМ к другой по каналам связи и коммутационным устройствам ( host - ЭВМ ). К качеству и мощности серверов предъявляются повышенные требования.

Клиент – это приложение, посылающее запрос к серверу. Он отвечает за обработку и вывод информации, а также передачу запросов серверу.

Сервер – это персональная или виртуальная ЭВМ, выполняющая функции по обслуживанию клиента. Он распределяет ресурсы системы: принтеры, базы данных, программы и т.д. Существуют сетевые, файловые, терминальные серверы баз данных.

Сетевой сервер поддерживает выполнение следующих функций сетевой операционной системы: управление вычислительной сетью, планирование задач, распределение ресурсов, доступ к сетевой файловой системе, защиту информации.

Терминальный сервер поддерживает выполнение функций многопользовательской системы.

Файл-сервер обеспечивает доступ к центральной базе данных удалённым пользователем.

Сервер баз данных – многопользовательская система, обеспечивающая обработку запросов к базам данных. Он является средством решения сетевых задач, в которых локальные сети используются для совместной обработки данных.

Коммутационная сеть образуется множеством серверов и host -ЭВМ, соединённых физическими каналами связи, которые называют магистральными.

По способу передачи информации вычислительные сети делятся на сети коммутации каналов, сети коммутации сообщений, сети коммутации пакетов и интегральные сети.

При коммутации каналов – сообщение между клиентами осуществляется по прямому каналу неизменному в течении всего сеанса. При лёгкости реализации такого способа реализации передачи информации его недостатки заключаются в низком коэффициенте использования каналов, высокой стоимости передачи данных, увеличения времени ожидания других клиентов.

При коммутации сообщений информация передаётся порциями, называемыми сообщениями. Прямое соединение обычно не устанавливается, а передача сообщения начинается после освобождения первого канала, второго и т. д., пока сообщение не дойдёт до адресата. Каждым сервером осуществляется приём информации, её сборка, проверка, маршрутизация и передача сообщения. Недостатком коммутации сообщений является низкая скорость передачи данных и невозможность проведения диалога между клиентами, хотя стоимость передачи уменьшается.

При коммутации пакетов обмен производится короткими пакетами фиксированной структуры. Пакет – часть сообщения, удовлетворяющая некоторому стандарту. Малая длина пакетов предотвращает блокировку линий связи, не даёт расти очереди в узлах коммутации. Она обеспечивает быстрое соединение, низкий уровень ошибок, надёжность и эффективность использования сети. Но при передаче пакета возникает проблема маршрутизации, которая решается программно-аппаратными методами. Наиболее распространённым способом являются фиксированная маршрутизация и маршрутизация способом кратчайшей очереди .

Фиксированная маршрутизация предполагает наличие таблицы маршрутов, в которой закрепляется маршрут от одного клиента к другому, что обеспечивает простоту реализации, но одновременно - не равномерную загрузку сети.

В методе кратчайшей очереди используются несколько таблиц, в которых таблицы расставлены по приоритетам. Приоритет – функция обратная расстоянию до адресата. Передача начинается по первому свободному каналу с высшим приоритетом. При использовании этого метода задержка передачи пакета минимальна.

В настоящее время разработаны программно-аппаратные средства маршрутизации. Повторитель – самый простой тип устройства для соединения однотипных локальных ВС, он ретранслирует все принимаемые пакеты из одной ЛВС в другую.

Устройство связи, позволяющее соединять ЛВС с одинаковыми и разными системами сигналов, называется маршрутизатор. Он позволяет выполнять передачу пакетов в соответствии с определёнными протоколами, обеспечивает соединение ЛВС на сетевом уровне.

Шлюз – устройство соединения ЛВС с глобальной сетью.

Сети, обеспечивающие коммутацию каналов, сообщений и пакетов, называются интегральными. Они объединяют несколько коммутационных сетей. Часть интегральных каналов используется монопольно, т. е. для прямого соединения. Прямые каналы создаются на время проведения сеанса связи между различными коммутационными сетями. По окончании сеанса связи прямой канал распадается на независимые магистральные каналы.

