Информационно-вычислительная сеть

В современном сложном и многоликом мире ни одну крупную технологическую проблему нельзя решить без переработки значительных объемов информации и коммуникационных процессов. Наряду с энерго и фондовооруженностью современному производству необходима и информационная вооруженность, определяющая степень применения прогрессивных технологий. Особое место в организации новых информационных технологий занимает компьютер. Телефонная сеть, а затем специализированные сети передачи данных послужили хорошей основой для объединения компьютеров в информационно-вычислительные сети. Компьютерные сети передачи данных являются результатом информационной революции и в будущем смогут образовать основное средство коммуникации.

Сети появились в результате творческого сотрудничества специалистов по вычислительной технике, техники связи и являются связующим звеном между базами данных, терминалами пользователей, компьютерами.

Классификация сетей по размерам

В терминах размеров сети можно классифицировать на:

• глобальные, WAN;

• региональные (общегородские) MAN;

• локальные LAN.

Глобальные сети

Глобальная сеть (Wide Area Networks,WAN) — это сеть передачи данных, которая охватывает очень большую географическую область (более 100 километров). Такие сети обычно формировались из арендованных каналов коммутируемой телефонной сети общего пользования (Public Switched Telephone Network, PSTN), но с недавнего времени отмена госконтроля в индустрии телекоммуникаций привела к тому, что многие телекоммуникационные и сервисные компании установили высокоскоростные сети передачи данных общенациональных или даже глобальных масштабов. Самые высокоскоростные глобальные сети работают на скоростях порядка 10 Гбит/с.

Региональные сети

Региональные сети (Metropolitan Area Networks, MAN) обслуживают то, что часто называют «зоной метро» и, по существу, обеспечивают передачу данных для довольно густонаселенных регионов типа городов. Первоначально ограниченные зоны действия региональных сетей (порядка десятков километров) позволяли определять в стандартах этих сетей более высокие скорости передачи данных, чем для глобальных сетей, но современные WAN-стандарты допускают столь же высокие скорости, как и в MAN-стандартах, стирая различие между MAN- и WAN-сетями.

Локальные сети

Локальная сеть (Local Area Networks, LAN) — это система, которая имеет ограниченный географический размер и соединяет множество отдельных вычислительных или иных устройств обработки данных (например, неречевых служб), находящихся внутри некоторого операционного узла. Она позволяет устройствам этого узла связываться с другими устройствами того же самого узла. В общем случае в таких сетях могут поддерживаться самые разные службы и скорости передачи данных, а в отношении задержек и потерь они обладают относительно высокоэффективными характеристикам

5.Позиционные и непозиционные системы счисления. Перевод чисел из 10 системы счисления в двоичную, восьмеричную, шестнадцатеричную.

Непозиционная система счисления - система, для которой значение символа не зависит от его положения в числе. Принципы построения таких систем не сложны. Для их образования используют в основном операции сложения и вычитания. Например, система с единым символом - палочкой - встречалась у многих народов. Для изображения какого-то числа в этой системе нужно записать количество палочек, равное данному числу. Эта система не эффективна, так как запись числа получается длинной. Другим примером непозиционной системы счисления является римская система, использующая набор следующих символов: I, X, V, L, C, D, M и т.д. В этой системе существует отклонение от правила независимости значения цифры от положения в числе. В числах LX и XL символ X принимает два различных значения : +10 - в первом случае и -10 - во втором.

Позиционная система счисления - система изображения чисел, в которой значение символа зависит от его позиции (местоположения) в числе.

Для того, что бы перевести дробь из десятичной системы счисления в любую другую, надо:

1) последовательно умножать данную дробь на основание системы счисления, в которую переводим, до тех пор, пока дробная часть не будет равна нулю, или не будет достигнута требуемая точность вычислений. При этом необходимо выделять целые части получаемых произведений;

2) полученные целые части произведений, являются цифрами числа в новой системе счисления (при необходимости их надо привести в соответствие с алфавитом этой системы счисления);

3) составить дробную часть в новой системе счисления начиная с целой части первого произведения.

6.Понятие об операционных системах и прикладных пакетах ПК.

Операционная система (ОС) является основой системного ПО. ОС управляет работой всех устройств компьютера и процессом выполнения программ пользователей от момента их поступления в систему до выдачи результатов.

В состав ОС входит комплекс программ, выполняющих следующие функции:

· управление работой всех устройств компьютера;

· контроль работоспособности оборудования;

· первоначальная загрузка системы;

· управление файловой системой;

· распределение ресурсов компьютера, таких, как оперативная память, процессорное время, периферийные устройства, между программами пользователей;

· управление загрузкой и выполнением прикладных программ.

По широте охвата одновременно выполняемых задач ОС можно разбить на три группы: однозадачные (однопользовательские), многозадачные (многопользовательские) и сетевые.

Однозадачные ОС предназначены для работы одного пользователя в каждый конкретный момент с одной конкретной задачей (например, операционные системы типа MS DOS).

Многозадачные ОС обеспечивают коллективное использование компьютера в мультипрограммном режиме разделения времени.

Сетевые ОС связаны с появлением локальных и глобальных сетей. Они предназначены для обеспечения доступа пользователя ко всем ресурсам вычислительной сети.

Однозадачные дисковые операционные системы различных фирм MS DOS, PC DOS и Novell DOS были просты и экономичны, но морально устарели и уступили место операционным системам нового поколения.

Современные ОС, такие, как ОС семейств UNIX и WINDOWS, являются многозадачными, предоставляют пользователю развитый графический интерфейс, совместимы с приложениями, разработанными для MS DOS. Они независимы от аппаратуры, поддерживают все виды периферийных устройств. Они способны использовать все возможности современных микропроцессоров, устойчивы в работе, так как имеют средства защиты от сбоев и ошибок.

Начиная с 90-х годов, практически все известные ОС становятся сетевыми. Компьютер превращается в средство коммуникации с развитыми вычислительными возможностями.

7.Операционная система Windows. Свойства Windows. Окна, работа с окнами.

Операционная среда Windows разработана фирмой Microsoft для IBM-совместимых компьютеров.Windows выполняет следующие основные функции:

• Удобный, наглядный графический интерфейс пользователя.

• Многозадачная работа, т.е. выполнение одновременно нескольких программ.

• Унификация использования аппаратных ресурсов компьютера.

Особенности Windows:

• Правила написания программы. Для работы в среде Windows программа должна быть написана по определенным правилам, существенно отличающимся от принятых в MS-DOS.

Windows позволяет запускать и программы, написанные для MS DOS, но при этом программы не могут использовать преимущества Windows.

• Графический интерфейс пользователя в Windows основан на идее оконного интерфейса, принятого так же и в ряде других современных ОС (например, UNIX). Каждая программа имеет собственное окно, в котором и происходит обмен сообщений с пользователем. Для наглядности в Windows широко применяются иконки (пиктограммы), изображающие отдельные программы.

Кроме того, интерфейс Windows в значительной степени стандартизирован, что облегчает пользователям процесс освоения новых порограмм.

• Многозадачость. Многозадачный режим работы позволяет запускать одновременно несколько приложений, например, текстовый процессор, базу данных, игру и переключаться между ними.

• Обмен данными между приложениями. Кроме того возможен обмен данными между приложениями, что позволяет, например, информацию созданную в электронной таблице, перенести в текстовый документ через буфер обмена.

1.Окно диалога нужно для ввода параметров, необходимых для работы с программой.
2. Окно сообщения ставит в известность пользователя или о свершившейся операции, или о завершении каких-то действий.
3. Окно запроса предоставляет пользователю право совершить действия, в результате которых будет завершена либо продолжена работа программы.

8.Понятие о машинных языках. Автоматизация программирования.