Информационные ресурсы глобальных сетей.
Интернет развивался как средство общения и удаленного доступа, поэтому первыми службами глобальной сети являются электронная почта, telnet, FTP. В дальнейшем в сети появились другие сервисы. С появлением распределенной системы гипермедиа Word Wide Web сеть Интернет стала средством массовой информации.

В настоящее время в глобальной сети размещен огромный объем информации по различным направлениям деятельности. Основной объем информационных ресурсов в виде веб-страниц или файлов в формате html находится на веб-сайтах, размещенных на Web-серверах Интернета. Просмотр веб-страниц этих сайтов осуществляется при помощи прикладных программ браузеров (обозревателей).

Кроме того, в Интернете находится много информационных ресурсов (различных типов файлов), которые размещаются на многих серверах, например на FTP-серверах (файлы компьютерных программ, технических описания), в архивах GOPHER (файлы текстов литературных произведений), в базах данных ARCHIE на ARCHIE-серверах, в WAIS-библиотеках (материалы в области исследований и информационных технологий), на серверах баз данных (информация о владельцах доменных имен) регистраторов IP-адресов и регистраторов доменных имён и т.д.

Быстрый рост объема информационных ресурсов привел к необходимости создания специальных поисковых средств: первая поисковая система Archie для поиска файлов в базах данных ARCHIE (помогает находить файлы, хранящиеся на анонимных FTP-серверах), система Gopher, система WAIS в базе данных, которых содержится индексированная информация о ресурсах сети Интернет, поисковые системы или поисковые машины, которые выполняют поиск WWW-страниц на Web-серверах.

Поисковые системы в Интернете для поиска ресурсов могут быть разделены на следующие группы:

системы Web-поиска;
системы поиска FTP-файлов (например, (http://www.filesearch.ru);
системы поиска в архивах Gopher;
системы поиска в Usenet;
каталоги информационных ресурсов;
порталы информационных ресурсов.
Средства поиска информационных ресурсов в Internet подразделяют на:

поисковые машины, системы поиска, которые осуществляют поиск по ключевым словам;
каталоги и порталы информационных ресурсов сети, которые имеют иерархическую структуру для навигации или быстрого поиска информации не по ключевым словам, а по директориям.

Поисковые машины

Поисковая машина – это поисковый сервер, на котором установлена специальная программа, выполняющая автоматический поиск информациионных ресурсов по ключевым словам в заголовках и тексте Web-страниц. К наиболее известным поисковым машинам относятся: Google, Yahoo, AltaVista, Hot Bot, MSN Search, Yandex, Rambler, Апорт, Мета и т.д.

Поисковые системы - это огромные базы данных слов, которые добавляются в базу при периодическом сканировании Web-страниц в пространстве Internet. При помощи программ-роботов (пауков) поисковые системы регулярно “прочесывают” ресурсы сети Internet.

Полученный информационный массив вместе с ссылкой на то, где находится нужное слово, хранится в виде индексных (отсортированных) файлов. При вводе ключевого слова в поисковую машину система обращается к своей базе файлов, выбирает информацию и выдает пользователю перечень Web-страниц, на которых имеются заданные пользователем ключевые слова.

Вследствие разницы в подходах к поиску в различных поисковых системах результаты их поиска не всегда адекватны запросу. Поэтому для получения наиболее полных результатов целесообразно пользоваться различными поисковыми системами или метапоисковыми машинами.

Метапоисковые машины - это системы, проводящие поиск на нескольких поисковых машинах одновременно, например MetaBot - Российская мета-поисковая система, которая осуществляет поиск через российские поисковики (Яндекс, Апорт, Рабмлер и т.д.), мировой метапоиск (Northernlight, All the Web, Raging), а так же смешанный FTP-метапоиск.

Каталоги и порталы информационных ресурсов
Классифицировать каталоги информационных ресурсов можно по различным критериям, например целевому назначению, по характеру содержания, национально-территориальному признаку, по сферам их использования.

Обычно на главной странице каталога информационных ресурсов размещены базовые разделы рубрикатора. Рубрикатор имеет иерархическую структуру, позволяющую наиболее точно классифицировать ресурсы по их тематической направленности.

Форум Энфа » Прочее » Госэкзамен » Информатика. Организация ЭВМ и систем

Страница 1 из 1
1