Машинный язык - язык программирования, элементами которого являются команды компьютера, характеризующиеся:  - количеством операндов в команде;  - назначением информации, задаваемой в операндах;  - набором операций, которые может выполнить компьютер и др.  Конструкции машинного языка интерпретируются непосредственно аппаратурой.

Автоматизация программирования, раздел программирования, разрабатывающий методы составления программ для электронных вычислительных машин (ЭВМ) с помощью самих ЭВМ. При применении А. п. программы записываются не на машинном языке, а в форме, более удобной для описания алгоритмов решения того или иного класса задач. В А. п. можно выделить два основных направления работ, тесно друг с другом связанных. Первый — разработка универсальных и специализированных (т. е. предназначенных для решения каких-то определённых классов задач) языков программирования. Второй (иногда лишь его и имеют в виду, говоря об А. п.) — разработка методов выполнения на вычислительных машинах программ, записанных на языках программирования, и решение связанных с этим проблем. Применяемые в А. п. методы и возникающие здесь задачи зависят от особенностей ЭВМ и, в свою очередь, оказывают существенное влияние на дальнейшее развитие и совершенствование их структуры.

9.Архивация файлов.

Архивация – это сжатие файлов, то есть уменьшение их размера. Например, у Вас на компьютере есть книга. На компьютерном языке эта книга называется файл, и у него есть определенный размер. Допустим, у Вашей книги… Простите, у файла, размер 1 Мб (один мегабайт). При помощи архивации мы можем уменьшить этот размер в несколько раз без потери текста и качества. Был один мегабайт, а после архивации будет точно такой же файл, но размером 120 Кб (это в 8,5 раз меньше).

Главное назначение программ-архиваторов - сжатие файлов с целью экономии памяти. Поскольку со сжатыми файлами часто невозможно работать по их прямому назначению, их используют для хранения копий файлов, т.е. для их архивации. Сжатию (уплотнению) могут быть подвергнуты: файлы, папки, диски. Сжатие файлов и папок необходимо либо для их транспортировки, либо для резервного копирования, либо для обмена информацией по сети Интернет. Уплотнение дисков применяют для повышения эффективности использования их рабочего пространства (обычно для дисков недостаточной емкости).

Существует много программ-архиваторов, имеющих различные показатели по степени и времени сжатия, эти показатели могут быть разными для различных файлов (текстовых, графических, исполняемых и т.д.), то есть один архиватор хорошо сжимает текстовый файл, а другой - исполняемый.

Архиватором (упаковщиком) называется программа, позволяющая за счет применения специальных методов сжатия информации создавать копии файлов меньшего размера, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл, из которого можно при необходимости извлечь файлы в их первоначальном виде.

Весь спектр существующих сегодня архиваторов можно разделить на три группы, которые мы условно назовем файловыми, программными и дисковыми.

Файловые архиваторы позволяют упаковывать один или несколько файлов (например, все содержимое данного подкаталога вместе с вложенными в него подкаталогами) в единый архивный файл. Размер последнего, как правило, меньше, чем суммарный размер исходных файлов, но воспользоваться запакованными программами или данными, пока они находятся в архиве, нельзя, пока они не будут распакованы. Для распаковки архивного файла обычно используется тот же самый архиватор.

10.Основные этапы решения задач на ПК.

Этапы включает в себя решение задач с помощью компьютера.

Решение задач с помощью компьютера включает в себя следующие основные этапы, часть из которых осуществляется без участия компьютера.

1. Постановка задачи:

сбоp инфоpмации о задаче;

фоpмулиpовка условия задачи;

опpеделение конечных целей pешения задачи;

определение формы выдачи результатов;

описание данных (их типов, диапазонов величин, структуры и т.п. ).

2. Анализ и исследование задачи, модели:

анализ существующих аналогов;

анализ технических и программных средств;

pазpаботка математической модели;

разработка структур данных.

3. Разработка алгоритма:

выбор метода проектирования алгоритма;

выбор формы записи алгоритма (блок-схемы, псевдокод и др.);

выбоp тестов и метода тестиpования;

проектирование алгоритма.

4. Пpогpаммиpование:

выбор языка программирования;

уточнение способов организации данных;

запись алгоpитма на выбpанном языке пpогpаммиpования.

5. Тестиpование и отладка:

синтаксическая отладка;

отладка семантики и логической стpуктуpы;

тестовые pасчеты и анализ pезультатов тестиpования;

совершенствование пpогpаммы.

6. Анализ результатов решения задачи и уточнение в случае необходимости математической модели с повторным выполнением этапов 2 — 5.

7. Сопровождение программы:

доработка программы для решения конкретных задач;

составление документации к решенной задаче, к математической модели, к алгоритму, к программе, к набору тестов, к использованию.

11.Понятие алгоритма и программы. Принцип модульного программирования.

Алгоритм - это определенная последовательность логических действий для решения поставленной задачи.

програ́мма — последовательность инструкций, предназначенная для исполнения устройством управления вычислительной машины. Программа — один из компонентов программного обеспечения.

Принципы модульного программирования.

Приступая к разработке ПП следует помнить, что ПП является большой системой, поэтому должны приниматься меры по ее упрощению. Одним из основополагающих принципов упрощения является принцип “разделяй и властвуй”, который получил научное название декомпозиция. При разработке ПП этот принцип реализуют путем разработки большой программы по частям, которые называют программными модулями, а сам такой метод разработки программ называют модульным программированием

Что в теории понимается под модулем? Модуль — это замкнутая программа, которую можно вызвать из другого модуля и самостоятельно откомпилировать. Другое определение: программный модуль — это любой фрагмент описания процесса, оформляемый как самостоятельный программный продукт, пригодный для использования в описаниях процесса.

Модуль — это программа, обладающая тремя основными атрибутами:

1. он выполняет одну или несколько функций;

2. модуль реализует некоторую логику (алгоритм).

3. используется в одном или нескольких контекстах.

При этом функция — это то, что делает модуль, а не то, как он это делает. А вот логика характеризует, как модуль выполняет свои функции. Контекст описывает конкретное применение.

Например: модуль с функцией “удалить пробелы из литерной строки” может использоваться в контексте “сжать сообщение для телеобработки”.

Или модуль, вычисляющий сумму:

может использоваться в контекстах “вычисление зарплаты всех сотрудников” или “определение пробега всех автомобилей”. В этом случае содержательный смысл слагаемых ai различный.

Основная причина по которой разрабатываемое ПО разбивается на модули — борьба со сложностью ПО.

Принципы модульного программирования позволяют получать программные комплексы минимальной сложности. Эти принципы следующие:

а) усиление внутренних связей в каждом модуле (иначе принцип называется повышением прочности модуля);

б) ослабление взаимосвязи между модулями (иначе этот принцип называется ослаблением сцепления модулей).

12.Парадигмы программирования.

Приведем вначале цитату из толкового словаря. Парадигма -- набор теорий, стандартов и методов, которые совместно представляют собой способ организации научного знания, -- иными словами, способ видения мира. По аналогии с этим принято считать, что парадигма в программировании -- способ концептуализации, который определяет, как следует проводить вычисления, и как работа, выполняемая компьютером, должна быть структурирована и организована.

Известно несколько основных парадигм программирования, важнейшими из которых на данный момент времени являются парадигмы директивного, объектно-ориентированного и функционально-логического программирования. Для поддержки программирования в соответствии с той или иной парадигмой разработаны специальные алгоритмические языки.

C и Pascal являются примерами языков, предназначенных для директивного программирования (directive programming), когда разработчик программы использует процессно-ориентированная модель, то есть пытается создать код, должным образом воздействующий на данные. Активным началом при этом подходе считается программа (код), которая должна выполнить все необходимые для достижения нужного результата действия над пассивными данными.

13.Понятие алгоритма. Способы его описания. Графическое представление алгоритмов. Свойства алгоритмов.

Основные способы записи алгоритмов:

• словесный (родном языке);

• с помощью схем (графический);

• языком псевдокоде;

• языком программирования.

Алгоритм обладает следующими свойствами:

1. Дискретность. Это свойство состоит в том, что алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение простых шагов. При этом для выполнения каждого шага алгоритма требуется конечный отрезок времени, т.е. преобразование исходных данных в результат осуществляется во времени дискретно.

2. Определенность. Каждое правило алгоритма должно быть четким, однозначным

3. Результативность. Алгоритм должен приводить к решению за конечное число шагов.

4. Массовость. Алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде, т.е. он должен быть применим для некоторого класса задач, различающихся лишь исходными данными.

5. Правильность. Алгоритм правильный, если его выполнение дает правильные результаты решения поставленной задачи.

14.Алгоритмизация задач. Структура алгоритмов. Линейные, разветвляющиеся и циклические алгоритмы.

Алгоритмизация – это процесс построения алгоритма решения задачи, результатом которого является выделение этапов процесса обработки данных, формальная запись содержания этих этапов и определение порядка их выполнения.

Строгая постановка – формулировка задачи, определяющая все входные и выходные

переменные, а также основные исходные допущения и ограничения.

Разработку строгой постановки задачи рекомендуется осуществлять в следующей

последовательности:

• выявление состава выходных переменных (определяется характером задачи и

потребностями конкретных лиц, заинтересованных в её решении);

• принятие исходных ограничений (вводятся, исходя из специфики и удобств применения

задачи, решаемой на ЭВМ.);

• определение состава входных переменных и исходных допущений;

• формулирование строгой постановки задачи (т.е. совокупность значений выходных и входных переменных и перечень основных исходных допущений и ограничений).

Базовые структуры алгоритмов — это определенный набор блоков и стандартных способов их соединения для выполнения типичных последовательностей действий.

К основным структурам относятся следующие:

линейные

разветвляющиеся

циклические

15.Общая характеристика языка VB. Окно VB. Основные элементы IDE. Понятия: форма, программный код, программный модуль.

Общая хар-ка языка VB язык программирования Visual Basic 2008 входит в состав пакета Microsoft Visual Studio 2008. Он позволяет создавать приложения для ОС Windows 2000, XP, VISTA и ОС Windows Mobile, Windows Pocket PC.

Microsoft Visual Basic 2008 обладает следующими особенностями:

• Для работы программ, написанных на этом языке, необходимо чтобы была установлена библиотека Microsoft .NET Framework 2.0.

• Возможность создавать различные части проекта на различных языках программирования, входящих в Visual Studio.

• Возможность использования новых визуальных эффектов доступных Windows XP.

• Возможность конвертации проектов Visual Basic более ранних версий.

• Большая ориентация на сетевые технологии.

• Автоматическое подключение всех доступных компонентов.

• По сравнению с Visual Basic6.0, Visual Basic 5.0 и Visual Basic2005, Visual Basic 2008 обладает большими системными требованиями.

Visual Basic 2008 основывается на ядре Visual Basic 6.0, который входит в состав Visual Studio 6.0. И был создан в 1998. После создания Visual Studio 6.0, он получил большое распространение в мире. В 2003г была создана новая версия Visual Basic Net. Его главным отличием была большая ориентация на компоненты сети, использования библиотеки Microsoft Framework 1.0. улучшились графические спецэффекты программы. В 2005 году на основе Visual Basic Net создается Visual Basic 2005, а в 2008 году создаётся улучшенная версия языка Visual Basic 2008.

Создание интерфейса клиентского приложения в Visual Basic происходит несколько этапов:

Создаётся проект;

В проекте создаются объекты связи, которые подключаются к файлу данных;

Создаются формы;

Создаются отчёты.

Создание нового проекта рассматривается в лабораторной работе и литературе посвящённой Visual Basic. Остановимся более подробно на объектах связи.

Окно среды программирования Visual Basic

панель элементов управления.

окно проводника проекта.

окно свойств текущего элемента управления или формы.

окно размещения формы на экране монитора.

окно для ввода команд. Команды выполняются сразу после ввода.

окна, содержащие формы, модули и другие элементы проекта.

Если какие-либо из перечисленных элементов не видны, то их можно вывести на экран (или скрыть) с помощью меню Вид. Вид → Панель инструментов.

Вид → Проводник проекта.

Вид → Окно свойств.

Вид → Окно Размещения Формы.

Вид → Окно Неотложного.

Окно формы можно вывести на экран дважды щелкнув в окне проводника проекта по значку или имени формы

Основные эл-ты IDE

Форма – это то изображение на экране, с которым Вы будете взаимодействовать при проектировании, а также при выполнении Вашей программы.

Программный код - это набор слов и символов языка программирования. Слова и символы должны быть записаны строго по правилам языка, без орфографических и пунктуационных ошибок. Именно точное написание позволит компьютеру однозначно понять и выполнить программу.

Программный модуль — это хранящийся в отдельном файле программный код (текст некоторой программы). Он может использоваться при решении чаще всего одной, а иногда и нескольких задач. Имя этого файла имеет расширение bas.

16.Основные этапы создания приложений на VB. Запуск VB. Создание нового приложения.

Этапы создания программ на VB:

Продумывания программы (подумать, что программа должна делать, решить перед собой задачи, реализовать их мысленно, продумать структуру данных, и т.д.).

Проектирование интерфейса, т.е. помещение на форму нужных управляющих элементов, кнопок, списков и т.п. Этот этап называется составлением скелета программы.

Написание программного кода, связывающего помещённые на форму управляющие элементы, т.е. "наращивание плоти на скелет".

Отлаживание программы. Этот этап часто занимает больше времени, чем предыдущие.

Окончательная компиляция и, если это необходимо, создание дистрибутива (т.е. установочного файла setup.exe).

Чтобы создать проект для программы

В меню Windows Пуск выберите Visual Basic 2008, экспресс-выпуск.

Появится экран "Добро пожаловать в Visual Basic Express". Это интерфейс для Visual Basic 2008, экспресс-выпуск, также называемый интегрированной средой разработки или IDE.

В меню Файл выберите пункт Создать проект.

Откроется диалоговое окно Создать проект.

Выберите Приложение Windows и щелкните OK.

В интерфейсе IDE откроется новая форма, а необходимые для проекта файлы будут добавлены в Обозреватель решений. Если это первый проект типа Приложение Windows Forms, он получит название "WindowsApplication1".

17.Структура программы на VB. Правила записи программы.

Структура простейшей программы на языке VB .

Вначале программы описываются типы переменных, которые будут использованы в

программе.

В VB определены следующие типы:

Byte Байт

Boolean Логический

Date Дата

Integer Короткий целый

Long Длинный целый

Single Простой вещественный

Double Вещественный удвоенной точности

String Строковый

Object Объект

Variant Переменный

Переменные описываются для того, чтобы зарезервировать в памяти место для хранения

значений переменных.

Для описания переменных используется оператор Dim, например

Dim h As Single, n As Integer, st As String

В программах могут не описываться типы переменных, в этом случае автоматически

устанавливается тип Variant.

Затем описываются константы и их значения

.

Далее записываем:

Private Sub ****-****

Например:

Private Sub Form_Click()

Устанавливаются свойства формы с помощью окна свойств.

Далее вводятся значения переменных.

В VB пользователь может вводить свои переменные и присваивать им значения.

Переменные могут использоваться для хранения промежуточных данных и расчѐтов и для

лучшей читаемости программы.

Значения переменных могут присваиваться с помощью оператора присваивания

<имя> = <выражение>

Примеры:

к1=5.1

к2=3.7

Значения переменных могут так же вводиться с помощь оператора ввода данных: