инструментальные программные системы, облегчающие процесс создания новых программ для компьютера.

  Рис. 4.1. Категории программного обеспечения

При построении классификации ПО нужно учитывать тот факт, что стремительное развитие вычислительной техники и расширение сферы приложения компьютеров резко ускорили процесс эволюции программного обеспечения.

Если раньше можно было по пальцам перечислить основные категории ПО — операционные системы, трансляторы, пакеты прикладных программ, то сейчас ситуация коренным образом изменилась.

Развитие ПО пошло как вглубь (появились новые подходы к построению операционных систем, языков программирования и т.д.), так и вширь (прикладные программы перестали быть прикладными и приобрели самостоятельную ценность).

Соотношение между требующимися программными продуктами и имеющимися на рынке меняется очень быстро. Даже классические программные продукты, такие, как операционные системы, непрерывно развиваются и наделяются интеллектуальными функциями, многие из которых ранее относились только к интеллектуальным возможностям человека.

Кроме того, появились нетрадиционные программы, классифицировать которые по устоявшимся критериям очень трудно, а то и просто невозможно, как,  например, программа — электронный собеседник.

На сегодняшний день можно сказать, что более или менее определённо сложились следующие группы программного обеспечения:

• операционные системы и оболочки;

• системы программирования (трансляторы, библиотеки подпрограмм, отладчики и т.д.);

• инструментальные системы;

• интегрированные пакеты программ;

• динамические электронные таблицы;

• системы машинной графики;

• системы управления базами данных (СУБД);

• прикладное программное обеспечение.

Структура программного обеспечения показана на рис. 3.2. Разумеется, эту классификацию нельзя считать исчерпывающей, но она более или менее наглядно отражает направления совершенствования и развития программного обеспечения.

Прикладные программы.

Прикладная программа — это любая конкретная программа, способствующая решению какой-либо задачи в пределах данной проблемной области.

Например, там, где на компьютер возложена задача контроля за финансовой деятельностью какой-либо фирмы, прикладной будет программа подготовки платежных ведомостей.

Прикладные программы могут носить и общий характер, например, обеспечивать составление и печатание документов и т.п.

В противоположность этому, операционная система или инструментальное ПО не вносят прямого вклада в удовлетворение конечных потребностей пользователя.

Прикладные программы могут использоваться либо автономно, то есть решать поставленную задачу без помощи других программ, либо в составе программных комплексов или пакетов.

Роль и назначение системных программ.

Системные программы выполняются вместе с прикладными и служат для управления ресурсами компьютера — центральным процессором, памятью, вводом-выводом.

Это программы общего пользования, которые предназначены для всех пользователей компьютера. Системное программное обеспечение разрабатывается так, чтобы компьютер мог эффективно выполнять прикладные программы.

Рис. 4.2. Структура программного обеспечения компьютера

Cреди десятков тысяч системных программ особое место занимают операционные системы, которые обеспечивают управление ресурсами компьютера с целью их эффективного использования.

Важными классами системных программ являются также программы вспомогательного назначения — утилиты (лат. utilitas — польза). Они либо расширяют и дополняют соответствующие возможности операционной системы, либо решают самостоятельные важные задачи. Кратко опишем некоторые разновидности утилит:

программы контроля, тестирования и диагностики, которые используются для проверки правильности функционирования устройств компьютера и для обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации; указывают причину и место неисправности;

программы-драйверы, которые расширяют возможности операционной системы по управлению устройствами ввода-вывода, оперативной памятью и т.д.; с помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся;

программы-упаковщики (архиваторы), которые позволяют записывать информацию на дисках более плотно, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл;

антивирусные программы, предназначенные для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения вирусами;

программы оптимизации и контроля качества дискового пространства;

программы восстановления информации, форматирования, защиты данных;

коммуникационные программы, организующие обмен информацией между компьютерами;

программы для управления памятью, обеспечивающие более гибкое использование оперативной памяти;

программы для записи CD-ROM, CD-R и многие другие.

Часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует независимо от нее, т.е. автономно.

Технология связывания и внедрения объектов (технология OLE)

Связь и внедрение объектов, созданных в различных приложениях, осуществляются в Windows с помощью специальной технологии, которая называется OLE (Object Linking and Embedding – связь и внедрение объектов). Технология OLE – это универсальный механизм для создания и обработки составных документов, содержащих одновременно объекты различного происхождения, разной природы, например, текст, таблицы, фотографии, звук и т.п. В технологии OLE используются следующие термины и определения:

Объект OLE (OLE – объект) – произвольный элемент, созданный средствами какого-либо приложения Windows, который можно поместить (внедрить и/или связать) в документ другого приложения Windows. Объектом может быть целый файл или только фрагмент файла.

Сервер OLE (OLE – сервер, исходное приложение, приложение-источник) – приложение, средствами которого создается OLE-объект, т.е. программа, которая обслуживает другое приложение.

Клиент OLE (OLE-клиент, приложение-приемник или приложение-контейнер) – приложение, принимающее объект OLE, т.е. программа, которая пользуется услугами OLE-сервера.

Под внедрением объектов подразумевается создание комплексного документа, содержащего два или более автономных объектов. Обычным средством внедрения объектов в документ является их импорт из готового файла, в котором данный объект хранится. Для этого используется команда Вставка/Объект.... В открывшемся диалоговом окне Вставка объекта для импорта вставляемого объекта следует выбрать переключатель Создать из файла, а выбор на диске обеспечивается кнопкой Обзор... В текстовый документ можно внедрять графические объекты, тексты, фрагменты звукозаписи и видеозаписи.

При сохранении комплексного документа происходит сохранение и текста, и всех внедренных в него объектов. Размер исходного текстового документа возрастает на величину внедренных объектов.

Другой способ размещения рисунка в текстовом документе – связыванием. В том же диалоговом окне Вставка объекта есть флажок, который называется Связь. Если установить этот флажок перед вставкой, то происходит связывание, т.е. другой тип вставки. В этом случае сам объект не вставляется в документ, вместо него вставляется только указатель на местоположение объекта. При просмотре документа, когда пользователь дойдет до указателя, текстовый процессор обратится по адресу, имеющемуся в указателе, и отобразит рисунок в тексте документа. В случае связывания объектов размер результирующего файла практически не увеличится, т.к. указатель занимает очень мало места. Однако, при использовании метода связывания объектов необходимо контролировать целостность связей между объектами, которая может быть нарушена при перемещении объектов.

Различные приложения Windows в разной степени поддерживают технологию OLE. Некоторые программы, например Блокнот, вообще ее не поддерживают. Ряд программ – WordArt, Microsoft Equation и др. могут исполнять роль только OLE-сервера. Информационные системы, наоборот, чаще всего выполняют только роль приемника, т.е. OLE-клиента.

Наиболее мощные приложения Windows, такие как Word, Excel и др. могут исполнять функции как OLE-сервера, так и OLE-клиента. Технология OLE позволяет:

внедрять в документ объекты или фрагменты документов, созданные в других приложениях, а также редактировать эти объекты средствами создавшего их приложения;

устанавливать связь объекта с документом другого приложения. При установлении связи этот объект продолжает "жить" собственной жизнью и обслуживать другие документы.

Служебные программы

Служебные программы предназначены для обслуживания компьютера и операционной системы. Они позволяют находить и устранять дефекты файловой системы, проверку как жестких, так и гибких дисков на наличие физических дефектов и правильность логической структуры, оптимизировать настройки аппаратного и программного обеспечения и т.д.

Доступ к служебным программам выполняется через команду Пуск/Программы/ Стандартные/Служебные.

Наиболее используемой программой является Scandisk - программа проверки диска. Она позволяет устранить на жестком и гибком дисках логические ошибки в файловой структуре (стандартная проверка) и физические ошибки, связанные с дефектами поверхности диска (полная проверка). Стандартную проверку проводят после каждого некорректного завершения работы компьютера. Полную проверку жесткого диска проводят два раза в год или в случае сомнения в надежности работы. Для гибкого диска рекомендуется полная проверка при сбоях чтения или записи файлов.

Дефрагментация диска - программа, предназначенная для повышения эффективности работы диска путем устранения фрагментированности файловой структуры. При длительном редактировании файлов или при заполненности диска система начинает заполнять не все кластеры подряд (кластер – наименьшая единица хранения данных на диске), а только свободные кластеры. Поэтому файл оказывается "размазан" по диску и время доступа к нему увеличивается. При дефрагментации файлы переписываются так, чтобы каждый из них содержался в группе подряд расположенных кластеров.

Форматирование гибкого диска выполняется щелчком правой кнопки мыши по значку диска и выбором команды Форматировать… Несмотря на то, что дискеты продаются уже отформатированными, повторное форматирование устраняет недостатки разметки дискеты, которые не могут быть устранены программой Scandisk. Однако, при этом записанные данные теряются. Форматирование может быть быстрым или полным. В первом случае только удаляются имеющиеся файлы, во втором еще проводится проверка поверхности диска и устранение дефектов.

Операционные системы. Виды операционных систем, утилиты.

Операционная система — это комплекс взаимосвязанных системных программ, назначение которого — организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.

Операционная система выполняет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, с одной стороны, и выполняемыми программами, а также пользователем, с другой стороны.

Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера — на диске. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ.

Этот процесс называется загрузкой операционной системы.

В функции операционной системы входит:

• осуществление диалога с пользователем;

• ввод-вывод и управление данными;

• планирование и организация процесса обработки программ;

• распределение ресурсов (оперативной памяти и кэша, процессора, внешних устройств);

• запуск программ на выполнение;

• всевозможные вспомогательные операции обслуживания;

• передача информации между различными внутренними устройствами;

• программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, дисковых накопителей, принтера и др.).

Операционную систему можно назвать программным продолжением устройства управления компьютера. Операционная система скрывает от пользователя сложные ненужные подробности взаимодействия с аппаратурой, образуя прослойку между ними. В результате этого люди освобождаются от очень трудоёмкой работы по организации взаимодействия с аппаратурой компьютера.

В зависимости от количества одновременно обрабатываемых задач и числа пользователей, которых могут обслуживать ОС, различают четыре основных класса операционных систем:

• однопользовательские однозадачные, которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей;

• однопользовательские однозадачные с фоновой печатью, которые позволяют помимо основной задачи запускать одну дополнительную задачу, ориентированную, как правило, на вывод информации на печать. Это ускоряет работу при выдаче больших объёмов информации на печать;

• однопользовательские многозадачные, которые обеспечивают одному пользователю параллельную обработку нескольких задач. Например, к одному компьютеру можно подключить несколько принтеров, каждый из которых будет работать на "свою" задачу;

• многопользовательские многозадачные, позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям. Эти ОС очень сложны и требуют значительных машинных ресурсов.

В различных моделях компьютеров используют операционные системы с разной архитектурой и возможностями. Для их работы требуются разные ресурсы. Они предоставляют разную степень сервиса для программирования и работы с готовыми программами.

Операционная система для персонального компьютера, ориентированного на профессиональное применение, должна содержать следующие основные компоненты:

• программы управления вводом/выводом;

• программы, управляющие файловой системой и планирующие задания для компьютера;

• процессор командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные операционной системе.

• Каждая операционная система имеет свой командный язык, который позволяет пользователю выполнять те или иные действия:

• обращаться к каталогу;

• выполнять разметку внешних носителей;

• запускать программы;

• ... другие действия.

Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск, осуществляет командный процессор операционной системы.

Для управления внешними устройствами компьютера используются специальные системные программы — драйверы. Драйверы стандартных устройств образуют в совокупности базовую систему ввода-вывода (BIOS), которая обычно заносится в постоянное ЗУ компьютера.

Файловая система ОС.

Файл (англ. file —папка) — это именованная совокупность любых данных, размещенная на внешнем запоминающем устройстве и хранимая, пересылаемая и обрабатываемая как единое целое. Файл может содержать программу, числовые данные, текст, закодированное изображение и др.

Файловая система — это средство для организации хранения файлов на каком-либо носителе.

Файлы физически реализуются как участки памяти на внешних носителях — магнитных дисках или CD-ROM. Каждый файл занимает некоторое количество блоков дисковой памяти. Обычная длина блока — 512 байт.

Обслуживает файлы специальный модуль операционной системы, называемый драйвером файловой системы. Каждый файл имеет имя, зарегистрированное в каталоге — оглавлении файлов.

Каталог (иногда называется директорией или папкой) доступен пользователю через командный язык операционной системы. Его можно просматривать, переименовывать зарегистрированные в нем файлы, переносить их содержимое на новое место и удалять.

Каталог может иметь собственное имя и храниться в другом каталоге наряду с обычными файлами: так образуются иерархические файловые структуры.

Дерево каталогов на диске

Что происходит, когда пользователь подает операционной системе команду "открыть файл ...", в которой указано имя файла и имя каталога, в котором размещён этот файл?

Для выполнения этой команды драйвер файловой системы обращается к своему справочнику, выясняет, какие блоки диска соответствуют указанному файлу, а затем передает запрос на считывание этих блоков драйверу диска.

При выполнении команды "сохранить файл" драйвер файловой системы ищет на диске незанятые блоки, отмечает их, как распределённые для вновь созданного файла, и передаёт драйверу диска запрос на запись в эти блоки данных пользователя.

Драйвер файловой системы обеспечивает доступ к информации, записанной на магнитный диск, по имени файла и распределяет пространство на магнитном диске между файлами.

Для выполнения этих функций драйвер файловой системы хранит на диске не только информацию пользователя, но и свою собственную служебную информацию. В служебных областях диска хранится список всех файлов и каталогов, а также различные дополнительные справочные таблицы, служащие для повышения скорости работы драйвера файловой системы.

К файловой системе имеет доступ также и любая прикладная программа, для чего во всех языках программирования имеются специальные процедуры.

Понятие файла может быть обращено на любой источник или потребитель информации в машине, например, в качестве файла для программы могут выступать принтер, дисплей, клавиатура и др.

Структура файловой системы и структура хранения данных на внешних магнитных носителях определяет удобство работы пользователя, скорость доступа к файлам и т.д.

Структура операционной системы MS DOS

Операционная система MS DOS (Microsoft Disk Operating System) — самая распространенная ОС на 16-разрядных персональных компьютерах. Она состоит из следующих основных модулей (рис. 6.4):

• базовая система ввода/вывода (BIOS);

• блок начальной загрузки (Boot Record);

• модуль расширения базовой системы ввода/вывода (IO.SYS);

• модуль обработки прерываний (MSDOS.SYS);

• командный процессор (COMMAND.COM);

• утилиты MS DOS.

Каждый из указанных модулей выполняет определенную часть функций, возложенных на ОС. Места постоянного размещения этих модулей различны. Так, базовая система ввода/вывода находится в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), а не на дисках, как все остальные модули.

  Состав операционной системы MS-DOS

Базовая система ввода/вывода (BIOS) выполняет наиболее простые и универсальные услуги операционной системы, связанные с осуществлением ввода-вывода. В функции BIOS входит также автоматическое тестирование основных аппаратных компонентов (оперативной памяти и др.) при включении машины и вызов блока начальной загрузки DOS.

Блок начальной загрузки (или просто загрузчик) — это очень короткая программа, единственная функция которой заключается в считывании с диска в оперативную память двух других частей DOS — модуля расширения базовой системы ввода/вывода и модуля обработки прерываний.

Модуль расширения базовой системы ввода/вывода дает возможность использования дополнительных драйверов, обслуживающих новые внешние устройства, а также драйверов для нестандартного обслуживания внешних устройств.

Модуль обработки прерываний реализует основные высокоуровневые услуги DOS, поэтому его и называют основным.

Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем.

Утилиты DOS — это программы, поставляемые вместе с операционной системой в виде отдельных файлов. Они выполняют действия обслуживающего характера, например, разметку дискет, проверку дисков и т.д.

Команды MS DOS

Посредством команд происходит общение пользователя компьютером. Вводя команды MS DOS с клавиатуры, пользователь передает системе задания. С помощью команд MS DOS выполняются следующие основные действия:

• сравнение, копирование, распечатка, удаление и переименование файлов;

• анализ и распечатка каталогов;

• копирование и форматирование дисков;

• выполнение системных программ и программ пользователей;

• ввод даты, времени и комментариев;

• установка функций экрана и режимов печати;

• копирование системных файлов MS DOS на другой диск;

• перевод MS DOS в режим ожидания реакции пользователя.

Существуют два типа команд MS DOS — встроенные (внутренние) и загружаемые (внешние). Встроенные команды — простейшие, наиболее часто употребляемые. Пользователь не видит их в каталогах диска MS DOS, они являются частью процессора команд. Введенные пользователем, команды выполняются немедленно. Загружаемые команды существуют на диске как программные файлы. Прежде чем начать выполняться, они должны быть считаны с диска. Любое имя файла с типом com, .exe или .bat рассматривается как загружаемая команда. Пользователь может создавать свои загружаемые команды и добавлять их к системе. При вводе таких команд можно не вводить их расширение.

В зависимости от характера выполняемых функций команды MS DOS разделяются на семь классов:

• общие команды;

• команды сравнения;

• команды-фильтры;

• команды-функции;

• команды для организации пакетных файлов;

• команды конфигурирования системы;

• команды настройки системы.

Наиболее употребляемыми пользователями являют общие команды, к которым относятся:

• команды для работы с файлами;

• команды для работы с каталогами;

• команды для работы с дисками, объектами которых выступают ВЗУ в целом.

Перед тем как изучить команды MS DOS, приведем общие сведения о файловой системе.

Файловая система MS DOS

Информация в компьютере хранится на дисках. Считывание и запись производятся дисководами, которые обозначаются буквой латинского алфавита с двоеточием. Первый накопитель на гибком магнитном диске обозначается «А:», второй «В:». Жесткий диск обычно разбивается на несколько разделов, называемых логическими дисками, которые обозначаются как «С:», «D:», «Е:» и т.д.

Информация на дисках хранится в виде файлов.

Файлом называется поименованная область памяти на диске, в которой хранятся программы или данные.

Полное имя файла содержит собственно имя файла – от одного до восьми символов, за которым может следовать расширение.

Расширение имени начинается после точки и может либо отсутствовать, либо включает от одного до трех символов. В качестве символов в полном имени файла могут выступать: латинские буквы: A,B,...,Z, цифры 0,1, …, 9 и некоторые специальные символы «!», «@», «#», «$», «%», «^», «&», «(», «)», «-», «{», «}», «'». Заглавные и строчные буквы в имени не различаются между собой. Русские буквы в именах файлов использовать не рекомендуется, как и символы. «"», «/», «\», «[», «]», «:», «=», «+», «;», «,» с кодами меньшими 20Н.

Запрещены и не могут использоваться в качестве имен или типов файлов некоторые трехбуквенные имена, зарезервированные в MS DOS как имена устройств. К ним относятся:

Расширение имени файла обычно обозначает тип файла. В MS DOS общеприняты следующие стандартные расширения:

Команды MS DOS могут оперировать сразу с группами файлов, для обозначения которых используют шаблоны имен файлов, называемые также глобальными или групповыми именами файлов. В шаблонах используйте символы «*» и «?». Символ «*» обозначает любое число любых символов в имени или расширении файла. Например:

Символ «?» в шаблонах обозначает один произвольный символ или его отсутствие, если «?» находится после значащих символов.

Шаблон PETR??.TXT обозначает все файлы с расширением .ТХТ, именем, начинающимся на PETR и содержащим от 4 до 6 символов.

Важным при работе в MS DOS является понятие спецификация файла. Этот термин используется для обозначения имени файла в формате:

[имя диска:] имя файла [.тип файла].

В квадратных скобках обозначены необязательные элементы. На дисках файлы объединяются в каталоги (директории). Главный или корневой каталог на каждом диске обозначается наклонной чертой «\». Этот каталог создается автоматически при форматировании диска. В корневом каталоге могут находиться файлы и другие каталоги. Имена каталогов не содержат расширений и образуются по тем же правилам, что и имена файлов. Каждый каталог может содержать файлы и другие каталоги, называемые подкаталогами. Тот каталог, который содержит подкаталоги, называется надкаталогом или родительским каталогом. Такой способ организации информации называется иерархической файловой структурой, которая представляет из себя как бы дерево.

Рис. 1. Пример древовидной файловой структуры

В древовидной файловой структуре принято заглавными буквами записывать имена каталогов, а строчными — имена файлов.

При использовании иерархической структуры MS DOS необходимо указывать местоположение файлов в этой структуре. Для этого файлу дается полное имя, или полная спецификация файла.

Формат полного имени:

[имя диска:][имя каталога]\[имя подкаталога]\имя файла[.тип]

Здесь необязательные элементы указаны в скобках «[ ]».

Для некоторых файлов из приведенного выше дерева укажем их полные имена:

Каталогу в иерархической структуре дается полное имя каталога, которое содержит имена всех надкаталогов с указанием имени диска.

О каждом файле кроме его имени хранится также информация о его размере в байтах, о дате и времени создания.

Таким образом, с каждым файлом в DOS связываются:

1) составное имя файла;

2) дополнительные атрибуты файла;

3) дата создания или изменения файла;

4) время создания или изменения файла;

5) длина файла.

Эти характеристики файла называются атрибутами файла.

Дата создания и время создания файла при создании или обновлении файла берутся из системных часов. Для изменения показания системных часов используются команды DOS: Date и Time. Размер (size) файла указывается в байтах. У каждого файла имеются также дополнительные атрибуты файла:

Файловая структура усложняется по мере создания новых каталогов. В каждый новый каталог могут быть добавлены файлы, а также новые подкаталоги. Любой файл можно найти путем перемещения по какой-либо ветви дерева, начиная от корня, или, наоборот, поднятием по ветви дерева по направлению к корню. Существуют определенные правила формирования файловой структуры:

1. Каталог или файл может входить только в один каталог.

2. На порядок следования файлов в каталоге никаких ограничений не налагается.

3. Допускается вхождение в разные каталоги файлов с одинаковыми именами.

4. Глубина вложенности каталогов не ограничивается.

При работе с каталогами используют следующую терминологию:

Текущий каталог — каталог, с которым в данный момент работает пользователь. DOS хранит информации о текущем каталоге для каждого дисковода компьютера. При запуске (включении ПК) в качестве текущего каталога устанавливается корневой каталог.

Текущий дисковод — дисковод, с которым в данный момент работает пользователь.

Рабочий каталог — текущий каталог на текущем дисководе.

Дочерний и родительский каталоги — если первый каталог входит во второй, то первый — дочерний, а второй — родительский.

Создать новый файл можно только в рабочем каталоге. Для создания файла в другом каталоге нужны специальные действия.

Доступ к файлу в иерархической структуре осуществляется с помощью маршрута. Полным маршрутом (путем) к файлу называется последовательность каталогов, ведущих от корневого каталога к этому файлу. Полный маршрут представляется перечислением имен каталогов, разделенных символов \, причем корневой каталог от его дочернего символом \ не отделяется.

Пример: \PROGRAMS\BASIC\DELO

Указание полных маршрутов на жестком диске с разветвленной файловой структурой утомительно, поэтому существуют дополнительные возможности доступа к файлам с помощью относительного маршрута. Относительный маршрут отличается от полного тем, что:

1) начинается от текущего каталога;

2) перечисление имен каталогов может идти как от корневого каталога, так и по направлению к нему;

3) для обозначения родительского каталога используется символ "..".

Пример: ..\ ..\GAMES.

С использованием маршрута полную спецификацию файла можно представить в виде:

[имя диска:] [маршрут\] имя файла.[расширение]

Если необязательные элементы отсутствуют, то действуют правила умолчания:

не задано имя диска — выбирается текущий привод;

маршрут начинается с корневого каталога — пишется полный маршрут;

маршрут начинается не с символа «\» — поиск начинается с текущего каталога;

маршрут не задан — считается, что файл находится текущем каталоге на выбранном дисководе;

расширение не задано — считается, что его нет.

Примеры:

C:\GAMES\tetris.exe — определяет местонахождение файла tetris.exe в каталоге GAMES, который находится в корневом каталоге диска С.

\commamd.com — файл command.com расположен в корневом каталоге текущего диска.

Пусть текущий каталог USER, тогда MARY\urok.doc определяет местонахождение файла urok.doc в подкаталоге MARY текущего каталога USER текущего дисковода

Формат команд MS DOS

Формат команд MS DOS имеет вид: команда [параметры], где команда — имя команды MS DOS, а параметрами, в зависимости от типа команды, могут быть:

• имя диска;

• маршрут;

• имя файла;

• ключи команд, перед которыми ставится знак «/», например /р, разделенные пробелами.

Основные команды для работы с файлами

1. Создание текстового файла: copy con имя

Здесь con — имя устройства, откуда копируется файл (клавиатура). Символ обозначает обязательный пробел между параметрами в командной строке. По такой команде сору будет создан файл с заданным именем в указанном каталоге. При вводе текста в файл в конце строк нажимать Enter, после ввода всего текста нажать F6 или Ctrl+Z и Enter.

Пример:

C:\PROGRAMS>copy con new.txt — создание файла new.txt в текущем каталоге PROGRAMS и ввод в него текста.

2. Копирование файлов: сору имя1 имя2

Имя1 — «кого и откуда» копируем, имя2 «куда копируем и как называем». Если имя2 отсутствует, то копирование производится в текущий каталог с именем файла1.

Примеры:

C:\USER\MARY>copy text.txt doc.txt — копируется файл text.txt из текущего каталога MARY, создается файл doc.txt в этом же каталоге.

C:\GAMES>copy C:\PROGRAMS\BASIC\*.exe A:\*.com - копируются файлы с расширением .ехе из каталога BASIC, создаются файлы под теми же именами в корневом каталоге диска А:, но с расширением .com.

Копирование всегда удобнее проводить из текущего каталога, т.к. том случае не надо указывать маршрут к копируемым файлам.

3. Удаление файлов: del имя

Пример:

C:\>del USER\TANYA\doc.txt — удаление файла doc.txt из каталога TANYA.

4. Переименование файла: ren имя1 имя2

Пример:

C:\USER>ren MARY\urok.doc igra.doc – переименовывается файл urok.doc из каталога MARY в файл igra.doc.

5. Вывод на экран содержимого файла: type имя

Уместно применять только к файлам, содержащим текст в формате ASCII. К ним относятся файлы с расширениями .txt, .pas, .bas и др.

6. Вывод содержимого файла на принтер: сору имя рrn

Здесь рrn — имя устройства вывода (принтер), которое стоит вместо имени файла.

Во всех случаях действуют правила умолчания: если указано только имя файла, то действия производятся в рабочем каталоге.

Основные команды для работы с каталогами

Просмотр каталога: dir [имя диска] [маршрут\] имя [/р] [/w]

При подаче этой команды будут выданы имена под. каталогов просматриваемого каталога, а также полная информация о файлах, т.е. имена с расширениями, раз. мер в байтах, дата и время создания. Как видно из фор. мата команды, все параметры могут быть опущены - в этом случае просматривается рабочий каталог.

Примеры:

1. C:\PROGRAMS\BASIC>dir .. - просмотр надкаталога PROGRAMS каталога BASIC.

2. C:\PROGRAMS\BASIC>dir DELO - просмотр подкаталога DELO каталога BASIC.

3. C:\PROGRAMS\BASIC>dir \ — просмотр корневого каталога.

4. C:\PROGRAMS\BASIC>dir - просмотр текущего каталога BASIC.

В команде, как видно из ее формата, могут быть использованы ключи:

/р — просмотр содержимого каталога будет производиться постранично, что очень удобно, если список файлов и подкаталогов просматриваемого каталога очень большой;

/w — на экран при просмотре выводится лишь краткая информация о файлах и каталогах (без указания их размера, даты и времени создания).

Примеры:

1. C:\PROGRAMS\BASIC>dir ..\..\USER /p - постраничный просмотр каталога USER.

2. C:\PROGRAMS\BASIC>dir /w — выдача содержания текущего каталога в краткой форме.

Смена рабочего каталога (change directory):

cd [имя диска] [маршрут\]имя

По этой команде рабочим каталогом становится каталог, путь к которому указан в команде.

Примеры:

C:\USER>cd \PROGRAMS\BASIC – переход в рабочий каталог BASIC.

C:\PROGRAMS\BASIC>cd DELO – переход в подкаталог DELO каталога BASIC с назначением его рабочим каталогом.

C:\PROGRAMS\BASIC\DELO>cd \ - назначение в качестве рабочеего корневого каталога диска С:.

Создание каталога (make directory): md [имя диска] [маршрут\]имя

Пример:

C:\PROGRAMS\BASIC>md IGRA — создание подкаталога 1GRA в текущем каталоге BASIC.

Удаление каталога (remove directory):

rd [имя диска] [маршрут\] имя

Пример:

C:\PROGRAMS\BASIC>rd IGRA - удаление подкаталога IGRA из рабочего каталога BASIC.

Форматирование магнитных дисков (FORMAT).

Команда форматирования выполняет следующие операции:

• форматирование диска;

• проверка нанесенных секторов и пометка дефектных блоков;

• запись блока начальной загрузки (BOOT RECORD, БНЗ) в первый сектор нулевой дорожки;

• создание и запись в первых секторах магнитного диска (после БНЗ) таблицы распределения информационного пространства диска (FAT) и ее копии;

• создание и запись на магнитный диск (МД) корневого каталога (ROOT DIRECTORY)

Формат команды FORMAT следующий:

FORMAT имя диска [/S] [V:метка]

Ключ /S форматирование с созданием системного диска.

Ключ /V:метка вызов запроса на ввод имени метки тома по окончании форматирования.

Пример:

C:\FORMAT А:/4 - форматирование дискеты на 360 Кбайт в дисководе на 1,2 Мбайт.

При форматировании вся информация, записанная на магнитном диске, уничтожается. Рекомендуется всегда форматировать новые дискеты на дисководах того компьютера, где их предполагается использовать. При этом желательно применять стандартные варианты разметки. Команда FORMAT внешняя, загрузочный модуль содержится в файле F0RMAT.COM.

Программы-оболочки.

Оболочки — это программы, созданные для упрощения работы со сложными программными системами, такими, например, как DOS. Они преобразуют неудобный командный пользовательский интерфейс в дружественный графический интерфейс или интерфейс типа "меню". Оболочки предоставляют пользователю удобный доступ к файлам и обширные сервисные услуги.

Самая популярная у пользователей IBM-совместимого ПК оболочка — пакет программ Norton Commander. Он обеспечивает:

• создание, копирование, пересылку, переименование, удаление, поиск файлов, а также изменение их атрибутов;

• отображение дерева каталогов и характеристик входящих в них файлов в форме, удобной для восприятия человека;

• создание, обновление и распаковку архивов (групп сжатых файлов);

• просмотр текстовых файлов;

• редактирование текстовых файлов;

• выполнение из её среды практически всех команд DOS;

• запуск программ;

• выдачу информации о ресурсах компьютера;

• создание и удаление каталогов;

• поддержку межкомпьютерной связи;

• поддержку электронной почты через модем.

В начале 90-х годов во всем мире огромную популярность приобрела графическая оболочка MS-Windows 3.х, преимущество которой состоит в том, что она облегчает использование компьютера, и её графический интерфейс вместо набора сложных команд с клавиатуры позволяет выбирать их мышью из меню практически мгновенно. Операционная среда Windows, работающая совместно с операционной системой DOS, реализует все свойства, необходимые для производительной работы пользователя, в том числе — многозадачный режим.

Оболочка Norton Navigator — это набор мощных программ для управления файлами, расширяющий возможности Windows. Позволяет экономить время практически на всех операциях: поиск файлов, копирование и перемещение файлов, открытие каталогов.

Norton Commander вызывается командой \NC\NC. При загрузке NC на экране высвечиваются две панели со списком файлов и нижняя полоса меню. Цифры 1,2,..., 10 нижней полосы меню соответствуют функциональным клавишам F1, F2,..., F10. Выполнение команды происходит при нажатии на соответствующую клавишу. Переход из одного окна в другое осуществляется нажатием клавиш Tab или Ctrl+I. Для запуска исполняемого файла необходимо перевести указатель (выделенный другим светом прямоугольник) на этот файл и нажать клавишу ENTER. Для выхода из Norton Commander нужно нажать клавишу F10.

Для управления панелями Norton Commander можно использовать следующи комбинации клавиш:

Назначение функциональных клавиш

Инструментальные программы.

Инструментальные программные средства — это программы, которые используются в ходе разработки, корректировки или развития других прикладных или системных программ.

По своему назначению они близки системам программирования. К инструментальным программам, например, относятся:

• редакторы;

• средства компоновки программ;

• отладочные программы, т.е. программы, помогающие находить и устранять ошибки в программе;

• вспомогательные программы, реализующие часто используемые системные действия;

• графические пакеты программ и т.п.

Инструментальные программные средства могут оказать помощь на всех стадиях разработки ПО.

Архивация информации и методы работы со сжатыми данными

Характерной особенностью большинства типов данных является их избыточность. Степень избыточности данных зависит от типа данных. Например, для видеоданных степень избыточности в несколько раз больше чем для графических данных, а степень избыточности графических данных, в свою очередь, больше чем степень избыточности текстовых данных. Другим фактором, влияющим на степень избыточности является принятая система кодирования. Примером систем кодирования могут быть обычные языки общения, которые являются ни чем другим, как системами кодирования понятий и идей для высказывания мыслей. Так, установлено, что кодирование текстовых данных с помощью средств русского языка дает в среднем избыточность на 20-25% большую чем кодирование аналогичных данных средствами английского языка.

Для человека избыточность данных часто связана с качеством информации, поскольку избыточность, как правило, улучшает понятность и восприятие информации. Однако, когда речь идет о хранении и передаче информации средствами компьютерной техники, то избыточность играет отрицательную роль, поскольку она приводит к возрастанию стоимости хранения и передачи информации. Особенно актуальной эта проблема стает в случае обработки огромных объемов информации при незначительных объемах носителей данных. В связи с этим, постоянно возникает проблема уменьшения избыточности или сжатия данных. Если методы сжатия данных применяются к готовым файлам, то часто вместо термина "сжатие данных" употребляют термин "архивация данных", сжатый вариант данных называют архивом, а программные средства, которые реализуют методы сжатия называются архиваторами.

В зависимости от того, в каком объекте размещены данные, подлежащие сжатию различают:

Сжатие (архивация) файлов: используется для уменьшения размеров файлов при подготовке их к передаче каналами связи или к транспортированию на внешних носителях маленькой емкости;

Сжатие (архивация) папок: используется как средство уменьшения объема папок перед долгим хранением, например, при резервном копировании;

Сжатие (уплотнение) дисков: используется для повышения эффективности использования дискового просторную путем сжатия данных при записи их на носителе информации (как правило, средствами операционной системы).

Существует много практических алгоритмов сжатия данных, но все они базируются на трех теоретических способах уменьшения избыточности данных. Первый способ состоит в изменении содержимого данных, второй - в изменении структуры данных, а третий - в одновременном изменении как структуры, так и содержимого данных.

Если при сжатии данных происходит изменение их содержимого, то метод сжатия называется необратимым, то есть при восстановлении (разархивировании) данных из архива не происходит полное восстановление информации. Такие методы часто называются методами сжатия с регулированными потерями информации. Понятно, что эти методы можно применять только для таких типов данных, для которых потеря части содержимого не приводит к существенному искажению информации. К таким типам данных относятся видео- и аудиоданные, а также графические данные. Методы сжатия с регулированными потерями информации обеспечивают значительно большую степень сжатия, но их нельзя применять к текстовым данным. Примерами форматов сжатия с потерями информации могут быть:

• JPEG - для графических данных;

• MPG - для для видеоданных;

• MP3 - для аудиоданных.

Если при сжатии данных происходит только изменение структуры данных, то метод сжатия называется обратимым. В этом случае, из архива можно восстановить информацию полностью. Обратимые методы сжатия можно применять к любым типам данных, но они дают меньшую степень сжатия по сравнению с необратимыми методами сжатия. Примеры форматов сжатия без потери информации:

• GIF, TIFF - для графических данных;

• AVI - для видеоданных;

• ZIP, ARJ, RAR, CAB, LH - для произвольных типов данных.

Существует много разных практических методов сжатия без потери информации, которые, как правило, имеют разную эффективность для разных типов данных и разных объемов. Однако, в основе этих методов лежат три теоретических алгоритма:

• алгоритм RLE (Run Length Encoding);

• алгоритмы группы KWE(KeyWord Encoding);

• алгоритм Хаффмана.

Компьютерные вирусы и антивирусные программы

Компьютерный вирус — это специально написанная небольшая по размерам программа, которая может "приписывать" себя к другим программам для выполнения каких-либо вредных действий — портит файлы, "засоряет" оперативную память и т.д.

Существует очень много разных вирусов. Условно их можно классифицировать следующим образом:

1) загрузочные вирусы или BOOT-вирусы заражают boot-секторы дисков. Очень опасные, могут привести к полной потере всей информации, хранящейся на диске;

2) файловые вирусы заражают файлы. Делятся на:

вирусы, заражающие программы (файлы с расширением .EXE и .COM);

макровирусы вирусы, заражающие файлы данных, например, документы Word или рабочие книги Excel;

вирусы-спутники используют имена других файлов;

вирусы семейства DIR искажают системную информацию о файловых структурах;

3) загрузочно-файловые вирусы способные поражать как код boot-секторов, так и код файлов;

4) вирусы-невидимки или STEALTH-вирусы фальсифицируют информацию прочитанную из диска так, что программа, какой предназначена эта информация получает неверные данные. Эта технология, которую, иногда, так и называют Stealth-технологией, может использоваться как в BOOT-вирусах, так и в файловых вирусах;

5) ретровирусы заражают антивирусные программы, стараясь уничтожить их или сделать нетрудоспособными;

6) вирусы-черви снабжают небольшие сообщения электронной почты, так называемым заголовком, который по своей сути есть Web-адресом местонахождения самого вируса. При попытке прочитать такое сообщение вирус начинает считывать через глобальную сеть Internet свое 'тело' и после загрузки начинает деструктивное действие. Очень опасные, так как обнаружить их очень тяжело, в связи с тем, что зараженный файл фактически не содержит кода вируса.

Если не принимать меры для защиты от компьютерных вирусов, то следствия заражения могут быть очень серьезными. В ряде стран уголовное законодательство предусматривает ответственность за компьютерные преступления, в том числе за внедрение вирусов. Для защиты информации от вирусов используются общие и программные средства.

К программным средствам защиты относят разные антивирусные программы (антивирусы). Антивирус - это программа, выявляющая и обезвреживающая компьютерные вирусы. Следует заметить, что вирусы в своем развитии опережают антивирусные программы, поэтому даже в случае регулярного пользования антивирусов, нет 100% гарантии безопасности. Антивирусные программы могут выявлять и уничтожать лишь известные вирусы, при появлении нового компьютерного вируса защиты от него не существует до тех пор, пока для него не будет разработан свой антивирус. Однако, много современных антивирусных пакетов имеют в своем составе специальный программный модуль, называемый эвристическим анализатором, который способен исследовать содержимое файлов на наличие кода, характерного для компьютерных вирусов. Это дает возможность своевременно выявлять и предупреждать об опасности заражения новым вирусом.

Различают такие типы антивирусных программ:

1) программы-детекторы: предназначены для нахождения зараженных файлов одним из известных вирусов. Некоторые программы-детекторы могут также лечить файлы от вирусов или уничтожать зараженные файлы. Существуют специализированные, то есть предназначенные для борьбы с одним вирусом детекторы и полифаги, которые могут бороться с многими вирусами;

2) программы-лекари: предназначены для лечения зараженных дисков и программ. Лечение программы состоит в изъятии из зараженной программы тела вируса. Также могут быть как полифагами, так и специализированными;

3) программы-ревизоры: предназначены для выявления заражения вирусом файлов, а также нахождение поврежденных файлов. Эти программы запоминают данные о состоянии программы и системных областей дисков в нормальном состоянии (до заражения) и сравнивают эти данные в процессе работы компьютера. В случае несоответствия данных выводится сообщение о возможности заражения;

4) лекари-ревизоры: предназначены для выявления изменений в файлах и системных областях дисков и, в случае изменений, возвращают их в начальное состояние.

5) программы-фильтры: предназначены для перехвата обращений к операционной системе, которые используются вирусами для размножения и сообщают об этом пользователя. Пользователь может разрешить или запретить выполнение соответствующей операции. Такие программы являются резидентными, то есть они находятся в оперативной памяти компьютера.

6) программы-вакцины: используются для обработки файлов и boot-секторов с целью предупреждения заражения известными вирусами (в последнее время этот метод используется все чаще).

Вопросы для самоконтроля.

1. Что такое программа?

2. Что включает в себя понятие "программное обеспечение"?

3. Назовите и характеризуйте основные категории программного обеспечения.

4. В чем отличие прикладных программ от системных и инструментальных?

5. Что входит в системное программное обеспечение?

6. В чем состоит назначение операционной системы?

7. Характеризуйте основные классы операционных систем.

8. Опишите процесс начальной загрузки операционной системы в оперативную память компьютера.

9. Что такое файл?

10. Как организована файловая система?

11. Какой модуль операционной системы осуществляет обслуживание файлов?

12. Приведите пример иерархической файловой структуры.

13. Что такое базовая система ввода-вывода (BIOS), и в каком разделе памяти она размещается?

14. Из каких основных модулей состоит операционная система MS-DOS?

15. Назовите основные разновидности программ-утилит и дайте им краткую характеристику.

16. Для чего предназначен пакет программ Norton Commander?

17. Какой вид интерфейса удобнее для пользователя — командный или графический?

18. Чем объясняется широкая популярность пакета Norton Commander?

19. Что такое компьютерные вирусы, в чем состоят их вредные действия?

20. Какие существуют средства борьбы с компьютерными вирусами?

21. В чем суть процесса сжатия информации?

22. Характеризуйте основные особенности операционных систем Windows-NT и Windows 95.

23. Что такое технология OLE?

24. Что такое OLE-объект, OLE-сервер, OLE-клиент?

25. Какими способами можно внедрять и связывать внешние объекты с документом-приемником?

26. Перечислите и охарактеризуйте способы связи объекта OLE-сервера с документом-приемником.

27. Сравните способы внедрения и связывания объектов.

28. В какой степени поддерживают технологию OLE различные приложения Windows? Приведите примеры.

29. Каковы возможности OLE-технологии?

30. Каково назначение служебных программ Windows?

31. Как осуществляется доступ к служебным программам Windows?

32. Для чего используется программа ScanDisk?

33. Каковы возможности режимов стандартной и полной проверки программы ScanDisk?

34. Как часто следует проводить стандартную и полную проверку жесткого диска?

35. Каково назначение программы дефрагментации диска?

36. Что такое дефрагментация диска?

37. Что такое форматирование дисков? В каких случаях прибегают к форматированию?

38. Как можно выполнить форматирование диска?

39. Каковы особенности быстрого и полного форматирования дисков

40. Что такое архив? Какие программные средства называются архиваторами?

41. Почему методы сжатия, при которых происходит изменение содержимого данных, называются необратимыми?

42. Приведите примеры форматов сжатия с потерями информации.

43. В чем состоит преимущество обратимых методов сжатия над необратимыми? А недостаток?

44. Которая существует зависимость между коэффициентом сжатия и эффективностью метода сжатия?

45. Что такое компьютерный вирус?

46. Каким образом вирус заражает компьютер?

47. Каким образом действуют компьютерные вирусы?

48. Какие вы знаете источники заражения компьютерным вирусом?

49. По каким признакам можно обнаружить факт заражения компьютерным вирусом?

50. Какие вы знаете типы вирусов? Какие деструктивные действия они осуществляют?

51. Какие действия предпринимают для предотвращения заражения компьютерным вирусом?

52. Что такое антивирус? Какие типы антивирусов вы знаете?

53. Что такое эвристический анализатор? Какие функции он выполняет?[kgl]

[Gl]лекция 5. Текстовый редактор word.[:]

Текстовый процессор Word является популярным средством для редактирования текстовых документов и входит в пакет Microsoft Office. Основные элементы окна Word показаны на рисунке. Вид панели форматирования и других элементов окна, наличие границ области текста, знака конца абзаца определяются самим пользователем, а поэтому могут быть другими или отсутствовать.

Текст, создаваемый в процессоре Word, называется документом. Документы могут быть сохранены в различных форматах, однако, основным является формат "Документ Word", в котором имени файла автоматически присваивается расширение .doc. Word позволяет выполнять сложные виды форматирования текстов, создавать, вставлять и редактировать рисунки и таблицы, записывать математические формулы, проверять орфографию текста, вставлять оглавления и выполнять многие другие действия по редактированию документов. Для автоматизации повторяющихся операций Word имеет встроенную систему автоматической записи макросов, представляющих собой программу на языке Word Basic.

Режимы отображения документов

Переключить режим отображения документа можно через меню Вид. Основными режимами отображения являются Разметка страницы и Обычный.

Режим разметки страницы показывает документ в виде, соответствующем напечатанному. Здесь обозначаются границы страниц, поля, становятся доступными некоторые инструменты форматирования, недоступные в других режимах. Разметка - основной режим форматирования текста.

В обычном режиме не предусматривается разбиения на страницы, колонтитулы и другие элементы оформления текста, не относящиеся к представлению документа в виде печатных страниц. Этот режим применяется на ранних стадиях разработки документа.

Получение помощи (справки)

Одно из главных умений пользователя при работе в любой программной среде, в том числе в Word - умение самостоятельно находить необходимую информацию во встроенной справочной системе. Получить помощь в Word можно двумя способами:

нажать клавишу F1;

обратиться к меню "?".

При этом открывается окно "Справочная система Microsoft Word". В этом окне имеются три вкладки: "Содержание", "Предметный указатель" и "Поиск".

На вкладке "Содержание" справочные сведения сгруппированы по разделам по иерархическому принципу. Если раздел обозначен книгой, в нем содержатся другие разделы и информационные статьи. Двойной щелчок "раскрывает" книгу, демонстрируя вложенные разделы и статьи. Статьи обозначены знаком вопроса. Если выделить статью, то на одной из кнопок окна появится надпись "Вывести"; если выделить раздел - то надпись "Открыть".

На вкладке "Предметный указатель" можно выполнить поиск справочной информации по ключевым словам. Вкладка имеет два поля: для ввода образца и для вывода заголовков статей. При вводе первых букв образца выполняется прокрутка содержимого второго поля, заголовки в котором расположены по алфавиту. Обычно после ввода всего нескольких букв, можно попасть на требуемый раздел.

Вкладка "Поиск" интересна тем, что в ней можно вводить слова - образцы в произвольном порядке, в отличие от предыдущей вкладки, где последовательность слов в образце должна совпадать с заголовком статьи. Вводимые слова разделяются пробелами. Для удобства поиска имеется дополнительное поле, отображающее слова, соответствующие введенным символам. Чем больше введено букв образца, тем меньше список слов в этом поле.

Статьи справок выводятся в стандартных окнах, содержащих кнопки:

"Разделы" — для возврата в главное окно справочной системы;

"Назад" — для возврата в предыдущее окно;

"Параметры" — для изменения вида окна справки, копирования, печати содержимого и других операций.

Справочная система Word организована как гипертекст. Для перехода на "родственные" статьи помощи в окнах справок имеются кнопки. При наведении указателя мыши на такую кнопку, он превращается в изображение руки. Таким образом, продвигаясь с помощью кнопок по статьям и возвращаясь назад, можно получить исчерпывающую справку по конкретной теме.

Следует иметь в виду, что окно справки может оставаться поверх окна Word, даже если последнее активно. Таким образом, можно вводить текст и читать справку одновременно.

Во многих приложениях Windows, имеется система контекстной помощи. Чаще всего, эта система действует в диалоговых окнах, содержащих элементы управления: поля, флажки, радиокнопки и другие. Признаком возможности использования контекстной помощи является наличие кнопки с вопросом рядом с кнопкой закрытия окна. Для получения краткой справки об элементе управления следует щелкнуть по вопросу, после чего указатель из стрелки превращается в вопрос, и щелкнуть им по интересующему объекту.

Справку о названиях инструментов Word можно получить, наведя указатель мыши на соответствующую пиктограмму.

Основные понятия и правила создания документов Word

Абзац — часть текста, заканчивающаяся знаком конца абзаца . Этот знак виден, если на стандартной панели нажата кнопка "Непечатаемые символы". Понятие абзаца в Word существенно отличается от абзаца в текстах DOS, где символ означает конец строки. Конец абзаца в Word хранит в себе многие настройки, называемые стилем абзаца, и, при нажатии Enter, передает этот стиль следующему абзацу. Лучше, если при редактировании текста кнопка "Непечатаемые символы" будет нажата. В этом случае видны знаки конца абзаца, пробелы, табуляция, что позволяет лучше ориентироваться в структуре документа.

Параметры форматирования — настройки, определяющие вид абзаца: отступ в первой строке, межстрочный интервал, выравнивание, и другие. Для форматирования абзаца не обязательно его выделять. Достаточно установить курсор внутри абзаца.

Параметры страницы — размеры, которыми определены поля, а также высота и ширина одной страницы документа Word.

Word предоставляет большие возможности по созданию документов. Поэтому, основное отличие в технологии подготовки документов средствами Word (по сравнению с более простыми редакторами) заключается в необходимости выбора подходящих средств и планирования своих действий. 

Принципы, используемые при разработке документов, зависят от типа документа. Можно выделить три типа:

документы, предназначенные для печати на принтере — средства ограничиваются возможностями принтера;

электронные документы — обычно передаются заказчику в виде файла;

Web-документы — предназначены для публикации в компьютерных сетях в электронном виде.

Выделим общие принципы разработки документов для начинающего пользователя.

При наборе документа с последовательным (сверху-вниз) расположением абзацев проще сначала набрать текст, не форматируя его, а затем отформатировать его отдельные части путем выделения и применения соответствующих инструментов.

Для документов со сложной структурой лучшим средством форматирования являются таблицы. Внутри каждой ячейки таблицы могут быть заданы свои параметры форматирования.

Не следует использовать пробелы для выравнивания элементов текста, поскольку величина пробела зависит от типа и размера шрифта.

Не следует удалять набранный текст, если он неправильно отформатирован. Всегда имеется возможность его отформатировать как надо.

Работа с несколькими документами

Word позволяет работать одновременно с несколькими документами. Если, работая с одним документом, открыть другой, последний будет помещен в отдельное окно. Работу с несколькими документами обычно применяют для компоновки на их основе какого-то одного. Средством переноса отдельных частей документа является буфер обмена. Для переключения между документами можно использовать меню Окно, в котором показан список имеющихся документов. Если окон немного (2 - 3), то для быстрого переключения можно использовать клавиши Ctrl+F6.

Форматы сохранения документа

Кроме основного формата "Документ Word" часто используются другие форматы сохранения:

"Только текст" — для записи в формате, совместимом с редактором Блокнот;

"Текст DOS" — для совместимости с редакторами DOS (кодировка ASCII);

Документ Word 6.0/95" — для совместимости со старыми версиями Word и с WordPad;

"Текст в формате RTF" — универсальный формат для обмена текстами между приложениями Windows;

"Документ HTML" — для сохранения в виде Web-страницы.

Следует помнить, что при сохранении документа в указанных форматах, за исключением RTF, многие параметры форматирования текста могут быть потеряны, особенно для типов "Только текст" и "Текст DOS".

Выделение текста

Выделение текста является обязательным действием перед большинством операций по его форматированию. Выделить текст можно с помощью манипулятора "мышь", клавиатурой или их комбинацией. Для выделения можно использовать свободную область слева от абзаца, называемую зоной выделения. Эту область образуют отступы слева от абзаца и левое поле страницы. При попадании в зону выделения указатель мыши приобретает форму стрелки, направленной вправо-вверх.

Рассмотрим наиболее популярные способы выделения текста:

выделение символа: протяжка мышью или SHIFT+стрелка вправо;

выделение слова – протяжка или двойной щелчок мышью по слову;

выделение строки – щелчок мышью в зоне выделения против строки;

выделение абзаца: двойной щелчок мыши в зоне выделения или тройной щелчок внутри абзаца или протяжка мышью в зоне выделения;

выделение текста от позиции курсора до конца документа – Shift+Ctrl+End;

выделение текста постранично – Shift+Page Down;

выделение прямоугольной области страницы – Alt+протяжка мышью;

выделение всего текста – тройной щелчок в зоне выделения или выполнение меню Правка/Выделить все.

Возможны также различные другие способы выделения текста. Если при протяжке мышью коснуться нижней границы рабочей области окна, то автоматически начинается прокрутка текста вверх. Аналогичный процесс начинается при касании верхней границы рабочей области. Эти процессы могут быть очень быстрыми, такими, что пользователь не успевает вовремя их остановить. Поэтому для выделения части текста, занимающей более одной экранной страницы лучше использовать клавиатуру (например, повторение Shift+Page Down с уточнением в конце области выделения: Shift+стрелка вниз и Shift+стрелка вправо). Вообще клавиатура более удобна для точного выделения текста.

Основные приемы форматирования текста

Форматирование текста выполняется средствами меню Формат или инструментами панели Форматирование. Основными объектами форматирования являются абзац и шрифт. Для форматирования шрифта необходимо предварительно выделить нужную область текста, а для абзаца – достаточно установить курсор на любую позицию внутри абзаца.

Форматирование абзаца

Форматирование шрифта выполняется через меню Формат/Абзац. Этот вид форматирования применяется наиболее часто. Окно для настройки параметров абзаца показано на рисунке.

Поле со списком "Выравнивание" задает способ выравнивания абзаца: по левому краю, по центру, по правому краю, по ширине. Обычно на панели форматирования для этих настроек выводятся четыре кнопки быстрого доступа.

Поля "Отступ слева" и "Отступ справа" задают интервал между левой и правой границами абзаца и соответствующими границами области текста. Эти отступы можно также задать нижними метками на горизонтальной линейке.

Поле со списком "Первая строка" задает отступ слева в первой строке абзаца (красная строка). Этот отступ можно отрегулировать также с помощью верхней метки на горизонтальной линейке.

Для задания интервала между абзацами служат поля "Интервал перед" и "Интервал после". Эти настройки применяются для улучшения читаемости текста.

Интервал между строк абзаца можно задать с помощью поля "междустрочный". Поле "значение" используется для точного задания междустрочного интервала, например, для подгонки текста под размер страницы. Допускается задавать интервал в виде десятичной дроби.

Форматирование шрифта

Форматирование шрифта выполняется через меню Формат/Шрифт. Окно "Шрифт" имеет три вкладки: "Шрифт", "Интервал", "Анимация".

На вкладке "Шрифт" можно задать вид шрифта (гарнитуру), его начертание (полужирный и другие), размер. Размер задается в пунктах, являющихся типографской единицей измерения. Здесь же расположены флажки, которыми можно задать нижние и верхние индексы, зачеркивание, тень и другие эффекты.

На вкладке "Интервал" можно задать интервал между буквами (уплотненный или разреженный), смещение букв по вертикали и кернинг. Кернинг - это изменение расстояния между буквами в зависимости от их начертания.

На вкладке "Анимация" можно задать мерцание текста, мигающий фон, бегущий контур и другие анимационные эффекты.

Форматирование списков

Существует два типа списков: маркированные и нумерованные.

Маркированный список - это последовательность абзацев, в начале каждого из которых расположен маркер.

Нумерованный список отличается от маркированного тем, что вместо маркера используется номер абзаца.

Для организации любого типа списков следует выделить группу абзацев и щелкнуть по значку списка на панели форматирования.

Для изменения формы маркера или формата нумерации необходимо открыть соответствующую вкладку в окне "Список" через меню Формат/Список. Окно имеет три вкладки: "Маркированный", "Нумерованный", "Многоуровневый". Если требуется изменить маркер или нумерацию, следует нажать кнопку "Изменить..." и в открывшемся окне "Изменение маркированного (нумерованного) списка" установить требуемые параметры. Форму маркера можно задать из любых доступных символов.

При нажатии клавиши Enter, следующий абзац автоматически оформляется как продолжение списка. Для прекращения списка следует нажать клавишу Enter дважды.

Форматирование таблиц

Таблицы являются основным средством форматирования документов со сложной структурой. Доступ к созданию и форматированию таблиц можно получить через меню "Таблица". Для вставки таблицы следует установить курсор на новую строку и выполнить команду Таблица/Добавить таблицу. В окне "Вставка таблицы" следует задать количество строк и столбцов таблицы. Если включен показ непечатаемых символов, то в каждой ячейке таблицы и в конце каждой строки можно увидеть маленький кружок, означающий конец ячейки (строки). Если длина вводимого в ячейку текста превышает ее ширину, то курсор переводится на новую строку, а высота всех ячеек строки увеличивается. Знак конца ячейки всегда расположен в конце вводимого текста.

Ячейки таблицы можно объединять как по горизонтали, так и по вертикали. Для этого объединяемые ячейки следует выделить и выполнить Таблица/Объединить ячейки.

Размеры отдельных ячеек, строк или столбцов можно изменить: выделить соответствующий элемент и переместить границу мышью. При этом указатель должен иметь форму двунаправленной стрелки.

Выделить столбец можно щелкнув указателем мыши по верхней границе столбца. При этом указатель должен принять форму жирной стрелки, направленной вниз. Указанная операция может быть невыполнима, если в таблице имеются объединенные ячейки.

Если выделена вся таблица, то операции выравнивания (например, центрирования) приводят к выравниванию таблицы относительно страницы. В противном случае выравнивается содержимое ячеек таблицы относительно границ ячеек.

Обрамление ячеек таблицы форматируется через меню Формат/Границы и заливка... . В окне "Границы и заливка" можно задать толщину обрамления или отменить его вообще. Многие из этих операций реализуются кнопкой "Границы" на панели форматирования. Обрамляемые ячейки должны быть предварительно выделены.

Колонки

Оформление текста в несколько колонок улучшает его читабельность и часто используется в газетах и журналах. Для организации колонок следует выделить часть текста или весь текст и обратиться к меню Формат/Колонки.... В открывшемся диалоговом окне надо выбрать количество колонок и указать необходимость задания разделителя. Если колонки организуются для части текста, то эта часть оформляется как новый раздел, т.е. как область с отличающимися от остального текста параметрами форматирования.

Если текст, оформляемый в несколько колонок невелик по объему, то Word может распределить его по колонкам неравномерно. Для балансировки текста следует установить курсор в позицию разрыва колонки и выполнить команды меню Вставка/Разрыв/Новую колонку.

Если при организации двухколоночного раздела допущена ошибка, то его следует не только преобразовать в одноколоночный, но и удалить знаки начала и конца раздела. Эти знаки мешают дальнейшей работе с разделами в документе. Границы раздела лучше видны, если из режима "Разметка страницы" переключиться в режим "Обычный".

Процедуру удаления границ разделов во всем документе можно автоматизировать. Для этого обратитесь к меню Правка/Замена, в поле "Что:" через кнопку "Специальный" вставьте "Разрыв раздела" (поле "Заменить на:" должно быть пустым) и нажмите кнопку "Заменить все".

Разделы

Некоторые виды форматирования текста требуют организации специальной области, в которой параметры форматирования будут отличаться от других областей. Эти области называются разделами. Выше было показано, что если документ содержит одновременно обычный (одноколоночный) текст и двухколоночный, то каждый из них должен содержаться в отдельном разделе. При оформлении многоколоночного текста раздел организуется автоматически.

Другой ситуацией, когда требуется создание раздела, является применение книжной и альбомной ориентации страниц внутри одного документа. Например, в документ с книжной ориентацией страниц требуется добавить страницу с альбомной ориентацией, содержащую таблицу. В этом случае необходимо выполнить:

Вставка/Разрыв/Новый раздел со следующей страницы;

Файл/Параметры страницы/Размер бумаги/Ориентация – альбомная;

вставить и отформатировать таблицу и текст;

Вставка/Разрыв/Новый раздел со следующей страницы;

Файл/Параметры страницы/Размер бумаги/Ориентация – книжная;

Создание рисунков средствами панели "Рисование"

Панель "Рисование" вызывается кнопкой "Рисование" на основной панели инструментов. Принципиальная особенность рисунков, создаваемых инструментами панели "Рисование", в отличие от рисунков в графическом редакторе Paint в том, что это векторная графика. Ее отличие от растровой графики в том, что рисунки хранятся в памяти компьютера не в виде отдельных точек (пикселей), а в виде математических зависимостей. Поэтому векторные рисунки масштабируются без искажения, могут быть разделены на отдельные независимые детали и, обычно, требуют меньше памяти для хранения, чем растровые.

Общая методика создания рисунка

Общая методика создания рисунка заключается в подготовке отдельных элементов рисунка и в их последующей сборке. Рисование элементов лучше выполнять на свободном участке страницы, причем мелкие элементы - в увеличенном масштабе.

По мере создания, детали рисунка необходимо группировать в блоки (кнопка "Действия"), а перед сборкой регулировать размеры блоков протяжкой за маркеры области рисунка.

Любые операции по изменению имеющихся объектов (размеров, заливки и т.д.) выполняются с предварительным выделением объекта. Если редактируемый элемент сгруппирован с другими элементами рисунка, то этот блок следует разгруппировать. Выделение нескольких несгруппированных деталей выполняется щелчками мыши при нажатой клавише Shift или протяжкой мыши с помощью инструмента "Выбор объекта".

Заливка для объектов векторной графики выполняется иначе, чем для растровой. В редакторе Paint при заливке не имело значения, каким инструментом нарисован объект: важно, чтобы заливаемый контур был замкнут. Для заливки объектов, создаваемых средствами панели "Рисование", необходимо использовать инструменты, предусматривающие эту операцию: прямоугольник, овал, полилиния и некоторые другие. Замкнутый контур, созданный обычной линией, заливаться не будет. С другой стороны, даже не замкнутый контур, созданный полилинией, может быть закрашен инструментом "Заливка". При этом граница заливки на не замкнутом участке проходит по линии, образованной отрезком прямой, соединяющей начальную и конечную точки полилиниии. Пример заливки показан на рисунке.

Пример рисования блок-схемы

Предположим, что требуется средствами панели "Рисование" создать рисунок блок-схемы, изображающей алгоритм пузырьковой сортировки массива. Технология создания рисунка следующая.

Создать прямоугольник с надписью — инструмент Надпись.

Задать параметры надписи (Формат/Надпись):

Цвета и линии/Заливка/Цвет — "Нет заливки";

Надпись/Просвет/Снизу, Сверху, Слева, Справа — не более 0,05 см.

Убрать отступ слева для текста надписи и задать его центрирование.

Выделить надпись, щелкнув по ее границе, так, чтобы курсор исчез из области текста надписи, и скопировать ее в буфер обмена.

Щелкнуть мышью вне надписи и выполнить вставку из буфера обмена — мы получим копию надписи. Копии деталей можно также получать протяжкой мыши при нажатой клавише Ctrl.

Для выделенной копии выполнить Действия/Изменить автофигуру/Блок-схема/ Заменить форму на решение в блок-схеме. После этого мы получим надпись в виде блока "Ветвление".

Выполнить пп. 5, 6 для получения блоков "Начало/Конец", "Заголовок цикла", "Ввод/Вывод".

Заготовить стрелки (горизонтальные и вертикальные): Стрелка. Уменьшить размер стрелок до минимального: Формат/Автофигура.../Цвета и линии/Размер... .

Заготовить надпись как описано в пп. 1 – 3 и убрать ее обрамление: Формат/Надпись/Цвета и линии/Заливка/Цвет – "Нет линий". Этот элемент необходим для подписей выходов блока "Ветвление". Если такая заготовка не видна на экране, то следует установить флажок "Границы области текста" меню Сервис/Параметры.

Скопировать нужное количество созданных элементов блок-схемы.

Убрать флажок "Привязка к сетке" через Действия/Сетка.

Последовательно перетащить блоки на место сборки, отрегулировать размеры, вписать требуемые надписи. Соединить блоки линиями и стрелками.

Выделить все детали рисунка инструментом "Выбор объекта" (протяжкой мыши по диагонали прямоугольной области рисунка) и выполнить Действия/Группировать.

Скопировать рисунок в нужное место текста, задав режим обтекания.

Замечание

В блоке "Решение" (ветвление), созданном с помощью инструмента "Надпись", остается мало места для записи условия. Поэтому для длинных условий этот блок лучше создать из двух элементов: стандартного блока "Решение" и наложенной на него надписи без обрамления и заливки.

Вставка и редактирование изображений из файлов

Вставка в текст рисунка из файла выполняется командой Вставка/Рисунок/Из файла. В окне "Добавить рисунок" следует указать файл и установить режим вставки: 

связать с файлом — сам рисунок не копируется, но на него делается ссылка;

вставить файл — файл вставляется в документ.

Word допускает вставку рисунков различных форматов: wmf, jpeg, bmp, pcx, tiff, gif и некоторых других. Иногда возникает необходимость обработки рисунка в профессиональном графическом редакторе, а затем вставке его в документ Word.

Другим способом вставки рисунков является вставка через буфер обмена. При этом можно воспользоваться меню Правка/Вставить или Правка/Специальная вставка. В последнем случае доступны дополнительные варианты вставки рисунка.

Взаимное расположение рисунка и текста

Рисунок может быть расположен поверх текста, за текстом или с обтеканием текста. Чаще всего, рисунки располагаются в одном из режимов обтекания. Однако, иногда требуется поместить рисунок за текстом, например, для задания фона. Изменить взаимное расположение рисунка и текста можно через меню Формат/Рисунок и с помощью инструмента Действия/Порядок. Иногда требуется применить оба способа.

Работа с фигурным текстом (WordArt)

Cредства для создания фигурного текста содержатся в инструменте "Добавить объект WordArt". В некоторых версиях текстового процессора Word этот инструмент назывался "Фигурный текст". Наиболее полный набор инструментов для работы с фигурным текстом дает панель "WordArt", доступ к которой выполняется через меню Вид/Панели инструментов.

Пример. Подготовим печать, показанную на рисунке. Для этого на панели WordArt следует нажать кнопку "Добавить объект WordArt", а в окне "Коллекция WordArt" выбрать образец стиля, расположенный в верхней левой ячейке и нажать Ok.

В окне "Изменение текста WordArt" задайте тип шрифта Arial, размер – 12, удалите имеющийся текст и впишите три абзаца:

  АОЗТ "Рога и копыта" Бендер О.И. Л и ч н а я   п е ч а т ь

В начале и в конце первого абзаца добавьте по два пробела. В третьем абзаце буквы запишите через пробел, а между словами сделайте три пробела. Нажмите Ok.

На панели WordArt щелкните по значку "Форма WordArt" и в открывшейся таблице выберите форму "По кнопке". Растяните полученный фигурный текст до требуемых размеров и выполните заливку черным цветом. Черные точки на печати добавьте инструментом "Овал" с заливкой и сгруппируйте с основным рисунком.

Работа с таблицами

Таблицы являются основным средством форматирования документов со сложной структурой. Доступ к созданию и форматированию таблиц можно получить через меню "Таблица". Для вставки таблицы следует установить курсор на новую строку и выполнить команду Таблица/Добавить таблицу. В окне "Вставка таблицы" следует задать количество строк и столбцов таблицы. Если включен показ непечатаемых символов, то в каждой ячейке таблицы и в конце каждой строки можно увидеть маленький кружок, означающий конец ячейки (строки). Знак конца ячейки всегда расположен в конце вводимого текста.

Ячейки таблицы можно объединять как по горизонтали, так и по вертикали. Для этого объединяемые ячейки следует выделить и выполнить Таблица/Объединить ячейки.

Ширину отдельных ячеек, строк или столбцов можно изменить: выделить соответствующий элемент и переместить границу мышью. При этом указатель должен иметь форму двунаправленной стрелки.

Выделить столбец можно щелкнув указателем мыши по верхней границе столбца. При этом указатель должен принять форму жирной стрелки, направленной вниз. Указанная операция может быть невыполнима, если в таблице имеются объединенные ячейки. 

Если выделена вся таблица, то операции выравнивания (например, центрирования) приводят к выравниванию таблицы относительно страницы. В противном случае выравнивается содержимое ячеек таблицы относительно границ ячеек.

Word позволяет выполнять простейшие вычисления в таблицах. Для этого необходимо выделить ячейку, в которую должен быть помещен результат, и выполнить Таблица/Формула... . В окне "Формула" следует записать выражение, которое начинается со знака "=" и содержит константы, ссылки на ячейки-источники данных и функции, связанные знаками математических операций. Ссылки записываются в формате электронных таблиц: A1, D12 и т.д., где буква означает номер столбца, а число – номер строки. Функции вставляются в выражение через поле со списком "Вставить функцию:". Следует заметить, что по сравнению с текстовыми процессорами электронные таблицы являются более удобным инструментом для выполнения вычислений в таблицах.

На рисунке показан пример таблицы, содержащей формулы.

Вычисления в четвертой ячейке последнего столбца таблицы выполнены по формуле =B4-SUM(C4:F4). Для ячеек, расположенных под этой ячейкой, в формуле изменяются номера строк. Для ячеек последней строки формулы одинаковы: =SUM(ABOVE).

Заливка ячеек и изменение толщины обрамления выполняются через Формат/Границы и заливка... . 

Информация внутри ячеек выравнивается по горизонтали как обычный текст. Так, числовые значения в рассмотренной таблице выровнены по правому краю с заданием отступа от границы с помощью правой метки на горизонтальной линейке.

В таблицах возможно выравнивание по вертикали. Для этой цели используется панель "Таблицы и границы", в которой, кроме различных способов выравнивания по вертикали, имеется большое количество других инструментов для работы с таблицами, например "Ластик" и "Нарисовать таблицу".

Очень часто при оформлении таблиц требуется уместить в строке ячейки максимальное количество символов. Например, это необходимо, когда заголовок столбца существенно длиннее информации, содержащейся в столбце. Один из способов решения этой проблемы – уменьшение полей ячейки (через Таблица/Свойства таблицы/Ячейка/Параметры...). 

Обычно по умолчанию поля равны 0,19 см. Другим способом является использование вертикальной ориентации текста в ячейке через Формат/Ориентация текста.

Создание сложных документов при помощи таблиц

Рассмотрим технологию работы с таблицами на примере фрагмента командировочного удостоверения.

Определить в образце документа по порядку сверху вниз одну или несколько смежных строк, содержащих одинаковое количество надписей и полей для ввода информации и выполнить вставку таблицы с соответствующим количеством строк и столбцов.

Отформатировать ширину столбцов таблицы и вписать в клетки требуемые надписи.

Вставить пустой абзац после таблицы.

Продолжить выполнение пп. 1 – 3 до конца документа - образца. При этом необходимо следить за шириной столбцов вставляемых таблиц, поскольку многие границы должны совпадать с границами ячеек в верхних таблицах.

Удалить вставки пустых абзацев – документ будет выглядеть как единое целое.

Просмотреть документ в режиме предварительного просмотра (Файл/Предварительный просмотр) и сравнить его с оригиналом. В этом режиме убираются все непечатаемые символы и границы области текста.

Окончательно отредактировать документ, устранив ошибки и задав требуемые обрамления. На показанном выше рисунке все горизонтальные линии являются результатом частичного обрамления ячеек таблицы.

На рисунке показан вид документа после выполнения п. 4 с границами ячеек таблиц и со служебными символами.

Создание форм и шаблонов

Основные понятия

Шаблон — это файл, содержащий настройки Word. Любой документ Word создается на основе некоторого шаблона. Большинство создается на основе шаблона Normal.dot, который загружается автоматически, например, при нажатии кнопки "Создать" на стандартной панели инструментов. При открытии документа, основанного на некотором шаблоне, последний загружается автоматически.

Форма — это защищенный документ, содержащий поля для ввода информации и применяемый для заполнения бланков, таблиц и других типовых документов.

Шаблоны и формы служат для автоматизации разработки типовых документов и для организации работы с ними неквалифицированных пользователей ЭВМ.

В редакторе Word имеется набор шаблонов для часто используемых документов. Как правило, эти шаблоны хранятся в папке MSOffice\Шаблоны. Однако, пользователь может создавать и свои собственные шаблоны.

В шаблоне может храниться следующая информация:

• стили;

• параметры страницы и бумаги;

• обычный текст, таблицы, рисунки;

• формы;

• макросы;

• пользовательские меню;

• панели инструментов и другая информация.

Стиль — это набор форматирующих команд, сохраняемых под своим именем для многократного использования. Стиль определяет внешний вид документа. Шаблон Normal.dot содержит несколько стилей, в том числе стиль "Обычный", используемый при создании большинства документов.

Создание форм

Формой может быть любой документ, содержащий поля. Существует три типа полей: для ввода текста; флажок; раскрывающийся список. Порядок вставки полей достаточно прост: установите курсор в позицию для ввода поля формы, обратитесь к меню Вид/Панели инструментов/Формы. На панели "Формы" выберите один из трех типов полей. Поскольку формы очень часто создаются для быстрой разработки типовых документов, на панели "Формы" имеются инструменты для вставки и редактирования таблиц и для защиты формы.

Построение формы проходит в 3 этапа:

• создание текстовой основы (структуры) формы;

• вставка и настройка полей формы;

• защита и сохранение формы.

Первый этап является обычным оформлением документа. Для форматирования сложных документов часто используются таблицы.

О вставке полей формы говорилось выше, поэтому остановимся на их настройке.

Для настройки поля следует на панели "Формы" выбрать "Параметры поля формы". В зависимости о того какое поле выделено, откроется одно из трех окон для настройки.

Окно "Параметры текстового поля" содержит следующие основные поля:

"Тип" — позволяет выбрать тип поля формы. Если, например, выбрать числовой тип, то при вводе текста в него будет выдано сообщение об ошибке;

"Текст по умолчанию" — задает текст, который будет появляться в поле перед его заполнением;

"Максимальная длина" — максимальное количество символов, которое разрешается вводить в поле;

"Формат текста" — позволяет выбрать различные форматы текста для более жесткого контроля за вводом.

Окно "Параметры флажка" позволяет настроить размер флажка и его состояние по умолчанию: "Снят" или "Установлен". Флажок может быть связан с макросом, текстом справки и т.д.

Окно "Параметры поля со списком" позволяет задать раскрывающийся список, содержащий до 25 значений, из которых пользователь может выбирать нужное значение при заполнении поля формы. Имеется возможность добавления, удаления и изменения порядка следования значений.

Во всех окнах для настройки параметров полей имеется кнопка "Текст справки", с помощью которой можно подготовить справку по каждому из полей (в печатных документах этой цели служат подстрочные надписи). В окне "Текст справки для поля формы" имеются две вкладки: "Строка состояния" и "Клавиша F1". Текст справки, введенный на первой вкладке будет автоматически выводиться в строке состояния при активизации соответствующего поля. Справка, введенная на второй вкладке, выводится в отдельном окне при нажатии клавиши F1.

Созданный документ можно назвать формой, если он имеет поля формы и защищен. В незащищенном документе поля не будут проявлять необходимых свойств. Кроме того, защищенная форма отличается тем, что ее нельзя редактировать, а можно только заполнять поля формы. Защитить форму можно двумя способами.

Первый способ:

выбрать меню Сервис/Установить защиту... ;

в окне "Защита документа" установить метку "Запретить любые изменения, кроме ввода данных в поля форм" и нажать "Ok";

при необходимости ввести текст пароля для открытия документа.

Второй способ заключается в выборе инструмента "Защита формы" на панели "Формы".

Для редактирования структуры формы защиту следует снять повторным нажатием на инструмент "Защита формы".

Создание шаблона

Выполните Файл/Создать.... В окне "Создание документа" установите метку "Шаблон", найдите и выделите шаблон "Обычный", на основе которого будет создан свой шаблон. Нажмите "Ok".

Установите требуемые параметры форматирования документа, введите тексты и другую информацию, которую следует сохранить в шаблоне.

Выберите меню Файл/Сохранить как... и папку, в которой нужно сохранить шаблон. В поле "Имя файла" введите имя шаблона и нажмите "Ok". Расширение .dot будет добавлено к имени шаблона автоматически.

Загрузка шаблона

Существует два способа загрузки шаблона:

при открытии документа, основанного на некотором шаблоне, последний загружается автоматически;

при создании нового документа выберите меню Файл/Создать... . В окне "Создание документа" установите переключатель "Документ", найдите и выделите нужный шаблон и нажмите Ok.

Средства автоматизации создания документов

Поиск и замена

Поиск и замена фрагментов текста выполняются через меню Правка/Найти... или Правка/Заменить.... В обоих случаях открывается окно "Найти и заменить" с тремя вкладками: "Найти", "Заменить", и "Перейти". Последняя вкладка используется для быстрого перехода в указанное место документа. Наиболее часто используется вкладка "Заменить". 

Замена позволяет автоматизировать процесс редактирования документа, например, удаления ненужных пробелов. Для этого следует в поле "Что:" вставить два пробела, а в поле "Заменить на:" – один пробел, и нажать "Заменить все". В специальном окне будет сообщено, сколько сделано замен. Если количество замен больше нуля, то повторно нажать "Заменить все" и т.д.

Организация переноса слов

Автоматический перенос слов в абзацах выполняется через меню Сервис/Язык/Расстановка переносов. В открывшемся окне следует установить флажок "Автоматическая расстановка переносов" и, при необходимости, отрегулировать ширину зоны переноса слов.

Вставка номеров страниц

Для вставки номеров страниц следует выполнить: Вставка/Номера страниц и в окне "Номера страниц" отрегулировать положение номеров. Номера автоматически помещаются в области колонтитулов, расположенные в верхней и нижней частях страниц. Высота области колонтитулов должна быть достаточной для размещения номеров. По умолчанию она равна 1,25 см.

Вставка оглавления

Оглавление — это список помеченных элементов документа (чаще всего - заголовков) вместе с номерами страниц, на которых они расположены. Наиболее простой способ создания заголовков — использование встроенных стилей.

Порядок создания оглавления

Выделите заголовок.

В поле "Стиль" панели "Форматирование" выберите стиль заголовка. Более широкий набор форматов дает обращение к меню Формат/Стиль.

Повторите пп. 1, 2 для других заголовков, включаемых в оглавление.

Поместите курсор в то место документа, где необходимо вставить оглавление.

Обратитесь к меню Вставка/Оглавление и указатели и откройте вкладку "Оглавление".

Выберите формат оглавления, установите флажок "Показать номера страниц" и нажмите "Ok".

Если документ редактировался после создания оглавления, то номера страниц в нем могут не совпадать с действительными. Оглавление необходимо обновить. Для этого его следует выделить и нажать клавишу F9.

Вставка указателей

Указатель — это список понятий и определений со ссылками на страницы, на которых эти понятия встречаются. Создание указателя выполняется в два этапа: идентификация элемента текста, включаемого в указатель, и сборка всех отмеченных элементов.

1. Идентификация элемента указателя:

выделить слово или сочетание слов;

выполнить команду Вставка/Оглавление и указатели;

раскрыть вкладку "Указатель" в окне "Оглавление и указатели";

нажать кнопку "Пометить…";

в окне "Определение элемента указателя" установить метку "Текущая страница". 

нажать кнопку "Пометить" — для включения в указатель только выделенного элемента или кнопку "Пометить все" — для включения в указатель всех элементов в документе, совпадающих с выделенным и закрыть окно;

2. Сборка указателя:

установить курсор в позицию начала указателя определений (если указатель дополняется, то установить курсор в раздел указателя);

выполнить команду Вставка/Оглавление и указатели;

на вкладке "Указатель" нажать кнопку "Пометить…";

в поле "Основной элемент" ввести текст отмеченного на этапе идентификации элемента (можно скопировать его через буфер обмена);

закрыть окно "Определение элемента указателя";

нажать клавишу F9 для обновления документа.

Замечание. При использовании инструмента "Показ непечатаемых символов" в местах определения элементов указателя будут видны коды полей. 

Вставка объектов

Текстовый процессор Word имеет несколько встроенных программ, реализующих различные объекты в создаваемом документе. Доступ к ним осуществляется через Вставка/Объект... . Рассмотрим два наиболее популярных из них: построитель диаграмм и редактор формул.

Построение диаграмм

Для построения диаграмм используется приложение "Диаграмма Microsoft Graph".

Выделите в таблице ячейки, данные в которых используются для построения диаграммы. Содержимое верхней строки и левого столбца выделенной области используется для надписей к засечкам на осях координат.

Через меню Вставка/Объект.../Создание в списке "Тип объекта" выбрать "Диаграмма Microsoft Graph", после чего будут выведены таблица с данными и диаграмма.

Задать надписи в таблице: надписи из первой строки появившейся таблицы используются для разметки горизонтальной оси, а из первого столбца — для легенды. Легенда — это поясняющий рисунок справа от диаграммы.

Отредактируйте диаграмму. Для этого надо щелкнуть правой кнопкой мыши по редактируемому элементу диаграммы — появится меню для его редактирования.

Завершите работу с "Microsoft Graph", щелкнув мышью в основном окне вне диаграммы. 

Переместите диаграмму в нужное место документа и отрегулируйте ее размеры.

Пример

Построим диаграмму, иллюстрирующую динамику выручки (см. табл. выше). Для этого выделим в таблице интервал A2:F5 и загрузим "Microsoft Graph". Обратите внимание, что в этот диапазон вошли строка с названиями месяцев и столбец с названиями городов. Они используются для надписей на горизонтальной оси и в легенде.

Если требуется редактирование диаграммы, следует щелкнуть внутри диаграммы правой кнопкой мыши и выбрать пункт меню "Параметры диаграммы". Откроется окно "Параметры диаграммы", через которое можно выполнить большинство исправлений. Например, для задания надписей на горизонтальной оси необходимо необходимо открыть вкладку "Оси" и установить флажок "Ось X (категории)" и метку "Автоматическая". Если требуется сменить тип диаграммы, то следует выбрать пункт меню "Тип диаграммы".

Для задания вертикальной ориентации надписей под осью X, щелкнем правой кнопкой мыши по любой из надписей, выберем меню "Формат оси" и на вкладке "Выравнивание" зададим вертикальную ориентацию.

Если при активном объекте "Microsoft Graph" обратиться к меню Данные/Ряды образуют столбцы , то по оси X будут откладываться данные из столбцов таблицы.

Все действия по редактированию диаграммы можно выполнить через панель меню, которая на время работы "Microsoft Graph" заменяет основное меню.

Заключительной стадией редактирования диаграммы является изменение ее размеров и установка в нужном месте страницы.

Работа с редактором формул

Редактор формул "Microsoft Equation" является программой, которая устанавливается при инсталляции редактора Word по желанию пользователя. Редактор имеет большой набор математических символов и позволяет изображать достаточно сложные формулы. В отличие от редактора TEX, в котором формула сначала кодируется, а затем воспроизводится специальной программой, "Microsoft Equation" позволяет видеть формулу в процессе ее записи. После записи формулы ее размеры могут быть изменены как у обычного рисунка.

Для записи формулы необходимо установить курсор в нужное место и обратиться к меню Вставка/Объект/Microsoft Equation 3.0. При этом должны появиться рамка для ввода формулы и панель редактора формул, содержащая два ряда кнопок. Верхний ряд кнопок определяет палитру символов, нижний — палитру шаблонов. Завершение ввода формулы можно выполнить щелчком мыши вне поля ввода.

Общий порядок набора формул заключается в выборе требуемого элемента на панели редактора формул и его уточнении в появляющемся меню. Вписывание обычных символов выполняется с клавиатуры в обозначаемые поля. При переходе от одного поля к другому и при вводе новых полей необходимо следить за положением и величиной курсора. Например, курсор для обыкновенной дроби больше, чем для ее числителя или знаменателя. Таким способом показывается место для ввода очередного символа.

Вставка пробелов в формулах не может быть выполнена простым нажатием соответствующей клавиши. Различают несколько типов пробелов, которые имеются в палитре символов. Если пробелы приходится вставлять часто, то удобно пользоваться комбинациями клавиш, показанными в таблице.

Выравнивание формулы может потребоваться, например, после изменения ее размеров, несмотря на то, что в большинстве случаев редактор формул сам выравнивает формулу относительно строки, в которой она записана. Для выравнивания всей формулы или ее части необходимо вызвать формулу на редактирование двойным щелчком мыши, выделить выравниваемую часть и нужное количество раз нажать комбинацию клавиши Ctrl и одной из курсорных клавиш, в зависимости от направления выравнивания. При каждом нажатии происходит перемещение выделенной части на 1 пиксель.

Макросы

Макрос — это программа, дающая пользователю возможность автоматизировать выполнение часто используемых действий при работе с редактором Word.

Перечислим некоторые задачи, в которых целесообразно применение макросов:

• копирование выделенных данных из одного документа в конец другого;

• переформатирование активного документа для подгонки под требуемые параметры печати;

• операции по преобразованию документов, разработанных другими редакторами, например, текстов DOS;

• операции по форматированию таблиц;

• сохранение различных настроек Word и быстрое переключение между ними;

• временное создание требуемых панелей инструментов.

Основой для записи макроса является язык WordBasic. Для создания относительно простых макросов знание этого языка необязательно: следует выполнить требуемую последовательность действий при включенном режиме записи макроса. Эти действия автоматически записываются как программа на WordBasic.

При работе с макросами можно выделить три этапа:

1) подготовка к записи макроса; 2) запись и редактирование макроса; 3) использование макроса.

Подготовка к записи макроса

Потренироваться в безошибочном выполнении действий, которые будут записаны в макрос.

Выделить часть текста, для обработки которой предназначен макрос, до начала записи — тогда он будет действовать на любую выделенную часть. Если текст выделить во время записи, то макрос будет действовать только на эту часть.

Выполнить меню Сервис/Макрос/Начать запись.... В поле "Имя макроса:" вписать имя макроса. В поле "Макрос доступен для..." указать текущий документ.

В области "Назначить макрос" нажать кнопку "Клавишам" (в поле "Назначить макрос") — откроется окно "Настройка", в котором требуется нажать комбинацию клавиш, вызывающую макрос. Обычно эта комбинация состоит из сочетания удерживаемых клавиш Alt, Ctrl или Shift и одной из символьных клавиш. Старайтесь избегать стандартных сочетаний клавиш. Подсказка об использовании нажатой комбинации как стандартной появляется в нижней части окна.

В поле "Сохранить изменения в:" указать текущий документ, и последовательно нажмите кнопки "Назначить" и "Закрыть". Признаком начала записи макроса является закрытие всех окон, открытых через меню "Сервис" и появление небольшой панели "Запись" с двумя кнопками: "Остановить запись" и "Пауза". Кроме того, рядом с курсором мыши в текстовом окне появится контур магнитофонной кассеты.

Запись и редактирование макроса

Выполните необходимые операции. В режиме записи манипуляции мышью в поле текста ограничены. Поэтому операции по перемещению курсора, выделению текста и некоторые другие следует выполнять с помощью клавиатуры.

Завершение записи макроса выполняется нажатием кнопки "Остановить запись" на панели "Запись". При этом панель "Запись" исчезает, а курсор мыши приобретает обычную форму.

Записанный макрос можно редактировать как текст WordBasic. Для этого обратитесь к меню Сервис/Макрос/Макросы..., выберите имя макроса и нажмите кнопку "Изменить". Завершение редактирования выполняется нажатием Alt + <дефис> (минус) или Ctrl+W.

Использование макроса

Для запуска макроса выделите (если необходимо) часть документа, обрабатываемую макросом, и нажмите установленную для него комбинацию клавиш.

Другой способ запуска — обращение к меню Сервис/Макрос... с последующим выбором имени макроса и нажатием кнопки "Выполнить".

Контрольные вопросы

1.Каково назначение текстового процессора Word?

2.Каковы основные особенности и возможности текстового процессора Word?

3.Что называется документом?

4.Каковы основные элементы окна программы Word и каково их функциональное назначение?

5.Какой формат сохранения файлов является основным?

6.Какие расширения присваивются именам файлов, сохраняемых в формате "Документ Word"?

7.Каковы основные режимы отображения документов Word?

8.Как можно переключить режим отображения документов?

9.Чем характеризуется режим разметки страницы? Обычный режим?

10.Когда предпочтительней использовать режим разметки страниц, а когда — обычный?

11.Как можно получить помощь в текстовом процессоре Word?

12.Как выглядит окно справочной системы?

13.По какому принципу сгруппированы справочные сведения на вкладке "Содержание"?

14.С помощью какой вкладки можно выполнить поиск справочной информации по ключевым словам?

15.Каковы возможности вкладки "Поиск"?

16.Как организована справочная система Word?

17.Для чего предназначена система контекстной помощи?

18.Как воспользоваться контекстной можно помощью?

19.Как получить справку о названиях инструментов Word?

20.Что такое абзац?

21.Какие параметры определяют параметры форматирования? Параметры страницы?

22.Какие три типа документов Word можно выделить?

23.Какие принципы используются при разработке документов?

24.Каковы особенности работы с несколькими документами в Word?

25.Каковы форматы сохранения файлов в текстовом процессоре Word?

26.С помощью каких средств текстового процессора Word выполняется форматирование?

27.Какие объекты являются основными объектами форматирования?

28.Что такое зона выделения?

29.Каковы наиболее часто используемые способы выделения текста?

30.Как выполняется форматирование абзаца? Каковы его основные возможности?

31.Как выполнить форматирование шрифта?

32.Какие параметры шрифта можно задавать при форматировании?

33.Что называется гарнитурой шрифта?

34.В каких единицах задается размер шрифта?

35.Что такое кернинг?

36.Какие виды списков можно создавать в документе?

37.Как организовать список?

38.Как изменить формат списка?

39.С помощью какого средства форматируется документ со сложной структурой?

40.Как вставить таблицу в документ?

41.Каковы возможности форматирования таблицы?

42.Как изменить обрамление ячеек таблицы?

43.Какие типы списков можно создать в документе Word?

44.Что такое маркированный список?

45.Чем отличается нумерованный список от маркированного?

46.Как изменить форму маркера или формат нумерации?

47.Как можно оформить текст в несколько колонок?

48.В каких случаях в документе оформляется новый раздел?

49.Как можно сбалансировать текст в колонках?

50.Как следует поступить, если при организации двухколоночного раздела допущена ошибка?

51.Как можно удалить границы разделов?

52.В каких случаях в документе должны быть оформлены разделы?

53.Как можно добавить страницу с альбомной ориентацией в документ с книжной ориентацией страниц?

54.Как вызвать панель "Рисование"?

55.В чем отличие рисунков, создаваемых инструментами панели "Рисование" от рисунков в графическом редакторе Paint?

56.Чем отличается векторная графика от растровой?

57.Как хранятся в памяти компьютера векторные рисунки?

58.Какова общая методика создания рисунка?

59.Как сгруппировать детали рисунка?

60.Каковы особенности редактирования рисунка?

61.Как выполняется заливка объектов, созданных средствами панели "Рисование"?

62.Как вставить в текст рисунок из файла?

63.Рисунки каких форматов можно вставить в документ Word?

64.Как может быть расположен рисунок по отношению к тексту в документе?

65.Как изменить взаимное расположение рисунка и текста?

66.Как получить доступ к средствам для создания фигурного текста?

67.Какова общая методика использования фигурного текста?

68.Для чего используются таблицы в документах?

69.Как вставить таблицу в документ?

70.Как получить доступ к созданию и форматированию таблиц?

71.Как можно объединить ячейки таблицы?

72.Опишите способы выделения объектов таблицы?

73.Каковы особенности операции выравнивания в таблице?

74.По каким правилам записываются формулы в ячейки таблицы?

75.Как записываются ссылки на ячейки и вставляются функции в формулу?

76.Какова технология создания сложных документов при помощи таблиц?

77.Что такое шаблон?

78.На основе какого шаблона создается большинство документов?

79.Что называется формой?

80.Для чего служат шаблоны и формы?

81.Какая информация может храниться в шаблоне?

82.Что называется стилем?

83.Какие документы могут служить в качестве формы?

84.Какие типы полей может содержать документ?

85.Как вставить поле?

86.Через сколько этапов проходит построение формы?

87.Как выполняется создание текстовой основы формы?

88.Каковы возможности настройки формы?

89.Как защитить форму?

90.Как создается шаблон?

91.Как загрузить шаблон?

92.Как выполняются правка и замена текста?

93.Как задать автоматический перенос слов в абзаце?

94.Как можно вставить номера страниц в документ Word?

95.Что называется оглавлением документа?

96.Как создать оглавление?

97.Что называется указателем в документе Word?

98.Какие этапы включает в себя создание указателя?

99.Как выполняется идентификация элемента указателя?

100.Как осуществляется сборка указателя?

101.Как осуществляется доступ к встроенным программам, реализующим различные объекты в создаваемом документе?

102.Какое приложение используется для построения диаграмм?

103.Как выбрать приложение для построения диаграмм?

104.Как построить диаграмму?

105.Что такое легенда в диаграмме?

106.Как задать надписи для разметки горизонтальной оси и для легенды?

107.Как отредактировать диаграмму?

108.Каковы возможности редактора формул?

109.Как записать формулу в документе?

110.Каков общий порядок набора формул?

111.Как вставить пробел в формулу?

112.Как выполнить выравнивание формулы?

113.Что называется макросом?

114.Для решения каких задач целесообразно применение макросов?

115.На основе какого языка записывается макрос?

116.Как создаются простые макросы?

117.Сколько этапов и каких можно выделить при работе с макросами?

118.Как проходит подготовка к записи макроса?

119.Как записать и отредактировать макрос?

120.Как запустить макрос?[kgl]

[Gl]лекция 6. Прграмма для создания презентации ms powerpoint[:]

Программа PowerPoint предназначена для создания экранных презентаций. Она позволяет не только создавать классические слайды для проектора, но также строить электронные презентации с мультимедийными эффектами, такими как анимация и звуковое сопровождение. Для таких целей слайд-проектор уже не годится. Развитие средств демонстрации идет в направлении чисто электронных презентаций, в рамках которых слайды автоматически или под управлением докладчика показываются на большом мониторе. Благодаря появлению проекторов компьютерного изображения на большие экраны такие презентации приобретают все большее распространение. В связи с этим программа PowerPoint в основном ориентирована на создание экранных презентаций с включением всех возможностей мультимедиа и компьютерных сетей, включая Internet.

Режимы работы программы PowerPoint

Режим слайдов. В этом режиме создаются и корректируются слайды, на которых можно разместить текст, графику или создать диаграммы.

Сортировщик слайдов. Данный режим позволяет определить очередность появления слайдов на экране, а также эффекты при переходе от слайда к слайду в процессе презентации.

Режим страниц с заметками. В этом режиме видны заранее подготовленные заметки к каждому слайду. Заметки оказывают помощь во время доклада или презентации, позволяя докладчику не держать всю нужную информацию у себя в памяти.

Режим структуры. Этот режим используется для подготовки заголовков и текста слайдов, а также выбора дизайна оформления. Графические объекты, диаграммы и т.п. в этом режиме в слайды не вставляются.

Режим показа слайдов. Режим позволяет просмотреть процесс прохождения презентации.

Все режимы вызываются из раздела меню Вид или с помощью кнопок, расположенных в нижней части основного окна программы.

Первые шаги в создании слайдов

Основными элементами презентации являются слайды. Программа PowerPoint позволяет за короткое время создавать профессиональные слайды.

Запуск программы PowerPoint

После запуска PowerPoint открывается основное окно программы и поверх него - диалоговое начальное окно. Основное окно как обычно включает строку заголовка, строку меню, панель инструментов и строку состояний. Начальное окно содержит две области: Создать презентацию и открыть презентацию. В первой области предлагаются три различных способа создания презентации: мастер автосодержания, шаблон презентации и пустая презентация. Установим переключатель в положение пустая презентация, так как с работой программы PowerPoint лучше всего знакомиться на таком примере. Другие пути создания презентации предоставляют меньше возможностей управления программой, а поэтому менее пригодны для демонстрации всех возможностей PowerPoint. Нажмем на кнопку OK.

Появившееся диалоговое окно Создать слайд предлагает палитру из 24 доступных шаблонов для создания различных типов слайдов. Сюда входят шаблоны слайдов для текста, текста с диаграммами, рисунков и других объектов. Кроме того, предусмотрены различные варианты размещения этих элементов на слайде. Если нам не подходит ни один из этих шаблонов, выберем пустой слайд, на котором можно поместить текст, графику и другие элементы по своему усмотрению. В правой нижней части диалогового окна Создать слайд выводится краткое описание выделенного шаблона.

После выбора одного из видов слайдов нажмем на кнопку ОК, и на экране появится соответствующий шаблон. Если выбран непустой слайд, то в зависимости от его вида на слайде могут присутствовать области для ввода заголовка, элементов текста и т.д. Как только в одну из этих областей будет введен текст, то находившийся там текст с инструкциями исчезнет. Для того чтобы перейти в другое поле, достаточно щелкнуть в нем мышью. Если необходимо дополнить или изменить введенный текст, нужно щелкнуть мышью на соответствующем текстовом поле. Благодаря предлагаемым по умолчанию полям совсем несложно заполнить слайды содержимым.

Если выбран пустой слайд, то текстовые поля в нем нужно создать самостоятельно. Для этого откроем меню Вставка и щелкнем на пункте Надпись, затем - в позиции, которая послужит одним из углов текстового поля, при нажатой левой кнопке мыши расширим рамку текстового поля до нужных размеров, после чего введем текст обычным способом.

Добавление и удаление слайдов

Обычно для презентации одного слайда недостаточно. Для создания следующего слайда щелкнем на кнопке Создать слайд на панели инструментов. В открывшемся после этого диалоговом окне Создать слайд следует выбрать шаблон нового слайда, как это было описано для первого слайда.

Для удаления слайда в меню Правка нужно щелкнуть на команде Удалить слайд.

Форматирование текстовых полей

Для того чтобы отформатировать соответствующий текст, его сначала нужно выделить. Для выделения текстового поля достаточно один раз щелкнуть на нем мышью. Появится рамка с размерными маркерами, окаймляющая текстовое поле. После этого можно изменить размер или позицию данного текстового поля, установить новые атрибуты шрифта, установить цветной фон и многое другое. Прямой доступ к командам форматирования можно получить в контекстном меню текстового поля, вызываемом щелчком правой кнопки мыши на его рамке или на тексте.

Изменение размеров и положения текстового поля

После установки указателя мыши на один из размерных маркеров указатель превращается в двунаправленную стрелку, перетаскивая которую при нажатой левой кнопке мыши, можно менять величину текстового поля.

Позиционирование текстового поля можно выполнить с помощью мыши. Для этого поместим указатель мыши на край текстового поля. После того как указатель приобретет вид перекрестия со стрелками, текстовое поле можно перенести при нажатой левой кнопке мыши в другую позицию.

Форматирование символов в текстовых полях

Если в контекстном меню текстового поля щелкнуть на команде Шрифт, откроется одноименное диалоговое окно. В данном диалоговом окне можно выбрать шрифт и его атрибуты.

Диалоговое окно Шрифт также можно вызвать одноименной командой из меню Формат; предварительно следует выделить текстовое поле. Назначение полей в диалоговом окне Шрифт не отличается от назначения соответствующих полей в аналогичном окне программы Word. Отличием является наличие кнопки Просмотр. После настройки шрифта и выполнения щелчка на кнопке Просмотр установки диалогового окна будут применены к текстовому полю, причем диалоговое окно останется открытым. Таким способом можно проконтролировать воздействие и других установок на слайд, не вызывая снова и снова диалоговое окно. Если диалоговое окно закрывает текстовое поле на экране, то с помощью мышки можно отодвинуть его в сторону.

Цвет символов

В поле Цвет выбор ограничен небольшой палитрой но, если щелкнуть на кнопке Дополнительные цвета, откроется диалоговое окно Цвет. Предлагаемая палитра цветов на вкладке Обычные значительно расширяет возможности пользователя по оформлению текста. Для выбора нужного цвета нужно щелкнуть на подходящем цветном элементе палитры. Если и в этой палитре подходящего цвета нет, то можно обратиться к вкладке Спектр.

На этой вкладке в соответствующих полях можно задать оттенок, насыщение, яркость, а также компонентный состав цвета. Значения, вводимые в этих полях, находятся в пределах от 0 до 255. Поскольку данные значения являются взаимозависимыми, при изменении содержимого одного из полей PowerPoint автоматически производит подгонку значений остальных полей.

Выравнивание текста

Выравнивание текста по вертикали, добавление рамки и фона можно произвести с помощью команд диалогового окна Формат автофигуры. Это диалоговое окно вызывается соответствующей командой из контекстного меню текстового поля либо из раздела меню Формат.

Диалоговое окно содержит вкладки: Цвета и линии, Размер, Положение, Рисунок и Надпись. При редактировании текста вкладка Рисунок недоступна, и, наоборот, при редактировании рисунка недоступна вкладка Надпись. На вкладке Надпись в поле Центр вращения текста можно определить точку, к которой будет привязан текст в надписи. Эта точка определяется относительно поля надписи. В области Внутренние поля можно указать размер незанятых текстом краевых областей текстового поля (поля надписи), т.е. расстояния от текста до краев текстового поля. Установка опции Переносить текст в автофигуре по словам выполнит разбиение текста на несколько строк так, чтобы он помещался в пределах текстового поля по ширине.

Рамка и фон текстового поля

Для того чтобы снабдить текстовое поле видимой рамкой или установить фон, следует открыть контекстное меню и вызвать диалоговое окно Формат автофигуры. На вкладке Цвета и линии можно выбрать нужные цвета фона и линии рамок. Для выбора фона достаточно щелкнуть в области Заливка на одном из предлагаемых цветов в палитре. Цвет заливки выбирается также как и цвет символов. Дополнительные опции поля Цвет перечислены в таблице.

В области Линия выбирается тип рамки, ограничивающей текстовое поле. В соответствующих полях можно выбрать цвет, шаблон, тип и толщину линии.

Форматирование графики

Помещенный на слайд рисунок можно редактировать. Размеры и позицию выделенного рисунка на слайде проще всего изменять с помощью мышки. Размеры изменяются с помощью размерных маркеров, а перенос в новую позицию осуществляется путем перетаскивания рисунка при нажатой кнопке мыши. Форматирование рисунка выполняется практически так же, как форматирование текстового поля, с тем отличием, что диалоговое окно имеет название не Формат автофигуры, а Формат рисунка. Окно вызывается командой из контекстного меню или из раздела меню Формат. Вкладки имеют те же названия, только вкладка Надпись недоступна, а вкладка Рисунок доступна.

На вкладке Рисунок в области Обрезка можно ограничить область графического объекта, отображаемую на экране, путем ввода размеров обрезаемых полей в сантиметрах. В области Изображение с помощью движковых регуляторов устанавливаются яркость и контрастность изображения. В поле Цвет находится список опций для преобразования рисунка в черно-белое изображение или в полупрозрачную подложку.

Команды для форматирования рисунков вызываются также кнопками на панели инструментов Настройка изображения, которая открывается при выделении графического объекта.

Диаграммы

В диалоговом окне Создать слайд предлагается несколько шаблонов с диаграммами. Если выбрать один из таких шаблонов, то после двойного щелчка внутри рамки, предназначенной для диаграммы, на экране появится диалоговое окно с таблицей данных и заготовка диаграммы.

Диаграмма из Excel в PowerPoint

Нет необходимости повторно создавать диаграмму в PowerPoint, если таковая уже подготовлена, например, в программе Excel. Существующая диаграмма может быть перенесена из программы Excel на PowerPoint-слайд. Дополнительное преимущество такой вставки диаграммы состоит в том, что изменения данных в программе Excel незамедлительно отображаются на слайде программы PowerPoint.

Вставка диаграммы из Excel наиболее просто выполняется в случае, если в Excel диаграмма была создана на отдельном рабочем листе. Для переноса такой диаграммы загрузим содержащую ее рабочую книгу и откроем рабочий лист диаграммы, щелкнув мышью на его ярлычке, а затем перейдем в программу PowerPoint. Здесь выберем шаблон слайда, предназначенного для вставки большого объекта.

Если теперь дважды щелкнуть на поле, предназначенном для вставки объекта, то откроется диалоговое окно Вставить объект. Если был выбран пустой слайд, то в меню Вставка следует щелкнуть на команде Объект для открытия такого диалогового окна. В диалоговом окне Вставить объект установим опцию Создать из файла. Теперь в поле Файл укажем нужный Excel-файл или выберем его с помощью командной кнопки Обзор, которая открывает одноименное диалоговое окно. Это диалоговое окно имеет такую же структуру, как и знакомое окно Открыть. Найдем и выделим нужный файл, затем щелкнем на кнопке ОК. После этого снова появится диалоговое окно Вставить объект. Установим опцию Связать, предназначенную для связывания встраиваемого объекта с исходным файлом. Для того, чтобы скопировать диаграмму на слайд, щелкнем на кнопке ОК.

Excel-диаграмму можно перенести также с помощью обычной последовательности команд: Copy, Paste. Однако в этом случае диаграмма уже не будет связана с исходным файлом.

Создание фона слайда

Для того чтобы расположить слайды на каком-нибудь особом фоне, в меню Формат можно воспользоваться командой Фон. В результате откроется одноименное диалоговое окно.

В этом окне откроем поле списка в области Заливка фона и выберем цвет фона или с помощью команды Дополнительные цвета отыщем в следующем диалоговом окне тот цвет, который отвечает нашим требованиям, аналогично тому, как это делается при выборе цвета символов или цвета заливки текстовой области.

Щелчок на пункте Способы заливки открывает диалоговое окно Заливка с несколькими вкладками. Здесь можно выбрать подходящий узор заливки. Кроме установки цветного фона, на слайде можно поместить рисунок, который послужит ему фоном.

Для использования рисунка в качестве фона слайда на вкладке Рисунок диалогового окна Заливка щелкнем на кнопке Рисунок, а затем в диалоговом окне Выделить рисунок установим, какой графический файл должен использоваться в качестве фона слайда.

Оформление презентации

Для придания презентации завершенной формы следует создать единый стиль слайдов: единый фон, одинаковый шрифт и т.п. Для ввода определенного стиля в презентации можем воспользоваться кнопкой панели инструментов Применить оформление. Раскроется одноименное диалоговое окно, в котором можно выбрать дизайн, отвечающий нашим запросам. Перед применением конкретного стилевого решения взглянем на поле предварительного просмотра, чтобы убедиться в правильности выбора. Затем щелкнем на кнопке Применить.

С помощью кнопки Применить ко всем диалогового окна Фон единый стиль можно придать всем слайдам. Если при этом окажется, что один из слайдов выпадает из этого ряда, то скорее всего это связано с тем, что в данном слайде ранее уже был установлен некоторый фон. Чтобы и этот слайд воспринял соответствующий стиль, его фон следует удалить.

Удаление оформления

Выбранное оформление можно полностью отменить и вернуться к исходному стилю. Для этого щелкнем на кнопке Применить оформление на панели инструментов, а затем в открывшемся диалоговом окне с помощью поля Папка поднимемся на один уровень каталогов выше, чем тот, из которого был выбран текущий дизайн (обычно это каталог: С:\Office\Шаблон). Там находится файл Новая_презентация.pot. Если применить для презентации такой стиль оформления, то все слайды примут первоначальный вид.

Собственный дизайн слайдов

Если предлагаемые варианты оформления слайдов нам не подходят, то можно обратиться к помощи Образца слайдов PowerPoint. Образец слайдов вызывается из раздела меню Вид. Образец предлагает инструмент, позволяющий единообразно оформить все слайды. Все форматирования, выполняемые в Образце слайдов, будут применены ко всем слайдам презентации. С помощью Образца слайдов можно вставлять в слайды фирменные знаки, фон, рисунки и т.п. Образец слайдов вызывается из меню Вид командой Образец. После вызова раскрывается подменю, в котором можно выбрать образец для слайдов, заметок и заголовков.

Сохранение образцов слайдов

Для того чтобы создать Образец слайда, следует оформить его точно так же, как и обычный слайд. Если мы хотим сохранить Образец для будущих презентаций, то в диалоговом окне Сохранить как выберем тип файла Шаблон презентации (*.pot). Рекомендуется сохранять шаблон презентации в той же папке, в которой сохранены входящие в состав Microsoft Office шаблоны, чтобы к нему можно было обращаться как к дизайну презентации. Эта папка, как правило, имеет имя Дизайны_презентаций. Она находится в папке Шаблоны, которая, в свою очередь, располагается в том каталоге, в котором был установлен пакет Office.

Сортировка слайдов

Изменить последовательность слайдов в презентации можно в режиме сортировщика слайдов, который вызывается из раздела меню Вид. В этом режиме слайды можно расположить в требуемой очередности.

Щелкнем на слайде, позицию которого нужно изменить, и перетащим его при нажатой кнопке мыши в требуемую позицию. Если во время доклада нужны не все слайды презентации, то отдельные слайды можно спрятать. Для этого следует выделить скрываемый слайд щелчком мыши, а затем в разделе меню Показ слайдов (или в контекстном меню) выбрать команду Скрыть слайд. В режиме сортировщика номер скрытого слайда перечеркнут. Повторное обращение к той же команде приведет к отмене скрытия.

Если время демонстрации презентации уже определено, то время, зарезервированное для каждого слайда, будет указано под ним.

Двойной щелчок на слайде открывает режим слайдов, в котором можно обработать выбранный слайд.

Добавление номеров слайдов и нижних колонтитулов

Для вставки в слайды их номеров и нижних колонтитулов в меню Вид щелкнем на пункте Колонтитулы. В раскрывшемся после этого одноименном диалоговом окне выполним необходимые установки.

Номера страниц и колонтитулы можно устанавливать раздельно для слайдов и страниц заметок. С помощью области Включить в слайд номер страницы и колонтитул присваивается только текущему слайду, другие слайды остаются неизменными и могут получить другой колонтитул. Командная кнопка Применить ко всем используется для распространения установок данного диалогового окна на все слайды.

Переходы от слайда к слайду

Переходы от слайда к слайду могут сопровождаться специальными эффектами. Такие эффекты устанавливаются в диалоговом окне Переход слайда, которое открывается щелчком мыши на одноименной кнопке панели инструментов в режиме сортировщика слайдов. В режиме слайдов для этого следует открыть меню Показ слайдов и щелкнуть на пункте Переход слайда.

Удобнее всего процесс смены слайдов настраивать в режиме сортировщика слайдов. В этом режиме каждая смена типа перехода от слайда к слайду сопровождается демонстрацией перехода. Возможные типы переходов:

- наплыв вверх, вниз, вправо, влево;

- жалюзи вертикальные и горизонтальные;

- прямоугольник внутрь и наружу;

- растворение;

- выцветание и т.д.

Для применения одного из звуковых эффектов следует выбрать соответствующий элемент списка в поле Звук в диалоговом окне Переход слайда.

С помощью командной кнопки Применить выбранный способ перехода присваивается только текущему слайду, нажатие командной кнопки Применить ко всем приводит к тому, что данный эффект будет использоваться при появлении всех слайдов.

Опция по щелчку в области Продвижение должна быть установлена, если смена слайда производится щелчком мыши. Кроме того, здесь можно установить продолжительность показа каждого слайда на экране во время автоматической презентации. С помощью настройки времени воспроизведения можно установить оптимальное время показа каждого слайда.

Эффекты для отдельных элементов

Эффекты для отдельных элементов слайда проще всего установить в режиме слайдов. Здесь всегда обрабатывается тот слайд, который виден на экране. Для того чтобы исследовать все возможности анимации, вызовем диалоговое окно Настройка анимации, открываемое одноименной командой в разделе меню Показ слайдов.

На вкладке Время в области Порядок анимации перечислены элементы слайда, предназначенные для анимации. В поле предварительного просмотра выделен активный элемент. Все установки, произведенные на четырех вкладках, имеют силу только для данного элемента.

На вкладке Время в области Объекты без анимации выделим элемент слайда, который мы хотим «оживить». Используя область Анимация, можно с помощью установки соответствующих опций разрешить или запретить анимацию для выделенного в списке элемента слайда. Для разрешения анимации установим опцию включить. Если мы приводим в движение элемент слайда с помощью анимации по щелчку мыши, то нужно установить соответствующую опцию.

На вкладке Эффекты в соответствующих полях установим необходимые эффекты анимации, выделяя нужные опции в списках. Здесь можно выбрать те же эффекты, что и при смене слайдов, и кроме того вращение, увеличение, уменьшение и др. В области Выберите эффект и звук из соответствующих списков можно выбрать анимационный эффект и сопровождающий его звук. В поле После анимации нужно указать, что должно произойти с элементом после завершения эффекта анимации. По умолчанию элемент останется видимым. Для того чтобы элемент «пробежал по экрану» только один раз, выберем опцию После анимации спрятать. Опция Спрятать по щелчку должна быть установлена, если предполагается во время презентации сказать несколько слов о данном элементе, а затем освободить его место на слайде для другого. Можно выбрать цвет, в который будет окрашен элемент или текст после анимации.

В области Появление текста определяется, каким образом должно происходить появление текста при анимации: по буквам, по сло­вам или целиком.

Если в слайд была вставлена диаграмма, то для нее можно использовать специальные эффекты, но они доступны только в случае, если диаграмма была создана в программе PowerPoint. Импортированные диаграммы, например, из программы Excel, не поддаются анимации.

Соответствующие опции находятся на вкладке Эффекты в диаграммах. Там можно установить последовательность появления на экране частей диаграммы и эффекты, его сопровождающие.

В области Выберите эффект и звук можно выбрать эффект появления частей диаграммы и сопровождающий звук.

На вкладке Параметры воспроизведения устанавливается, будет ли остановлена презентация во время воспроизведения клипа или звукового фрагмента. Эти параметры доступны только для видеофрагмента или звукового файла.

Время воспроизведения

Во время экранной презентации один слайд может сменять другой автоматически. Чтобы обеспечить нормальное восприятие каждого слайда, следует задать необходимую длительность отображения его на экране. В PowerPoint предусмотрено два способа проведения презентации: либо слайды сменяются на экране автоматически, и тогда необходимо установить время их воспроизведения, либо пользователь берет на себя роль демонстратора и самостоятельно определяет момент перехода на следующий слайд. Время воспроизведения для автоматической презентации проще всего установить в режиме настройки воспроизведения.

Настройка времени воспроизведения

Настройка времени воспроизведения презентации выполняется следующим образом. Сначала нужно нажать кнопку Настройка времени на панели инструментов в режиме сортировки слайдов. После запуска презентации каждый последующий слайд будет появляться только после щелчка мышью. На экране кроме слайдов появляется диалоговое окно Настройка времени, в котором отображается время демонстрации каждого слайда и всей презентации. При этом PowerPoint фиксирует моменты щелчков мышью, и при следующем запуске презентации автоматически выдерживает установленные интервалы времени.

В конце всей презентации появляется окно, в котором сообщается полное время презентации и задается вопрос: должны ли установленные длительности показа слайдов использоваться в будущем.

При настройке времени презентации нельзя прервать ни один из эффектов анимации, поэтому не следует торопиться щелкать мышью, а выполнять щелчок только после того, как установленный эффект появления объекта будет завершен полностью.

Параметры презентации

Во время презентации в левой нижней части экрана находится окошко со стрелкой. Щелчок на этой стрелке открывает контекстное меню. Поскольку данное окошко закрывает часть слайда, а контекстное меню можно открыть в любой момент, щелкнув правой кнопкой мыши в любом месте экрана, то эту стрелку вполне можно убрать. Для этого в меню Сервис выберем пункт Параметры. В открывшемся диалоговом окне на вкладке Вид выключим опцию Показывать кнопку контекстного меню. При этом проследим за тем, чтобы заодно не выключить вызов контекстного меню посредством правой кнопки мыши.

В конце презентации не следует оставлять последний слайд на экране. Более логичным является вариант, когда после последнего слайда экран становится черным — это ясно показывает, что презентация завершена.

Полезные сочетания клавиш

[kgl]

[Gl]лекция 7. Электронные таблицы ms excel[:]

Excel — табличный процессор, входящий в комплект Microsoft Office и предназначенный для обработки информации, представленной в табличной форме. В отличие от текстового процессора Word, предназначенного для оформления текстовых документов, Excel специализирован для выполнения вычислений с табличными данными. Excel имеет большое количество встроенных функций для математических, статистических, финансовых и других вычислений. С другой стороны, Excel — это среда, ориентированная на непрограммирующего пользователя, что делает его популярным среди экономистов, бухгалтеров и других специалистов, обрабатывающих табличные данные.

Документ Excel называется рабочей книгой, состоящей из набора рабочих листов. Книга хранится в виде файла с расширением .xls. Одна книга может содержать до 256 рабочих листов.

Элементы рабочего окна Excel

Excel имеет стандартный интерфейс Windows. Поэтому рассмотрим только те элементы рабочего окна, которые отличают Excel от Word.

Строка меню отличается от меню в Word заменой пункта "Таблица" на пункт "Данные", предназначенный для выполнения операций сортировки, фильтрации и некоторых других над табличными данными.

На панели форматирования следует отметить кнопку "Объединить и поместить в центре", а также "Денежный формат" и "Процентный формат".

Строка формул состоит из поля адреса, управляющих кнопок и поля содержимого ячейки. При активизации ячейки таблицы в этих полях появляется соответствующая информация. Управляющие кнопки выполняют: отмену редактирования ячейки (кнопка с крестом); принятие редактирования (кнопка с галочкой — соответствует нажатию Enter); вызов Мастера функций (кнопка "="). Редактировать содержимое ячейки можно непосредственно в самой ячейке или в поле содержимого ячейки. В первом случае надо выполнить двойной щелчок по ячейке или нажать клавишу F2, во втором — активизировать ячейку и щелкнуть в поле содержимого строки формул.

Столбцы и строки таблицы имеют заголовки. Для столбцов заголовки — буквы латинского алфавита; для строк — целые числа. При большом количестве столбцов их заголовки состоят из двух латинских букв, например: AD, BF. Всего на рабочем листе можно разместить 256 столбцов и 65536 строк.

Указатель ячейки — рамка, выделяющая ячейку.

Ячейки Excel

Одним из центральных понятий в Excel является ссылка на ячейку. Ссылки используются для записи формул. По форме записи ссылки могут быть двух типов: A1 и R1C1. В типе A1 первым указывается заголовок столбца, вторым — заголовок строки. Например: D5; G24; AF13. В типе R1C1 первой указывается строка с префиксом R, а вторым — числовой номер столбца с префиксом С, например, R12C5. По своим свойствам ссылки могут быть абсолютными и относительными. Во втором случае говорят просто "ссылка". Относительные ссылки обладают свойством автоматической коррекции координат ячейки при переносе (копировании) формулы в другую ячейку. Абсолютные ссылки таким свойством не обладают. В приведенных выше примерах все ссылки — относительные. Для задания абсолютной ссылки в типе A1 добавляется знак "$" перед заголовком столбца и (или) перед заголовком строки, например: $A$10; D$25; $AF16. Для типа R1C1 номер строки и (или) столбца при задании абсолютной ссылки заключается в квадратные скобки, например, для приведенных выше примеров можно записать: R[10]C[1]; R[25]C4; R16C[34].

Допускаются ссылки на другой лист, другую книгу (внешние ссылки) и другое приложение (удаленные ссылки).

Ячейка таблицы, на которой стоит указатель ячейки является активной. Для активизации необходимо щелкнуть кнопкой мыши по ячейке.

Группа ячеек может быть выделена для выполнения различных операций. Если выделяемая область таблицы имеет прямоугольную форму, то технология ее выделения обычная — либо мышью с удержанием левой кнопки, либо клавиатурой — при нажатой клавише Shift. Если выделяются несмежные ячейки таблицы, то сначала следует выделить первую область, а затем, удерживая Ctrl, мышью выделить другие.

При необходимости ссылки на прямоугольную область таблицы говорят о диапазоне ячеек. В общем случае диапазон записывается как две ссылки на верхнюю левую и нижнюю правую ячейки прямоугольной области, разделенные двоеточием, например D5:F13. Диапазоном может быть частичный столбец (например, R4:R25) или частичная строка (например, A12:Z12). Если двоеточием разделены только номера строк или столбцов (например, A:F или 5:13), то в диапазон входят все ячейки таблицы, ограниченные этими строками или столбцами.

Для ввода данных в ячейку, ее надо активизировать, набрать данные с клавиатуры и нажать Enter или щелкнуть мышью в другой ячейке.

Данные, вводимые в ячейку, могут быть текстом, формулой или ссылкой. Excel может определять тип данных автоматически. Если введен текст, он обычно выравнивается по левому краю ячейки. Если длина текста превышает ширину ячейки, но ячейка справа пуста, текст на экране будет занимать эту ячейку. Если же ячейка справа занята, то на экране текст ограничивается размером ячейки. Фактически же ячейка содержит полный текст, в чем можно убедиться, просмотрев ее содержимое в строке формул.

Вводимые числа выравниваются по правому краю ячейки. Для разделения целой и дробной частей десятичных чисел используется запятая. Если целая часть числа не умещается по ширине ячейки, на экран выводятся знаки "####".

Запись формул и ссылок на другие ячейки начинается со знака "=", за которым следует выражение или ссылка. Если выражение синтаксически правильно, то после завершения ввода формулы в ячейке размещается результат вычисления, иначе — сообщение типа "#ИМЯ?".

Достоинство использования ссылок и формул со ссылками в том, что при изменении данных в исходных ячейках, результат в ячейке с формулой будет скорректирован автоматически.

Организация вычислений

Формулы и их запись

Запись формулы в ячейку начинается со знака "=". Далее записывается арифметическое выражение с использованием знаков математических операций, круглых скобок, ссылок и стандартных функций Excel. Правила записи — обычные математические.

Рассмотрим организацию простейших вычислений на примере таблицы стоимости автоперевозок.

Будем считать, что себестоимость перевозок складывается из затрат на топливо и других затрат, пропорциональных весу автомобиля с грузом и пройденному расстоянию. Тогда затраты X можно вычислить по формуле:

Формула для вычисления стоимости перевозки до Корочи в ячейке F9 имеет вид:

=$F$4*$C$4*E9/100+$C$7*D9*($C$6+E9)/1000

В формуле использованы абсолютные и относительные ссылки (почему — ответить самостоятельно). После ввода формулы в ячейке F9 появится результат: 753,19. Для вычисления стоимостей для других пунктов достаточно выделить ячейку F9 и протянуть маркер указателя до ячейки F13 - относительные ссылки в копируемой формуле будут модифицированы автоматически и в ячейках появится результат.

Суммарный вес перевезенного груза и суммарную стоимость перевозок можно рассчитать по формулам =СУММ(E9:E13) и СУММ(F9:F13).

Отметим следующие особенности оформления рассмотренной таблицы и выполнения вычислений.

Некоторые ячейки в таблице являются объединенными. Если на такую ячейку делается ссылка, то ее координатой считается верхняя левая ячейка объединенной области. Пример — ссылка на С4.

Данные, являющиеся аргументами формул, должны помещаться в отдельные ячейки.

Результаты в ячейках F9:F14 выровнены по правому краю ячеек. Для задания видимого отступа справа для этих данных введен дополнительный столбец G и убрано вертикальное обрамление между F9:F14 и G9:G14.

Разрядность десятичной части результатов в ячейках F9:F14 задана через меню Формат/Ячейки/Число/Число десятичных знаков — 2.

Дата в ячейке F6 вставлена с помощью Мастера функций (Стандартная панель инструментов) — функция СЕГОДНЯ(), группа Дата и время. Для редактирования формы представления даты необходимо выполнить Формат/Ячейки/Число и выбрать нужный формат из списка.

Работа с Мастером функций

Работа с Мастером функций начинается с нажатия кнопки или обращения к меню Вставка/Функция и выполняется в два этапа: выбор функции и задание аргументов функции. Очень часто аргументами функций являются табличные данные, поэтому они должны быть подготовлены до обращения к Мастеру функций.

1 Этап — выбор функции

Для выбора функций используется окно с двумя полями. В левом поле задается категория функции, в правом - сама функция. Всего имеется 14 категорий. При выделении функции в правом списке, в нижней части окна появляется краткое описание ее назначения.

2 Этап — задание аргументов функции

Панель для задания аргументов выводится автоматически после завершения первого этапа. Она содержит одно или несколько однострочных полей, снабженных специальной кнопкой для сворачивания панели. Если количество аргументов функции может быть произвольным, то после ввода аргументов в очередное поле, на панели появляется дополнительное поле и т.д. При активизации поля в нижней части панели появляется пояснение его назначения.

Технология задания аргументов такова:

• свернуть панель щелчком по кнопке в правой части поля;

• выделить интервал (диапазон), содержащий аргументы (если интервалов несколько, то выделение выполняется при нажатой Ctrl) — за правильностью ввода можно следить с помощью строки формул;

• развернуть панель повторным щелчком по кнопке поля;

• повторить вышестоящие пункты для других аргументов;

• завершить задание аргументов нажатием Ok.

Альтернативным способом является ввод аргументов вручную в строке формул. Несколько аргументов одной функции перечисляются через точку с запятой.

Ошибки в формулах

Для облегчения поиска ошибок в формулах целесообразно перейти в режим показа формул в ячейках через Сервис/Параметры/Вид и установить флажок "Формулы". При этом ширина ячеек таблицы будет автоматически увеличена и вместо результатов и сообщений об ошибках будут показаны формулы.

Типовые ошибки:

#REF! — ссылка на несуществующую ячейку;

#DIV/0 — деление на ноль;

#NUM! — нарушение математических правил, например, корень из отрицательного числа;

#ИМЯ? — ошибочное имя функции;

#ЗНАЧ! — аргумент недопустимого типа.

Если формула в ячейке содержит ссылки на другие ячейки, то для облегчения поиска связей формулы, следует выполнить Сервис/Зависимости/Влияющие ячейки. Текущая ячейка будет соединена синими линиями со стрелками со всеми влияющими ячейками. Через Сервис/Зависимости/Зависимые ячейки можно установить на какие ячейки влияет активная ячейка.

Вычисления с массивами

До сих пор мы говорили о вычислениях при помощи формул, в которых результат размещается в одну ячейку. Существуют формулы, результатом вычисления которых является множество значений, размещаемых в интервал. Такой интервал называют массивом, а соответствующие формулы - формулами массивов. Для работы с такими формулами существуют особые правила. Например, можно записать формулу:

=B3:B12 - D3:D12

Формула вычисляет разность значений ячеек в двух столбцах. Если формула записана в ячейку F3, то после нажатия Enter только в ней будет выведен результат, равный разности значений B3 и D3. Все разности в данном примере можно вычислить двумя способами:

• Выделить интервал для записи массива(F3:F12) и нажать Shift+Ctrl+Enter.

• Вычислить по формуле массива в одной ячейке и скопировать формулу на все ячейки массива за маркер указателя.

Указанные способы могут не дать требуемого результата при вычислениях с некоторыми стандартными функциями, результатом которых является массив. Более надежным является следующий способ:

• Выделить интервал для записи массива.

• Вызвать Мастера функций и записать функцию.

Завершить второй этап работы с Мастером функций нажатием Shift+Ctrl+Enter, а не Ok.

Если интервал не был предварительно выделен, или в третьем пункте нажата Ok, то исправить положение можно выделением интервала для массива после вычисления, установкой курсора в поле содержимого ячейки строки формул и нажатием Shift+Ctrl+Enter.

Пример

В диапазоне A1:B5 задана матрица. Требуется вычислить произведение исходной матрицы на транспонированную.

Сначала выполним ее транспонирование. Для этого выделим D1:H2 и вызовем Мастера функций. В категории "Ссылки и массивы" найдем функцию ТРАНСП(), зададим ее аргумент A1:B5 и нажмем Shift+Ctrl+Enter. Умножим исходную матрицу на транспонированную. Для этого выделим любой интервал размером 2х2 ячейки, например, D4:E5. Запишем формулу =МУМНОЖ(A1:B5; D1:H2) и нажмем Shift+Ctrl+Enter. Результат показан на рисунке.

Ввод и форматирование данных в Excel

Ввод данных

Табличный процессор Excel имеет определенные достоинства по сравнению с текстовым процессором Word с точки зрения ввода данных в ячейки таблицы. В Excel реализован ряд способов автоматизации ввода данных, что делает его достаточно "интеллектуальным" программным средством. 

Одним из таких способов является возможность автоматической нумерации строк и столбцов таблицы. Для этого надо пронумеровать только первые две ячейки столбца или строки и скопировать их содержимое протяжкой мышью за маркер на остальные ячейки столбца или строки.

Другим средством автоматизации ввода данных является автозаполнение ячеек столбца при работе со списками. Достаточно часто встречаются таблицы, в столбцах которых имеются повторяющиеся данные, например, фамилии сотрудников. Если некоторая фамилия была введена в столбце, то при вводе первой буквы этой фамилии в очередную ячейку этого же столбца происходит автоматическое заполнение ячейки остальными буквами фамилии. Пример показан на рисунке.

Если в столбце имеются несколько фамилий у которых первые буквы совпадают, автозаполнение начинается с первой отличающейся буквы. Например, в столбце кроме фамилии Иванов имеется фамилия Иволгин. В этом случае при вводе в очередную ячейку букв "Ив" автозаполнения не будет. При вводе третьей буквы "а" ячейка будет заполнена фамилией "Иванов". Если же третьей буквой будет "о", то ячейка будет заполнена фамилией "Иволгин".

Общие принципы форматирования

Главный принцип форматирования в Microsoft Excel такой же, как и у других приложений Windows: сначала выделить форматируемую область, затем – применить инструменты форматирования. Основные инструменты форматирования вынесены на панель форматирования и большинство из них совпадают с инструментами текстового процессора Word. Среди новых следует отметить инструмент "Объединить и поместить в центре" и кнопки для задания денежного и некоторых числовых форматов.

Операции выделения

Выделение отдельной прямоугольной области таблицы выполняется либо протяжкой указателя мыши, либо клавишами со стрелками при удержании клавиши Shift. При этом среди выделенных одна ячейка является активной – цвет ее заливки остается белым. Если выполнить щелчок мышью по отдельной ячейке, она будет одновременно выделенной и активной.

Для выделения нескольких несмежных прямоугольных областей следует удерживать нажатой клавишу Ctrl. При этом активной будет только одна ячейка, как показано на рисунке.

Операции копирования и перемещения

Операции копирования и перемещения можно выполнить протяжкой мыши за границу выделенной области. При удержании клавиши Ctrl будет выполняться копирование, без нее – перемещение. Для копирования формул в правом нижнем углу выделенной области имеется специальный маркер (см. раздел "Формулы и их запись").

Форматирование текстовой информации

Текстовый процессор Word специализирован для работы с текстами. Поэтому он имеет более широкий набор инструментов для форматирования текста, чем табличный процессор Excel. Тем не менее, Excel имеет достаточно средств для подготовки и печати профессионально оформленных документов.

Ввод коротких текстов (записей, заголовков и т.д.), чаще всего, требует двух видов форматирования: выравнивания по горизонтали и выравнивания по вертикали. Эти операции выполняются через меню Формат/Ячейки... .

В окне "Формат ячейки" нужный способ выравнивания устанавливается на вкладке "Выравнивание" в соответствующих полях со списком. На этой же вкладке имеются другие важные настройки:

флажок "переносить по словам" – для переноса на новую строку слов, разделенных пробелом (широко используется в заголовках);

группа полей "Ориентация" – для расположения текста вертикально или с наклоном;

поле "отступ" – для задания отступов слева (единица измерения - символ).

Если некоторые тексты имеют длину, превышающую ширину одной ячейки, следует предварительно объединить эти ячейки. Пример показан на рисунке (ячейки B2:D2).

По умолчанию для ячеек установлен режим "Общий". Это означает, что Excel определяет тип данных, вводимых в ячейку, автоматически. Это может приводить к нежелательным результатам. Например, запись 02.03.03 может быть преобразована в 02.03.2003, поскольку Excel распознает ее как дату, а запись 02835 будет преобразована в 2835, поскольку Excel распознает ее как число. В обоих случаях, если необходимо точно воспроизвести данные, следует установить текстовый формат ячейки. Форматы ячеек выбираются из списка на вкладке "Число" окна "Формат ячеек".

Для записи больших текстов, состоящих из одного или нескольких абзацев, желательно соблюдать основные правила форматирования текстов, принятые в текстовом процессоре Word: не выравнивать текст пробелами и не оформлять абзац как набор строк, расположенных в отдельных ячейках. 

Замечание. Следует учитывать, что нажатие клавиши Enter приводит к завершению ввода текста в текущую ячейку, а не к переходу к новому абзацу. Для формирования нового абзаца в пределах текущей ячейки следует нажимать Alt+Enter.

Учитывая особенности Excel, можно руководствоваться следующими правилами записи больших текстов:

• определить область листа, которую будет занимать текст и, либо "растянуть" ячейку, либо объединить несколько ячеек для его записи (второе применяется чаще);

• установить для выбранной области режим "переносить по словам";

• ввести текст, нажимая в конце абзацев Alt+Enter;

• отрегулировать высоту области, содержащей текст.

Замечание. В отличие от Word, минимальная высота строки таблицы не ограничивается размером шрифта. Высоту строки можно уменьшить так, что часть текста будет скрыта или уменьшить до нуля.

Форматирование числовой информации

Основными операциями форматирования чисел являются: задание количества знаков в десятичной части; выравнивание по правому краю и отступ справа. Числа выравниваются по правому краю по умолчанию, однако в некоторых случаях для этой цели можно использовать соответствующую кнопку на стандартной панели инструментов. Количество знаков в десятичной части числа задается на вкладке "Число" окна "Формат ячейки". При выборе числового формата "Числовой" окно принимает вид, показанный на рисунке.

Для выравнивания чисел по правому краю с заданием отступа справа необходимо выбрать числовой формат "Денежный" или "Финансовый", в которых предусмотрен отступ справа. Если же требуется задать отступ справа для числового формата "Числовой" или других, следует добавить достаточно узкий пустой столбец справа от столбца с числами, убрав между ними обрамление.

Работа со списками

Списком называют таблицу, строки которой содержат однородную информацию. Наиболее частые операции со списками - сортировка и поиск информации. Список характеризует не содержимое таблицы, а способ ее организации. Только однородность информации в столбцах таблицы дает возможность дает возможность применять сортировку или фильтры.

Excel автоматически определяет границы списка. Признаком конца области при автоматическом определении служит первая пустая строка. Для определения верхней границы списка сравнивается содержимое первой и второй строк области списка. Если эти строки различаются по типу, то первая строка рассматривается как заголовок. Она исключается из обрабатываемой области.

Обычно при заполнении списков включается режим автозаполнения, в котором при совпадении первых символов вводимых в ячейку с символами в вышестоящих ячейках текущего столбца ввод данных завершается автоматически.

Сортировка списков

Необходимость сортировки записей в списках возникает, обычно, для последующего быстрого поиска информации в списке. Существуют два способа сортировки: по возрастанию и по убыванию признака сортировки, которым является один из столбцов списка. Для простой сортировки строк следует активизировать любую ячейку внутри списка и щелкнуть по одному из значков (по возрастанию или по убыванию) на панели инструментов. Excel автоматически определяет границы списка и сортирует строки целиком. Если пользователь сомневается в правильности определения границ списка, то целесообразно выделить сортируемый диапазон и выполнить Данные/Сортировка. В окне "Сортировка диапазона" следует задать признак сортировки (заголовок столбца), а также как сортировать - по возрастанию или по убыванию.

Если в столбце, являющемся признаком сортировки, много повторяющейся информации, то возможна дополнительная сортировка по вторичному признаку. Максимальное количество признаков, по которым можно сортировать таблицу - 3.

В качестве примера рассмотрим таблицу с итогами сессии.

Отсортируем таблицу по двум признакам: первичный – группа (по возрастанию), вторичный – фамилия (по алфавиту). Для этого выделим диапазон B2:E17 и выполним Данные/Сортировка. Зададим настройки, как показано в окне "Сортировка диапазона". В результате получим отсортированную таблицу.

Обратим внимание на следующие особенности сортировки:

• в выделенный диапазон не включен столбец А – порядковые номера не сортируются;

• сортировка по вторичному признаку (фамилии по возрастанию) означает их расположение по алфавиту только в пределах одинаковых значений первичного признака (номеров групп);

• сортировка по двум признакам с выбором в качестве первичного признака фамилий в данном случае не имеет смысла, поскольку среди фамилий нет повторяющихся значений.

Гораздо реже, чем сортировка по строкам, применяется сортировка по столбцам. Но она в Excel также возможна. В этом случае признаком сортировки является одна из строк списка, например, заголовок, или итоговая строка. Для выполнения сортировки необходимо в окне "Сортировка диапазона" нажать кнопку "Параметры" и установить переключатель "Сортировать столбцы диапазона".

Поиск записей

Для поиска записей следует обратиться к меню Правка/Найти, в поле "Что" диалогового окна "Найти" ввести образец поиска, а в поле "Область поиска" установить "значения". После этого табличный курсор будет установлен на искомую ячейку. Если ячеек с искомым признаком несколько, то для продолжения нажать кнопку "Найти далее". В начале поиска курсор должен быть установлен в начало списка. Допускается применение масок. Маска – это текстовый шаблон, составленный из обычных и специальных символов. В качестве специальных используются символы ? и *. Первый означает любой символ; второй – любой текст. Например, если для рассмотренного выше примера задать поиск информации по маске ?е*, то в таблице будут найдены фамилии Непошеваленко И., Дедикова Т. и Немчинов А.

Применение фильтров

Фильтр - это средство для отбора записей в таблице по некоторому критерию. В Excel имеются два типа фильтров: автофильтр и расширенный фильтр. Автофильтр показывает записи, совпадающие с критериями фильтрации, и скрывает не совпадающие. Расширенный фильтр способен сформировать новую таблицу из отфильтрованных записей.

Автофильтр

Для применения автофильтра необходимо выделить любую клетку внутри фильтруемой таблицы и обратиться к меню Данные/Фильтр.../Автофильтр. После обращения в заголовке таблицы должны появиться кнопки для раскрытия списков. Нажатие любой кнопки приводит к раскрытию списка элементов соответствующего столбца таблицы. Выбранный элемент является критерием фильтрации. Строки таблицы, в которых элементы столбца не совпадают с критерием будут скрыты, причем за совпавшими сохраняются их прежние порядковые номера. Выбор второго критерия в другом списке приведет к дополнительной фильтрации записей и т.д. В качестве примера рассмотрим применение автофильтра для таблицы с итогами сессии. На рисунке показаны результаты фильтрации по условию "Оценка по информатике"=5.

Обратите внимание, что записи, не отвечающие условию фильтрации скрыты. Поэтому нумерация строк идет не по порядку и выделена синим цветом.

Для задания более сложного условия фильтрации необходимо в соответствующем раскрывающемся списке выбрать "[Условие...]" и сформулировать его в открывшемся окне "Пользовательский автофильтр". Окно содержит поля для ввода знаков логических отношений и метки логических операций И и ИЛИ. Например, для отбора записей, соответствующих студентам, получившим по информатике 4 или 5, следует выполнить настройки, как показано на рисунке.

Отменить результаты фильтрации можно через Данные/Фильтр... и убрать флажок с меню Автофильтр.

Достоинство автофильтра в простоте его применения. Недостаток: в отсутствии возможности формулировать сложные условия, связывающие условия фильтрации в разных столбцах операцией ИЛИ.

Расширенный фильтр

Для применения расширенного фильтра требуется предварительная подготовка, состоящая из двух этапов:

• подготовки вспомогательной таблицы (диапазона) критериев;

• планирования места для размещения результатов фильтрации.

Таблица критериев состоит из строки заголовков и строк с критериями. В смежных ячейках первой строки размещаются необходимые заголовки критериев, совпадающие с заголовками основной таблицы. Лучше формировать эти заголовки копированием из основной таблицы. Под заголовками размещаются критерии, причем если несколько критериев расположены в одной строке, они считаются связанными между собой логической операцией И, если в разных - ИЛИ.

В качестве критериев можно использовать содержимое ячеек таблицы или логические выражения с использованием содержимого.

В качестве примера рассмотрим условие фильтрации ("Группа"=154 И "Оценка по информатике">3) ИЛИ ("Группа"=155 И "Оценка по информатике">3).

Исходная таблица, блок критериев и новая таблица с результатами фильтрации показаны на рисунке.

В рассмотренном примере блок критериев расположен в диапазоне G1:H3. Запуск расширенного фильтра выполняется через меню Данные/Фильтр... /Расширенный фильтр. В окне "Расширенный фильтр" следует задать настройки, как показано на рисунке. 

Обратите внимание, что место для размещения результата указано диапазоном из одной строки. Excel автоматически увеличивает этот диапазон, если число записей, удовлетворяющих условию больше заданного в окне "Расширенный фильтр". Этот диапазон должен быть отделен от диапазона критериев по крайней мере одной пустой строкой.

Построение трендовых моделей при помощи диаграмм

Многие экспериментальные данные можно интерпретировать как временные ряды - последовательность измерений, полученных в определенные моменты времени ti, где i - порядковый номер измерения на оси времени. Такие ряды характеризуются некоторой тенденцией развития процесса во времени и называются трендовыми. Используя трендовые модели, можно выдавать прогнозы на краткосрочный и среднесрочный периоды. Excel имеет средства для создания трендовых моделей встроенные в построитель диаграмм.

Одной из форм трендовых моделей при постоянном шаге по времени является линейная:

В качестве примера используем данные об авиаперевозках в США с 1949 по 1960 годы. Пусть требуется предсказать объем авиаперевозок на 1961 год. Знание этого объема позволяет планировать развитие авиационной промышленности и инфраструктуры, связанной с авиаперевозками. Исходные данные приведены в таблице.

Порядок расчетов следующий.

Выделить диапазон B2:B13 и построить по этим данным диаграмму типа "График", щелкнув по значку "Мастер диаграмм" на панели инструментов.

Выделить диаграмму и выполнить Диаграмма/Добавить линию тренда.

В окне "Линия тренда" открыть вкладку "Параметры" и установить флажки "Показывать уравнение на диаграмме" и "Поместить на диаграмму величину достоверности аппроксимации".

На вкладке "Тип" выбрать тип диаграммы – линейная и нажать Ok. Результаты показаны на рисунке.

Вычислить по формуле y = 383,09x + 873,52. Следует учесть, что аргументом трендовой модели является порядковый номер, т.е. в нашем примере x=13. В результате получим прогноз на 1961 год: 5853,69 тысяч пассажиров.

Следует заметить, что мы, скорее всего, получили заниженный прогноз. Это видно из диаграммы и обусловлено выбором линейной модели прогноза. Возможно, что более точный прогноз был бы получен с помощью степенной или экспоненциальной линий тренда. Оценить качество прогноза можно только в конце 1961 года. В целом прогноз следует делать весьма осторожно – возможны большие ошибки. Именно поэтому чаще всего используются краткосрочные и среднесрочные прогнозы.

Коэффициент достоверности аппроксимации R2 показывает степень соответствия трендовой модели исходным данным. Его значение может лежать в диапазоне от 0 до 1. Чем ближе R2 к 1, тем точнее модель описывает имеющиеся данные.

Cтатистический анализ данных, моделирование и прогноз

Электронный процессор Excel позволяет строить математические модели по имеющимся табличным данным. Математическая модель дает возможность прогнозировать состояние моделируемого объекта и выбирать на этой основе оптимальное управление объектом. Для этих целей Excel содержит пакет анализа данных, в который входят: регрессионный анализ, корреляция, дисперсионный анализ и другие средства.

Регрессионный анализ

Регрессионный анализ позволяет получить функциональную зависимость между некоторой случайной величиной Y и некоторыми влияющими на Y величинами X. Такая зависимость получила название уравнения регрессии. Различают простую (парную) и множественную регрессию линейного и нелинейного типа.

Пример простой линейной регрессии:

y=m1x+b.

Пример множественной линейной регрессии:

Для оценки степени связи между величинами используется коэффициент множественной корреляции R Пирсона (корреляционное отношение), который может принимать значения от 0 до 1. R=0 если между величинами нет никакой связи и R=1, если между величинами имеется функциональная (детерминированная) связь. В большинстве случаев R принимает промежуточные значения от 0 до 1. Величина R2 называется коэффициентом детерминации.

Задачей построения регрессионной зависимости является нахождение вектора коэффициентов M модели (1) при котором коэффициент R принимает максимальное значение.

Для оценки значимости R применяется F-критерий Фишера, вычисляемый по формуле

где n - размер выборки (количество экспериментов); k - число коэффициентов модели. Если F превышает некоторое критическое значение для данных n и k и принятой доверительной вероятности, то величина R считается существенной. Таблицы критических значений F приводятся в справочниках по математической статистике.

Таким образом, значимость R определяется не только его величиной, но и соотношением между количеством экспериментов и количеством коэффициентов (параметров) модели. Действительно, корреляционное отношение для n=2 для простой линейной модели равно 1 (через 2 точки на плоскости можно всегда провести единственную прямую). Однако, если экспериментальные данные являются случайными величинами, доверять такому значению R следует с большой осторожностью. Обычно для получения значимого R и достоверной регрессии стремятся к тому, чтобы количество экспериментов существенно превышало количество коэффициентов модели (n>>k).

Для построения линейной регрессионной модели необходимо:

1) подготовить список из n строк и m столбцов, содержащий экспериментальные данные (столбец, содержащий выходную величину y должен быть либо первым, либо последним в списке);

2) обратиться к меню Сервис/Анализ данных/Регрессия

Если пункт "Анализ данных" в меню "Сервис" отсутствует, то следует обратиться к пункту "Надстройки" того же меню и установить флажок "Пакет анализа".

3) в диалоговом окне "Регрессия" задать:

• входной интервал Y;

• входной интервал X;

• выходной интервал - верхняя левая ячейка интервала, в который будут помещаться результаты вычислений (рекомендуется разместить на новом рабочем листе);

4) нажать "Ok" и проанализировать результаты.

Пример использования множественной линейной регрессии

Предположим, что застройщик оценивает стоимость группы небольших офисных зданий в традиционном деловом районе.

Застройщик может использовать множественный регрессионный анализ для оценки цены офисного здания в заданном районе на основе следующих переменных.

y - оценочная цена здания под офис; x1 - общая площадь в квадратных метрах; x2 - количество офисов; x3 - количество входов (0,5 входа означает вход только для доставки корреспонденции); x4 - время эксплуатации здания в годах.

В этом примере предполагается, что существует линейная зависимость между каждой независимой переменной (x1, x2, x3 и x4) и зависимой переменной (y), то есть ценой здания под офис в данном районе. Исходные данные показаны на рисунке.

Настройки для решения поставленной задачи показаны на рисунке окна "Регрессия". Результаты расчетов размещены на отдельном листе в трех таблицах

В итоге мы получили следующую математическую модель:

y = 52318 + 27,64*x1 + 12530*x2 + 2553*x3 - 234,24*x4.

Теперь застройщик может определить оценочную стоимость здания под офис в том же районе. Если это здание имеет площадь 2500 квадратных метров, три офиса, два входа и время эксплуатации - 25 лет, можно оценить его стоимость, используя следующую формулу:

y = 27,64*2500 + 12530*3 + 2553*2 - 234,24*25 + 52318 = 158 261 у.е.

В регрессионном анализе наиболее важными результатами являются:

• коэффициенты при переменных и Y-пересечение, являющиеся искомыми параметрами модели;

• множественный R, характеризующий точность модели для имеющихся исходных данных;

• F-критерий Фишера (в рассмотренном примере он значительно превосходит критическое значение, равное 4,06);

• t-статистика – величины, характеризующие степень значимости отдельных коэффициентов модели.

На t-статистике следует остановиться особо. Очень часто при построении регрессионной модели неизвестно, влияет тот или иной фактор x на y. Включение в модель факторов, которые не влияют на выходную величину, ухудшает качество модели. Вычисление t-статистики помогает обнаружить такие факторы. Приближенную оценку можно сделать так: если при n>>k величина t-статистики по абсолютному значению существенно больше трех, соответствующий коэффициент следует считать значимым, а фактор включить в модель, иначе исключить из модели. Таким образом, можно предложить технологию построения регрессионной модели, состоящую из двух этапов:

1) обработать пакетом "Регрессия" все имеющиеся данные, проанализировать значения t-статистики; 2) удалить из таблицы исходных данных столбцы с теми факторами, для которых коэффициенты незначимы и обработать пакетом "Регрессия" новую таблицу.

Для примера рассмотрим переменную x4. В справочнике по математической статистике t-критическое с (n-k-1)=6 степенями свободы и доверительной вероятностью 0,95 равно 1,94. Поскольку абсолютная величина t, равная 17,7 больше, чем 1,94, срок эксплуатации - это важная переменная для оценки стоимости здания под офис. Аналогичным образом можно протестировать все другие переменные на статистическую значимость. Ниже приводятся наблюдаемые t-значения для каждой из независимых переменных:

Все эти значения имеют абсолютную величину большую, чем 1,94; следовательно, все переменные, использованные в уравнении регрессии, полезны для предсказания оценочной стоимости здания под офис в данном районе.

Поиск решения

Excel имеет несколько программ-надстроек, выполняющих решение различных задач. Одной из надстроек является "Поиск решения", позволяющая решать оптимизационные задачи в Excel. Чаще всего это задачи линейного программирования (ЛП).

Общая формулировка задачи ЛП: найти неотрицательное решение X системы линейных уравнений AX=B, при котором целевая функция f=CX принимает максимальное (минимальное) значение, где A — матрица коэффициентов; B — объемы ресурсов.

Экономический смысл системы AX=B заключается в задании ограничений на расходуемые ресурсы.

Экономический смысл целевой функции f=CX заключается в максимальной прибыли или минимальной себестоимости, получаемой от оптимального решения X. Например, если X — вектор объемов выпуска продукции, а С - вектор прибыли, получаемой от единицы каждого вида продукции, то f — суммарная прибыль от выпуска всей продукции.

Рассмотрим работу надстройки "Поиск решения" на примере задачи о рационе кормления животных. Требуется составить такой рацион кормления животных тремя видами корма, при котором они получат необходимое количество питательных веществ A и B и себестоимость кормов будет минимальна. Цены кормов, требуемое количество питательных веществ и их содержание в каждом корме показаны в таблице.

Если обозначить X=(x1, x2, x3) — искомое количество кормов, то задача ЛП формулируется так:

Найти решение X системы

при котором целевая функция

принимает минимальное значение.

Математическую формулировку задачи необходимо оформить в виде таблицы, отражающей основные зависимости.

Ячейки таблицы имеют следующий смысл:

• диапазон A1:C2 — содержит матрицу A;

• диапазон D1:D2 — содержит вектор ресурсов В;

• диапазон A6:C6 — содержит вектор цен С;

• диапазон A4:C4 — содержит вектор решений X, начальные значения которого заданы нулю и который будет оптимизирован программой;

• диапазон E1:E2 — содержит выражения, вычисляющие произведение AX;

• ячейка E6 — содержит выражение, вычисляющее f=CX.

Вызов программы поиска решения выполняется через меню "Сервис\Поиск решения...". В открывшемся окне "Поиск решения" необходимо установить следующие параметры:

• "Установить целевую ячейку" — E6;

• установить переключатель "Равной минимальному значению";

• в поле "изменяя ячейки" указать диапазон A4:C4;

• в области "Ограничения" нажать кнопку "Добавить" и в окне "Добавление ограничений" ввести ограничения: E1>=D1 и E2>=D2;

• нажать кнопку "Параметры..." и в открывшемся окне установить флажки "Линейная модель", "Неотрицательные значения" и выбрать переключатель "Оценка" — "Линейная".

Для запуска программы необходимо в окне "Поиск решения" нажать кнопку "Выполнить". Результаты вычислений будут записаны в изменяемые ячейки таблицы. В итоге таблица должна иметь следующий вид.

Таким образом, животных следует кормить первым кормом в количестве 0,38 кг, третьим — 3,85 кг и не использовать второй корм вообще. При таком рационе затраты на кормление одного животного составят 11,88 руб.

Работа с макросами

Макрос — это программа, автоматизирующая выполнение различных часто повторяющихся операций. Понятие макроса и управление его записью и применением аналогичны рассмотренным в текстовом процессоре Word.

Основной задачей пользователя является аккуратное выполнение требуемой последовательности операций в реальной таблице при включенном макрорекордере. Макрорекордер преобразует выполняемые действия в последовательность команд языка VBA.

Работая с книгой Excel, пользователь может записать несколько макросов. Все они сохраняются в VBA-модуле. Запуск макроса выполняется одним из трех способов:

с помощью "горячих" клавиш;

посредством выбора имени макроса в меню;

щелчком мыши по графическому объекту, связанному с макросом.

Начало записи макроса

Обратитесь к меню Сервис/Запись макроса.../Начать запись... .

В окне "Запись макроса" укажите имя макроса.

Если запуск макроса планируется через меню или "горячие" клавиши, то нажмите кнопку "Параметры" и задайте имя пункта меню или (и) сочетание клавиш.

Нажмите "Ok". Признак начала записи — появление небольшого окна с кнопкой "Остановить запись".

Запись макроса

Начинать запись макроса следует после предварительного планирования действий. Рекомендуется потренироваться в выполнении записываемых операций без запуска макрорекордера. Если при записи выполнено неверное действие, следует отменить его, нажав кнопку "Отменить" на основной панели инструментов.

Завершение записи

Нажмите кнопку "Остановить запись".

Если запуск макроса планируется с помощью графического объекта, то выберите требуемый объект на панели "Формы" и разместите его на рабочем листе. Для вызова указанной панели следует обратиться к меню Вид/Панели инструментов... .После размещения объекта типа "Кнопка" откроется окно "Назначить макрос объекту", в котором требуется указать имя макроса и нажать "Ok". Для других объектов необходимо щелкнуть по нему правой кнопкой мыши, после чего из выпадающего меню следует выбрать пункт "Назначить макросу" и указать связь с макросом.

Опробуйте действие макроса, предварительно восстановив исходное состояние таблицы.

Пример записи макроса

Пусть требуется для выделенного диапазона ячеек, содержащих числа, установить режим форматирования в числовом виде с точностью до одного десятичного знака. Соответствующий макрос должен запускаться с помощью графического объекта "Кнопка".

Выделить диапазон клеток, в котором задается формат. Важно сделать это до запуска макрорекордера, а не после, поскольку макрос должен быть применим для любого выделенного участка. В противном случае он будет форматировать только один диапазон.

Запустить макрорекордер. 

Обратиться к меню Формат/Ячейки... и на вкладке "Число" выбрать числовой формат и "Число десятичных знаков" — 1.

Щелкнуть мышью на любой ячейке, чтобы снять выделение диапазона.

Нажать кнопку "Остановить запись".

Вызвать панель "Элементы управления", щелкнуть по объекту "Кнопка" и, установив указатель мыши на свободное место листа, "растянуть" объект. Сменить надпись на кнопке можно двойным щелчком мыши по стандартной надписи, но если объект выделен. Выделяется объект правой кнопкой мыши и нажатием клавиши Esc для закрытия всплывающего меню форматирования объекта.

В окне "Назначить макрос объекту" указать имя макроса, связываемого с кнопкой и нажать "Ok".

Щелкнуть мышью вне объекта "Кнопка", чтобы подготовить макрос к работе.

Восстановить исходные данные и опробовать работу макроса для различных выделяемых диапазонов.

На рисунке показан диапазон C1:E2, преобразованный в требуемый формат макросом, запускаемым кнопкой с надписью "Десятичный формат".

Контрольные вопросы

1.Для чего предназначен табличный процессор Excel?

2.Каковы основные элементы рабочего окна Excel?

3.Как называется документ Excel?

4.Из чего состоит рабочая книга?

5.Для чего предназначен пункт меню "Данные"?

6.Из чего состоит строка формул?

7.Как выполняется редактирование информации в строке формул?

8.Как выглядят заголовки строк и столбцов?

9.Что такое указатель ячейки?

10.Для чего используются ссылки на ячейку?

11.Какими могут быть ссылки по форме? По своим свойствам?

12.Чем отличаются относительные ссылки от абсолютных?

13.Как задаются относительные ссылки? Абсолютные?

14.Как можно выделить группу ячеек в таблице?

15.Как записывается диапазон ячеек?

16.Какого типа данные могут быть введены в ячейку?

17.В чем заключается достоинство использования ссылок и формул со ссылками?

18.Каковы правила записи формулы в ячейку таблицы Excel?

19.Как выделить диапазон ячеек в таблице?

20.Как задать диапазон ячеек?

21.Как скопировать формулу в указанный диапазон ячеек таблицы? Что произойдет при этом с относительными ссылками?

22.Перечислите особенности оформления таблицы и выполнения вычислений в рассмотренном примере таблицы стоимости перевозок?

23.Для чего предназначен мастер функций?

24.Как начать работу с Мастером функций?

25.Как выбрать нужную функцию?

26.Сколько категорий функций имеется в Excel?

27.Как задаются аргументы для выбранной функции?

28.Как перейти в режим показа формул?

29.Каковы основные типичные ошибки в формулах?

30.Как облегчить поиск связей формулы с ячейками, на которые формула содержит ссылки?

31.Что называется массивом? Формулой массива?

32.Какие способы можно использовать для вычислений, результатами которых является массив? Какой из способов является более надежным?

33.Какие достоинства по вводу данных в ячейки таблицы имеет Excel по сравнению с Word?

34.Как автоматизировать нумерацию строк списка? Как автоматизировать вставку в столбец или в строку таблицы целых чисел с постоянным шагом, например, 1, 3, 5, 7, ... ?

35.Что такое автозаполнение ячеек?

36.Как на листе Excel выделить несколько несмежных диапазонов?

37.Как переместить выделенную область на текущем листе?

38.Как скопировать выделенную область на текущем листе?

39.В чем отличие форматирования текстов в Excel от Word?

40.В чем особенность ввода последовательности цифр "0983" в ячейку Excel?

41.Как в ячейку Excel ввести текст под углом 45 градусов?

42.Как начать новый абзац текста в текущей ячейке?

43.Как задать нужное количество знаков в десятичной части числа?

44.Как выровнять данные в столбце по правому краю, задав при этом постоянный отступ справа?

45.Что называется списком в табличном процессоре Excel?

46.Как Excel определяет границы списка?

47.Что такое режим автозаполнения ячеек?

48.Для чего применяется сортировка списков?

49.В каких ситуациях применяется сортировка списков по нескольким признакам?

50.Список состоит из двух полей: фамилии студента и оценке по информатике. Какие из этих полей следует использовать как первичный и вторичный признаки сортировки? Обоснуйте ответ.

51.Как сделать так, чтобы при сортировке списка поле с порядковыми номерами записей осталось неотсортированным?

52.Что такое поиск информации в списке?

53.Что такое маска поиска? Как она записывается?

54.Что такое фильтр? Какие виды фильтров имеются в Excel?

55.Объясните принцип работы автофильтра.

56.Объясните принцип работы расширенного фильтра.

57.Чем расширенный фильтр отличается от автофильтра?

58.Каковы правила формирования блока критериев в расширенном фильтре?

59.Что такое трендовая модель?

60.Для чего используются трендовые модели?

61.Как можно создать трендовую модель в Excel?

62.Что показывает коэффициент достоверности аппроксимации R2?

63.Какие прогнозы: краткосрочные, среднесрочные или прогноз на длительный срок используются чаще? Почему?

64.Как оценить степень соответствия трендовой модели исходным данным?

65.Какие средства для построения математических моделей и прогнозирования состояния моделируемого объекта содержит Excel?

66.Каково назначение регрессионного анализа?

67.Что такое уравнение регрессии?

68.Какие виды регрессии различают? приведите примеры?

69.Что показывает коэффициент множественной корреляции Пирсона?

70.В чем заключается задача построения регрессионной зависимости?

71.Для чего применяется F-критерий Фишера? Как он вычисляется?

72.Какими параметрами определяется значимость коэффициента Пирсона?

73.Как построить линейную регрессионную модель в Excel?

74.Что характеризует t-статистика?

75.Какова технология построения регрессионной модели?

76.Каково назначение программы-надстройки "Поиск решения"?

77.Какова общая формулировка задачи линейного программирования?

78.В чем заключается экономический смысл задачи линейного программирования?

79.Как будет сформулирована задача линейного программирования для рассматриваемого примера задачи о рациональном кормлении животных?

80.Как оформить в виде таблицы, отражающей основные зависимости, математическую формулировку задачи линейного программирования?

81.Каков смысл ячеек таблицы, подготовленной для поиска решения?

82.Как загрузить программу поиска решения задачи линейного программирования?

83.Какие параметры следует установить в окне "Поиск решения"?

84.Как интерпретировать полученные результаты решения задачи линейного программирования?

85.Что такое макрос?

86.Каково назначение макрорекордера?

87.Где сохраняются макросы?

88.Сколько макросов можно создать для одной таблицы?

89.Сколькими способами можно выполнить запуск макроса? Перечислите их.

90.Как запустить макрос на выполнение?

91.Каковы особенности записи макроса?

92.Какие действия следует выполнить при завершении записи макроса?[kgl]

[Gl]лекция 8-9. Система управления базами данных ms access[:] общие сведения

База данных (БД) — это интегрированная совокупность взаи­мосвязанных данных. Обычно база данных создается для одной конкретной предметной области, организации или прикладной задачи.

Для облегчения работы с базами данных используются систе­мы управления базами данных (СУБД, англоязычная аббревиатура DBMS — Database Management System) — специальные пакеты программ обеспечивающие ввод, поиск, хранение, пополнение, корректировку данных, формирование отчетов и ответов на за­просы пользователей баз данных. СУБД также обеспечивают со­хранность и перемещение данных, а также возможность их ис­пользования другими программными средствами. В настоящее время большинство экономических и информационно-справоч­ных программных комплексов реализовано на основе примене­ния той или иной СУБД.

MS Access — наиболее популярная на сегодняшний день СУБД для персональных компьютеров. Она представляет собой систему обслуживания реляционных баз данных с графической оболочкой. Данные в таких базах оформляются в виде одной или нескольких таблиц, состоящих из однотипных записей. Система обслуживания включает в себя ввод данных в ЭВМ, отбор данных по каким-либо признакам (критериям или параметрам), преобра­зование структуры данных, вывод данных, являющихся результа­том решения задач в табличном или каком-либо ином удобном для пользователя виде.

MS Access позволяет создавать связанные объекты и устанав­ливать ссылочную целостность данных¹. MS Access поддерживает встраивание OLE-объектов (Object Linking and Embedding) в рам­ках среды Windows.

В состав пакета MS Access входит также ряд специализирован­ных программ, решающих отдельные задачи (так называемых «мастеров»).

Запуск программы

Для запуска MS Access можно использовать меню Пуск систе­мы Windows и с помощью мыши выбрать команду Программы, а затем Microsoft Access, в случае отсутствия Microsoft Access в меню Программы выберите Microsoft Office и в его подменю найдите Microsoft Access).

После запуска MS Access на экране появляется окно диалога Access с наименованием Microsoft Access в строке заголовка. В этом окне следует выбрать один из трех предлагаемых парамет­ров: открытие существующей базы данных, создание новой (пус­той) базы данных, в которую затем могут быть добавлены табли­цы, формы, отчеты или другие объекты или создание базы дан­ных с помощью Мастера.

Для создания пустой базы данных выберите параметр Новая ба­за данных и в открывшемся окне диалога Файл новой базы данных:

1. Выберите из раскрывающегося списка Папка папку, в кото­рой предполагается сохранить создаваемую базу данных, а в поле «Имя файла» введите имя базы данных.

2. Нажмите кнопку Создать.

Главное окно MS Access

После запуска MS Access на экране появляется главное окно Access с наименованием Microsoft Access в строке заголовка. Если открывается существующая база данных, то ее имя помещается в строку заголовка окна БД. Это окно может быть развернуто до размера полного экрана, уменьшено, минимизировано до пикто­граммы или закрыто.

Главное окно MS Access содержит строку меню, панель инст­рументов, строку состояния и окно базы данных. Закрытие окна БД приводит к закрытию самой базы.

Через меню Файл можно открыть имеющуюся базу данных или создать новую базу данных.

Строка меню. В строке меню, находящейся в верхней части эк­рана содержится меню текущего окна. Задать команду можно как с помощью мыши (выбрав имя соответствующего меню и в нем строку с нужной командой), так и с клавиатуры (нажав клавишу <Alt> и клавишу буквы, подчеркнутой в нужном пункте меню).

Панель инструментов. Под строкой меню располагается панель инструментов, состав набора кнопок которой зависит от назначе­ния конкретной панели инструментов. Каждому режиму работы соответствует собственная панель инструментов. После запуска Microsoft Access появляется панель инструментов базы данных. Для того чтобы выбрать другую, необходимую для работы панель инструментов, воспользуйтесь командой Вид > Панель инструмен­тов, либо установите указатель мыши в область панели инструмен­тов и, нажав правую кнопку мыши, выберите команду Настройка.

Строка состояния. Строка состояния расположена внизу Access-окна. В ней появляются сообщения о ходе выполнения команд и текущем состоянии системы. Когда система готова вы­полнить команду пользователя, в этой строке присутствует сооб­щение Готово.

Если будет выделена какая-то команда или опция, то вместо сообщения о готовности появляется короткий пояснительный текст, разъясняющий назначение выбранного элемента.

Окно базы данных

Окно базы данных (рис. IV. 1) состоит из шести вкладок. В этом окне осуществляются все операции обработки входящих в базу объектов. Их перечень соответствует ярлыкам вкладок в верхней части окна базы данных. При создании новой базы дан­ных список объектов в каждой вкладке пуст.

В Access-базу данных могут входить разнородные объекты. Как правило, БД состоит из достаточно большого числа таких объектов. Различают следующие типы объектов:

Рис..l. Окно базы данных

Таблица — набор данных по конкретной теме. Данные таблицы хранятся в записях (строках), состоящих из отдельных полей (столб­цов). В БД Microsoft Access все данные хранятся в виде таблиц.

Запрос позволяет выбрать из БД только необходимую инфор­мацию, т.е. ту, которая соответствует определенному условию и нужна для решения определенной задачи.

Форма представляет собой бланк, подлежащий заполнению, или маску-формуляр, позволяющую ограничить объем информа­ции, доступной пользователю.

Отчет предназначен для печати любого набора данных, оформленного соответствующим образом.

Страница – специальный объект базы данных, выполненный в коде HTML, размещаемый на Web-странице, осуществляющий интерфейс между клиентом, сервером и базой данных.

Макрос автоматизирует выполнение конкретной операции БД без программирования.

Модуль содержит программы на языке Visual Basic, применяе­мые для настройки, оформления и расширения БД.

Таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы и модули — это самостоятельные объекты, сохраняющиеся в общем файле базы.

Этапы проектирования базы данных

Прежде чем приступить к созданию таких объектов базы данных, как таблицы, формы и отчеты, нужно разработать их проект. Глав­ное назначение проекта — выработка четкого пути, по которому нужно следовать при его реализации. База данных — достаточно сложный объект, и время, затраченное на ее планирование, может значительно сократить сроки ее разработки. Отсутствие продуман­ной структуры базы данных приводит к необходимости постоянной переделки и перенастраиванию объектов базы данных.

Проектирование базы данных целесообразно начать с разра­ботки эскиза объектов, которые потребуются для получения ре­зультата. Затем необходимо определить связи между объектами и сформулировать более конкретные требования, налагаемые на эти связи.

При разработке эскиза необходимо ответить на следующие во­просы:

• Какими данными мы располагаем?

• Какие таблицы необходимо создать?

• Какой тип данных должны иметь поля таблиц?

• Как эти таблицы будут связаны друг с другом?

• Какую информацию необходимо получить из форм и отчетов?

• Какие запросы необходимы для создания форм и отчетов?

• Нужны ли в запросах вычисляемые поля?

• Какие макросы могут быть созданы для автоматизации ра­боты с базой данных?

Законченный план должен содержать подробное описание каж­дого отчета, формы, таблицы и запроса, а также связей между ними.

В процессе создания отдельных объектов следует каждый объ­ект тщательно протестировать с проверочными данными. В каче­стве тестовых данных лучше использовать короткие имена и целые числа. Это позволит определить ошибки на более ранних стадиях разработки базы данных. Общее проектирование предусматрива­ет этапы создания проекта базы данных от концепции до реаль­ного воплощения.

Создание новой (пустой) базы данных

Чтобы создать новую БД, находясь в главном окне MS Access:

1) выберите команду Файл > Создать базу данных...;

2) перейдите на вкладку Общие с ярлыком Новая база данных;

3) введите имя новой БД в поле «Имя файла»;

4) нажмите кнопку Создать.

MS Access открывает окно для создания базы данных.

Создание таблицы

Создание таблицы производится в два этапа:

• определение структуры базы данных;

• ввод данных.

Создание таблицы в MS Access осуществляется в окне базы данных:

1) перейдите на вкладку Таблицы и нажмите кнопку Создать;

2) в появившемся окне диалога Новая таблица выберите под­ходящий вариант создания таблицы;

3) нажмите кнопку ОК.

Определение структуры таблицы

Структура таблицы может быть создана с использованием ре­жима таблицы либо в режиме Конструктора, а также и с помо­щью Мастера таблиц.

Н аиболее широкие возможности по определению параметров создаваемой таблицы предоставляет режим Конструктора.

Рис. 2. Таблица в режиме Конструктора

При определении структуры таблицы устанавливается, из ка­ких полей состоит от­дель­ная запись БД, и задается тип данных каждого поля. Каждое поле идентифицируется сво­им именем. Кроме этих атрибутов, каждое поле таблицы обладает дополни­тельными свой­с­твами, отображаемыми в нижней части конструк­тора и определяющими условия ввода данных.

Присвоение имен полям и выбор типа данных

Самым главным и уникальным свойством любого поля является его Имя. В одной и той же базе данных не может быть двух полей с одинаковым именем. В противном случае, компьютер просто запутается в их содержимом. Имя – это внутренняя информация базы данных, не видимая для использующего уже готовую базу. Пользователь видит Подпись. Подпись – это то, что отображается в заголовке поля. Разным полям, например, можно задать одинаковые подписи. Это вполне возможно и не вызовет ошибки, поскольку поля при этом по-прежнему сохраняют свои отличные друг от друга имена. Хотя если подпись не указана, то в заголовок просто дублируется Имя поля (подразумевается, что в данном случае они просто совпадают).

Одним из основных свойств поля является его Длина. Обычно она выражается в символах или знаках. Определяя тем самым, сколько информации в поле может поместится. При попытке ввести больше символов, чем максимально возможная длина - происходит ограничение длины, блокирующее дальнейший ввод.

Также поля делятся на типы. Различные типы полей имеют разное назначение:

• Текстовое поле – предназначено для ввода текстовой информации. Размер обычно ограничен 256 символами.

• Числовое поле – служит для ввода числовых данных. Может принимать, например, только целые числа или действительные.

• Дата/Время – может хранить число дня месяца и время.

• Логическое поле – может хранить только два значения (Да или Нет, 0 или 1, Истина или Лож).

• Денежный – хранятся числа вместе с денежными единицами, в которых они выражены. Например, фунты и пенсы, доллары и центы.

• Счетчик – имеет свойство автоматического наращивания своего значения на единицу, при вводе каждой новой записи. В основном применяется для нумерации записей в базе.

• Длинный текст (MEMO) – в отличии от текстового поля, может хранить до 65535 символов. На самом деле эта информация хранится не в поле, а в другом месте. В поле помещается только указатель на место расположения текста.

В современной базе данных можно хранить не только текстовые и цифровые данные, ни и изображения, музыку, видеозаписи и любые другие мультимедийные объекты. Такое поле называется полем объекта OLE.

Имена полей печатаются в клетках столбца Имя поля Конструк­тора таблиц. Имя поля может содержать до 64 символов, включая пробелы, за исключением точки, восклицательного знака и квад­ратных скобок.

В столбце Тип данных определяется тип данных в этом поле (переход между столбцами осуществляется с помощью клавиши <Таb>). По умолчанию Microsoft Access присваивает полю тексто­вый тип данных. Щелкнув на стрелку в правой части клетки, можно выбрать нужный тип данных из открывшегося списка.

Так, например, тип данных Поле объекта OLE указывает на возможность хранить в таб­лицах изображения и другие двоичные данные (например, электронную таблицу MS Ex­cel, документ MS Word, рисунки, графики и прочие объекты). Поля типа Счетчик пре­д­­­назначены для хранения данных, значения которых не ре­дактируются, а устанав­ли­ва­ют­ся автоматически при добавлении каждой новой записи в таблицу. Мастер подстановок позво­ляет создавать поле, в котором пользователь может выбрать значения из сформированного заранее списка².

В столбце Описание печатаются комментарии, описывающие данное поле. Описание поля используется при обращении к по­лю в дальнейшем. При вводе данных в это поле текст описания выводится в строку состояния.

Установка первичного ключа

Объявление первичного ключа обеспечивает уникальность строк и препятствует вводу повторяющихся блоков данных. Это поле не может содержать одинаковую величину в двух различных записях. Ключевое поле помогает Microsoft Access наиболее ак­тивно организовать поиск, хранение и объединение данных.

В Microsoft Access можно выделить три типа ключевых полей:

счетчик, простой ключ и составной ключ.

Указание поля счетчика в качестве ключевого является наибо­лее простым способом создания ключевых полей. Если до сохра­нения созданной таблицы ключевые поля не были определены, то при сохранении будет выдано сообщение о создании ключево­го поля. При нажатии кнопки Да будет создано ключевое поле счетчика.

Простой ключ определяется полем, содержащим уникальные значения, такие как коды или инвентарные номера. Ключевое поле не может содержать повторяющиеся или пустые значения. Если устранить повторы путем изменения значений невозможно, то следует либо добавить в таблицу поле счетчика и сделать его ключевым, либо определить составной ключ.

В случаях, когда невозможно гарантировать уникальность зна­чений каждого поля, существует возможность создать составной ключ, состоящий из нескольких полей. Чаще всего такая ситуация возникает для таблицы, используемой для связывания двух таблиц в отношении «многие-ко-многим». Если определить подходящий набор полей для составного ключа сложно, следует добавить поле счетчика и сделать его ключевым. Например, не рекомендуется определять ключ по полям «Имена» и «Фамилии», поскольку нельзя исключить повторения этой пары значений для разных лю­дей. Обычно в качестве ключа используются числовые поля.

Первичный ключ может быть определен только в режиме Кон­структора таблиц:

1) выделите поле, которое должно стать полем первичного ключа;

2) вызовите команду Правка > Ключевое поле или нажмите кнопку Ключ панели инструментов.

Установка характеристик поля

В нижней части окна Конструктора таблиц указываются свой­ства каждого поля таблицы (рис. 3).

Каждый тип данных связан с вполне определенным набором свойств. Например, поля данных текстового и числового типа имеют свойство Размер поля. В свойстве Формат логического по­ля задается одно из двух возможных значений, хранимых в этом поле данных: Истина/Ложь, Да/Нет или Вкл/Выкл.

Данные всех типов имеют свойство Подпись поля. Это свойст­во используется, чтобы дать столбцу табличного представления название, отличное от названия соответствующего поля.

Добавление, удаление и перемещение полей

Для добавления нового поля между уже существующими полями:

1) установите курсор в поле, перед которым хотите добавить новое поле;

2) выберите команду Вставка > Строки. Для удаления поля из БД:

Рис.3. Свойства и назначение полей

1) выделите всю строку поля, щелкнув курсором на серой кнопке слева от имени поля (курсор примет вид стрелки, направленной вправо);

2) выберите команду Правка – Удалить или нажмите клавишу <Delete>.

Для изменения порядка следования полей:

1) выделите всю строку поля, щелкнув курсором на серой кнопке слева от имени поля (курсор примет вид стрелки, направленной вправо);

2) переместите с помощью мыши строку в новое место (над тем полем, перед которым хотите расположить).

Сохранение структуры таблицы

Если структура была создана или изменена, ее необходимо со­хранить. Для сохранения структуры таблицы:

1. Нажмите кнопку Сохранить на панели инструментов или выберите команду Файл – Сохранить.

2. Если таблица еще не сохранялась, то в появившемся диало­говом окне введите имя таблицы в соответствующее поле.

3. Нажмите кнопку ОК.

4. Если новая таблица не имеет ключевого поля, для автомати­ческого создания ключа нажмите кнопку Да.

Ввод записей

Ввод записей выполняется в режиме работы с таблицами. Пе­реход к табличному представлению БД осуществляется с помо­щью кнопки Режим таблицы панели инструментов или с помо­щью команды Вид > Режим таблицы.

На панели состояния внизу экрана отображается описание ка­ждого поля.

Переход на нужное поле или запись

Для перехода между столбцами и к следующей записи исполь­зуется клавиша <Таb> или комбинация клавиш <Shift><Tab>.

Для перехода между записями также служат кнопки переходов в нижнем левом углу окна, где также отображается общее количе­ство записей и номер текущей записи.

Для перехода к конкретной записи вместо номера текущей за­писи нужно ввести новый номер и нажать клавишу <Enter>.

Переход к другой записи также может быть осуществлен с по­мощью команды Правка > Перейти.

Быстрый путь ввода данных

Копирование данных из предыдущей записи. Для копирования данных из аналогичного поля предыдущей записи в текущую на­до нажать <Ctrl><"> (кавычки).

Вставка текущего времени или даты. Чтобы вставить текущую да­ту надо нажать <Ctrl><;> (точка с запятой).

Чтобы вставить текущее время надо нажать <Ctrl><:> (двоеточие).

Инструменты редактирования Windows. Для экономии времени при вводе данных также можно пользоваться инструментами ре­дактирования Windows: вырезанием (<Ctrl><X>), копированием (<Ctrl><C>) и вставкой (<Ctrl><V>) в буфер.

Сохранение данных

В MS Access изменения сохраняются автоматически при сле­дующих действиях:

• переход к следующей записи;

• закрытие режима таблицы или формы. Чтобы сохранить запись без перехода к другой записи, выпол­ните команду Записи > Сохранить запись.

Добавление и удаление записей

Обычно таблица имеет в конце пустую запись для добавления новых данных.

Для добавления данных в новую запись:

1. Перейдите на первое пустое поле новой записи.

2. Введите значение и нажмите клавишу <Таb> для перехода к следующему полю. Для удаления записей:

1. Выделите записи для удаления, щелкнув курсором на серой кнопке слева от первой удаляемой записи и переместив ука­затель вдоль требуемых записей.

2. Нажмите клавишу <Delete> или выберите команду Правка > Удалить записи.

3. В появившемся окне подтвердите изменения, нажав кнопку ОК.

Вставка в запись рисунка или объекта

Рисунок или объект добавляется из имеющегося файла либо создается в приложении OLE (например, в MS Paint), а затем вставляется в текущую запись.

Чтобы добавить рисунок или любой другой объект в запись:

1. Перейдите в режим Конструктора таблиц.

2. Добавьте поле объекта OLE.

3. В режиме Таблицы установите курсор в нужную клетку и выполните команду Вставка > Объект.

Если объект вставляется из существующего файла:

1. В появившемся окне выберите переключатель Создать из файла.

2. Введите полное имя добавляемого файла в поле «Файл» или нажмите кнопку Обзор и выберите имя требуемого файла.

3. Нажмите кнопку ОК. Если объект нужно создать:

1. Выберите тип создаваемого объекта в поле «Тип объекта» (например. Точечный рисунок Paintbrush).

2. Нажмите кнопку ОК.

3. После создания рисунка или объекта в приложении OLE вы­полните команду Файл – Выход или Файл > Выход и воз­врат приложения OLE.

Подтвердите обновление объекта в MS Access.

Работа с данными таблицы

Просмотр данных в виде формы

Просмотр БД в виде формы позволяет видеть только одну за­пись. Для автоматического создания простой формы:

1. Нажмите кнопку Окно базы данных панели инструментов для перехода в соответствующее окно.

2. Щелкните на вкладке Таблица.

3. Выберите нужную таблицу.

4. Выберите команду Вставка – Автоформа для создания фор­мы, в которой значения каждой записи располагаются в один столбец, или команду Форма для создания формы с другими расположениями полей.

Добавление записей с помощью формы

С помощью формы можно добавлять записи в БД. Для этого в окне формы следует щелкнуть на кнопке Новая запись и ввести новые данные в пустые поля формы.

Поиск и замена данных

1. В окне База данных выберите вкладку Таблица или Форма, а затем дважды щелкните на имени соответствующего объек­та, в котором хотите осуществить поиск.

2. Щелкните в любом месте поля, в котором будет осуществ­ляться поиск.

3. Щелкните на кнопке Найти панели инструментов или выбе­рите команду Правка – Найти.... Появляется диалоговое окно Поиск в поле. Заголовок окна содержит наименование со­ответствующего поля.

4. В поле «Образец» введите последовательность символов, ко­торую нужно искать.

5. В поле «Совпадение» укажите: С начала поля, если данные по которым ведется поиск известны целиком, С любой ча­стью поля, если поиск ведется по части данных, которая мо­жет оказаться в различных областях поля, например, по первым или последним трем символам.

6. Установите область и направление поиска.

7. Щелкните на кнопке Найти.

8. Если осуществляется поиск более чем одной записи, то для продолжения поиска щелкните на кнопке Найти далее.

9. Если других записей не найдено, Microsoft Access запраши­вает, намерены ли вы продолжить поиск, начав с самой пер­вой записи таблицы.

10. Щелкните на кнопке Закрыть, чтобы закрыть диалоговое окно.

Для выполнения замены данных используйте команду Правка – Заменить.

Сортировка данных

Для выполнения сортировки данных в таблице или форме:

1. Выберите в таблице или форме поле сортировки. В режиме таблицы выделите столбец для сортировки.

2. Для выполнения сортировки по возрастанию (А—Я) или по убыванию (Я—А) нажмите соответствующую кнопку панели инструментов или выберите команду Записи > Сортировка.

Фильтрация данных

Фильтрация данных позволяет выбрать из БД только те запи­си, которые удовлетворяют некоторому условию. В MS Access 97 существует четыре вида фильтров:

1. Фильтр по выделенному фрагменту определяет, какие записи выводятся на экран путем выделения данных в таблице в ре­жиме Таблицы (в том случае, если выделенный фрагмент от­сутствует, по умолчанию в качестве условия воспринимает­ся значение той ячейки, в которой стоял курсор).

2. Обычный фильтр по команде Изменить фильтр определяет, какие записи выводятся на экран путем выбора в качестве условия значения из списка значений каждого поля. (Ис­пользование закладки ИЛИ внизу экрана позволяет накла­дывать несколько условий на значения одного поля).

3. В поле Фильтр для (контекстного меню) условие задается непосредственно в контекстном меню для того поля, в кото­ром это меню вызывалось.

4. Расширенный фильтр позволяет проводить не только фильт­рацию, но одновременно и сортировку по возрастанию или убыванию по нескольким полям одновременно. В режиме работы с таблицами выберите команду Записи > Фильтр – Расширенный фильтр. В окне Фильтр укажите все пара­метры интересующих записей, начав с указания поля, для кото­рого нужно установить условия:

1. Перетащите выбранное имя поля в первую клетку строки «Поле» бланка фильтра или из предложенного в строке «По­ле» бланка фильтра списка выберите нужное поле, щелкнув на стрелке в правой части клетки поля.

2. В клетку «Условие отбора» введите с клавиатуры соответст­вующее условие. В качестве условия может быть использо­вано любое выражение и подстановочные символы (* — со­ответствует любому количеству букв, цифр или других сим­волов, ? — соответствует любому текстовому символу, # — соответствует любой цифре, [...] — соответствует любому одному символу из заключенных в скобки и др.).

3. Нажмите клавишу <Enter>. Microsoft Access добавляет к ва­шему критерию недостающие символы (кавычки — для тек­ста, знак # — для даты и т.д.).

4. Щелкните на кнопке Применить фильтр панели инструмен­тов или выберите команду Фильтр – Применить фильтр. Для того чтобы отобразить все записи, выберите команду За­писи – Удалить фильтр.

Удаление с экрана лишних данных

Для удаления с экрана лишних данных (полей), а также вы­полнения операции копирования и вставки для столбцов, не яв­ляющихся соседними:

• одного столбца-— установите в него курсор и выберите ко­манду Формат – Скрыть столбцы;

• нескольких столбцов, а также восстановления их отображе­ния — выберите команду Формат – Отобразить столбцы....

Примечание: Скрытие столбцов в режиме таблицы не делает скрытым поле в режиме формы.

Команды из меню Правка: Копировать, Вставить, Найти и За­менить на скрытые столбцы не действуют.

Значения, находящиеся в скрытых столбцах, могут быть ис­пользованы в условиях отбора фильтра. При этом столбец остает­ся скрытым после применения фильтра.

Для сохранения изменений отображения столбцов следует вы­брать команду Файл – Сохранить.

Фиксация столбцов

Для того, чтобы зафиксировать столбцы, которые не будут уходить за край экрана при прокрутке:

1. Выделите в левой части окна эти столбцы.

2. Выберите команду Формат > Закрепить столбцы. (Если вы­деленных столбцов нет, при выполнении этой команды фиксируется столбец, содержащий курсор.) Новые зафиксированные столбцы добавляются справа к за­фиксированным ранее. Зафиксированные и незафиксированные столбцы разделяются жирной линией. Для отмены фиксации столбцов следует выбрать команду Формат > Освободить все столбцы.

Создание простого отчета

Для автоматического создания простого отчета с помощью мастера:

1. В окне База данных выберите вкладку Таблица.

2. Выберите нужную таблицу.

3. Выберите команду Вставка – Автоотчет или нажмите кноп­ку Новый объект: Автоотчет панели инструментов для созда­ния отчета, содержащего все поля и записи таблицы.

Завершение работы MS Access

Для завершения работы MS Access дважды щелкните на кноп­ке системного меню окна MS Access или выберите команду Файл – Выход.

В появляющихся диалоговых окнах нажимайте соответствую­щие цели вашей работы кнопки Да или Нет.

УПРАЖНЕНИЕ К ЛЕКЦИИ 9.

1. Создайте базу данных.

2. Создайте таблицу «Товары» (рис. 1), определив ее струк­туру в режиме Конструктора.

3. Укажите первичный ключ в поле «Код товара» и установите для него тип данных Счетчик.

4. Для поля «Название» выберите тип Мастер подстановок... и введите в один столбец фиксированный набор используемых в этом поле значений.

5. Сохраните таблицу.

Рис. 4. Таблица «Товары»

6. Введите данные в таблицу, используя для поля «Название» значения из выпадающего списка.

7. Добавьте запись: «Видеокамера», «Panasonic NV-DX1E», «$2599».

8. Осуществите замену названий «GoldStar» на «LG Electronics».

9. Отсортируйте данные по цене.

10. Используя фильтрацию, выберите данные: по названиям, например о музыкаль­ных центрах, и по цене меньше определен­ного числа, например меньше 800.

11. Отобразите на экране только данные полей «Название», «Марка товара» и «Цена», удалив с экрана лишние данные.

12. Добавьте поле «Изображение» (тип OLE).

13. Добавьте в первую запись объект — рисунок телевизора, созданный в графическом редакторе.

14. Пользуясь буфером обмена, скопируйте полученные дан­ные в три последующие клетки.

15. Просмотрите данные в режиме Простая форма.

16. В режиме Простая форма добавьте запись: «Видеомагнито­фон», «Sony E15OEE», «$269».

17. В режиме Простая форма осуществите поиск товаров фир­мы Philips.

18. На основе таблицы подготовьте простой отчет.

УСТАНОВЛЕНИЕ СВЯЗЕЙ МЕЖДУ ТАБЛИЦАМИ

Сформировав таблицы и определив ключевое поле для каждой таблицы,, между таблицами можно установить взаимосвязи, кото­рые будут поддерживаться при создании форм, отчетов и запро­сов и задать условия целостности данных этих таблиц.

При определении связи ключ в одной таблице содержит ссыл­ки на конкретные записи в другой таблице. Ключ, на который имеется ссылка в другой таблице, называют внешним ключом. По­ле внешнего ключа определяет способ связывания таблиц. Со­держимое поля внешнего ключа (тип данных и размер) должно совпадать с содержимым ключевого поля. Эти поля также могут иметь одинаковые имена.

1. Выберите команду Сервис > Схема данных.

2. Используя команду Связи – Добавить таблицу, укажите имена таблиц, которые должны быть связаны. Названия ка­ждой из таблиц со списками полей появятся в соответст­вующем окне.

3. Установите курсор в любую из таблиц на поле, по которому будет установлена связь, и «перетащите» это поле на свя­зующее поле другой таблицы.

4. Активизируйте флажок Обеспечение целостности данных. Данное действие позволит предотвратить случайное удале­ние или изменение связанных данных.

Если требуется установить более чем одну связь, в диалоговом окне Связи необходимо определить связующие поля, щелкнув в правой части клетки поля на стрелке, указывающей вниз, и вы­брав нужное имя поля из открывшегося списка. От полей, ука­занных при определении связи, зависит тип создаваемой связи, который отображается в этом же окне:

1. Отношение «один-к-одному» создается в том случае, когда оба связываемых поля являются ключевыми или имеют уникальные индексы⁴.

2. Отношение «один-ко-многим» создается в том случае, когда только одно из полей является ключевым или имеет уни­кальный индекс. В отношении «один-ко-многим» главной таблицей является таблица, которая содержит первичный ключ и составляет часть «один» в этом отношении. Таблица со стороны «много» является подчиненной таблицей. Свя­зующее поле (или поля) в ней с таким же типом информа­ции, как в первичном ключе главной таблицы, является по­лем внешнего ключа.

3. Связь с отношением «многие-ко-многим» фактически пред­ставляет две связи с отношением «один-ко-многим» через третью таблицу, ключ которой состоит, по крайней мере, из двух полей, которые являются полями внешнего ключа в двух других таблицах.

В случае, если для какой-то из таблиц не было определено ключевое поле, то в поле Тип отношения отображается текст: «Не определено».

Для удаления связи: в окне Схема данных выделите ненужную связь и нажмите клавишу <Delete>.

Создание и открытие запроса

Использование запросов позволяет осуществлять различные формы доступа к одной и той же информации. Запрос — это объ­ект БД, допускающий многократное использование. Результат запроса — представленный в табличном виде набор данных, кото­рый задается в режиме Конструктора. Запросы могут быть созда­ны как с помощью мастера, так и самостоятельно.

Для создания нового запроса:

1. В окне База данных выберите вкладку Запрос и нажмите кнопку Создать.

2. Выберите режим Конструктор.

3. В диалоговом окне Добавление таблицы укажите имена таб­лиц, по полям которых будет производиться запрос, нажи­мая кнопку Добавить после каждого указанного имени таб­лицы.

4. Нажмите кнопку Закрыть.

Примечание: Добавить таблицу можно и в режиме Конструктора запроса, с помощью команды Запрос > Добавить таблицу.

Для создания запроса на основе открытой таблицы:

1. Выберите имя таблицы в меню Окно для вывода на экран со­ответствующего окна.

2. Выберите команду Вставка – Запрос.

3. В диалоговом окне Новый запрос выберите режим Конструк­тор.

В режиме Конструктора, в специальном бланке запроса указы­ваются условия отбора выводимых на экран полей и записей од­ной или нескольких таблиц и порядок их отображения.

В бланке запроса (рис. 5) содержится 6 строк.

Рис. 5. Бланк запроса

MS Access позволяет выполнять следующие типы запросов:

1. QBE-запросы (QBE — Query By Example — Запросы по об­разцу):

• запрос на выборку;

• перекрестный запрос;

• запрос на создание таблицы;

• запрос на обновление;

• запрос на добавление записей;

• запрос на удаление записей.

Каждый из этих типов указывается в меню Запрос после выво­да на экран окна Запрос в режиме Конструктора. В некоторых случаях MS Access выводит на экран диалоговое окно непосред­ственно перед началом запроса, в других же — изменяет список полей бланка запроса так, чтобы можно было задать необходи­мые действия. После сохранения запроса MS Access использует специальные обозначения в окне базы данных, показывающие тип запроса.

2. Запросы на языке SQL (Structured Query Language — Струк­турированный язык запросов). SQL — стандартизованная форма составления запросов для обработки реляционных баз данных. При выполнении QBE-запросов они транслируются в соответст­вующие SQL-запросы.

Запрос на выборку

Запрос на выборку является самым распространенным типом запроса. Данный запрос определяет, какие записи или поля из одной или нескольких таблиц будут отображены при его выпол­нении.

Для выбора записей, удовлетворяющих определенным крите­риям:

1. В строке «Поле» щелкните в правой части клетки на стрел­ке, указывающей вниз, и выберите имя поля, по которому будет осуществляться запрос. Если запрос осуществляется по полям из разных таблиц, то сначала щелкните в строке «Таблица» и укажите нужную таблицу, что позволит ограни­чить список полей в строке «Поле». Если запрос будет осу­ществляться по нескольким полям, отобразите их имена в свободных клетках строки «Поле».

2. Проследите, чтобы в строке «Вывод на экран» флажок ото­бражался бы галочкой.

3. В строке «Условие отбора» введите критерии выбора. (Для задания диапазона значений в окне Конструктора запросов могут быть использованы операторы: > (больше), >= (не ме­нее), < (меньше), <= (не более) и Between (Выражение!), and (Выражение2) как с текстовыми и числовыми полями, так и с полями дат). Для ввода условия выборки можно ис­пользовать окно Построитель выражений (кнопка Построить панели инструментов или соответствующая кнопка контек­стного меню).

Если это нужно, сохраните запрос для последующего исполь­зования.

Для выполнения запроса нажмите кнопку с восклицательным знаком: Запуск панели инструментов или воспользуйтесь коман­дой Запрос > Запуск.

Сортировка блоков данных в запросе

Блоки данных в запросе могут быть рассортированы алфавит­ным или числовым способом в возрастающей (А—Я, 0—9) или убывающей (Я—А, 9—0) последовательности по содержимому от­дельных полей. Можно одновременно производить сортировку по содержимому нескольких полей (до десяти):

1. Щелкните мышью в строке «Сортировка» того столбца (по­ля), по которому необходимо произвести сортировку.

2. Укажите способ сортировки.

Запрос с параметром (параметрический запрос)

Как правило, запросы с параметром создаются в тех случаях, когда предполагается выполнять этот запрос многократно, изме­няя лишь условия отбора. В отличие от запроса на выборку, где для каждого условия отбора создается свой запрос и все эти за­просы хранятся в БД, параметрический запрос позволяет создать и хранить один единственный запрос и вводить условие отбора (значение параметра) при запуске этого запроса, каждый раз по­лучая новый результат. В качестве параметра может быть любой текст, смысл которого определяет значение данных, которые бу­дут выведены в запросе. Значение параметра задается в специаль­ном диалоговом окне. В случае, когда значение выводимых дан­ных должно быть больше или меньше указываемого значения параметра, в поле «Условие отбора» бланка запроса перед пара­метром, заключенным в квадратные скобки ставится соответст­вующий знак. Можно также создавать запрос с несколькими па­раметрами, которые связываются друг с другом логическими опе­рациями И и ИЛИ. В момент запуска запроса на выполнение MS Access отобразит на экране диалоговое окно для каждого из пара­метров. Помимо определения параметра в бланке запроса, необ­ходимо указать с помощью команды Запрос – Параметры соот­ветствующий ему тип данных:

1. Откройте в режиме Конструктора окно запроса и добавьте в него таблицу. Создайте запрос, «перетащив» необходимые поля в бланк запроса и задав условие выбора.

2. В качестве условия введите параметр, заключенный в квад­ратные скобки (например, [Введите название] или >[Выше какого роста?]).

3. Выберите команду Запрос > Параметры.

4. В появившемся окне Параметры запроса введите без квад­ратных скобок параметр (для точности ввода воспользуй­тесь «быстрыми» клавишами копирования и вставки из бу­фера обмена) и укажите соответствующий ему тип данных. Нажмите ОК.

5. Нажмите кнопку Запуск панели инструментов.

6. В появившемся окне укажите значение параметра.

7. Результат запроса будет содержать только те записи, кото­рые удовлетворяют заданному значению параметра.

Вычисляемые поля в запросах

Запрос можно использовать для выполнения расчетов и под­ведения итогов из исходных таблиц. Для создания вычисляемых полей используются математические и строковые операторы. При этом Access проверяет синтаксис выражения и автоматиче­ски вставляет следующие символы:

• квадратные скобки ([...]), в них заключаются имена элемен­тов управления;

• знаки номеров (ft), в них заключаются распознанные даты;

• кавычки (""), в них заключается текст, не содержащий про­белов или знаков пунктуации.

Поле, содержимое которого, является результатом расчета по содержимому других полей, называется вычисляемым полем. Вы­числяемое поле существует только в результирующей таблице. Общий формат вычисляемого поля выглядит так: Имя вычисляе­мого поля: Выражение для создания вычисляемого поля.

Например: Прибыль: [Доход]-[Расход].

Создание вычисляемого поля осуществляется путем простого ввода выражения для вычисления в ячейку «Поле» пустого столб­ца бланка запроса. После выполнения запроса вычисляемое по­ле, основанное на этом выражении, выводит на экран результат вычислений, а не само выражение.

1. В строку «Поле» пустого столбца бланка запроса введите выражение, начинающееся со знака «=» и состоящее из имен полей, записанных в квадратные скобки и какой-либо арифметической или другой операции.

2. После выполнения запроса в результирующей таблице поя­вится новое поле с названием «Выражение!», используемым в качестве имени вычисления выражения.

3. В режиме конструктора запроса измените имя «Выраже­ние!» на более значимое.

Для того, чтобы ввести сложные вычисления, используйте ок­но Построитель выражений, которое вызывается нажатием кноп­ки Построить панели инструментов, либо соответствующей ко­мандой контекстного меню. Построитель выражений облегчает создание выражений, позволяя выбирать его составляющие эле­менты (арифметические операции, встроенные функции, назва­ния полей имеющихся в БД таблиц и запросов и т.п.) при помо­щи кнопок и списков.

Итоговые запросы

Запросы позволяют производить итоговые вычисления. Для этих целей в Access 97 предусмотрены статистические функции SQL (рис. IV.6). Статистическую функцию задают в строке Груп­повая операция бланка запросов, которая появляется при выпол­нении команды Вид > Групповые операции.

Рис. 6 Функции SQL

Для выполнения итогового запроса:

1. Находясь в режиме Конструктора запроса, выберите коман­ду Вид  Групповая операция или нажмите кнопку Группо­вая операция панели инструментов. В результате чего в бланке запроса появится строка «Групповая операция».

2. Для соответствующего поля выберите нужную функцию из списка «Группировка».

Перекрестный запрос

Перекрестный запрос применяется в том случае, если необхо­димо объединить данные в формате строк-столбцов. В качестве заголовков для столбцов при проектировании таких запросов можно указать значения некоторых полей или выражений:

1. В режиме Конструктора сформируйте запрос, добавив таб­лицу, которая должна лежать в его основе.

2. Выберите команду Запрос – Перекрестный. Строка запроса «Вывод на экран» в бланке запроса изменится на новую строку «Перекрестная таблица» и перед ней появится строка «Групповая операция».

3. В строке «Поле» укажите поле, значения которого в новой таблице должны появиться в виде строк; поле, значения кото­рого в новой таблице должны появиться в виде столбцов, и поле, содержимое которого в перекрестной таблице необходи­мо индицировать в качестве значения. Полей, которые будут использованы в качестве заголовков может быть несколько.

4. Щелкните мышью в строке «Перекрестная таблица» и выбе­рите соответствующие значениям данных полей опции из разворачивающегося списка.

5. Для поля, содержимое которого индицируется в качестве значений, в строке «Групповая операция» введите необхо­димую функцию, например, автосуммирования (Sum), оп­ределения среднего значения (Avg) или количества (Count). На основе данных перекрестного запроса можно строить диа­граммы, представленные в виде формы (см. п. IV. 14.1. Создание формы).

УПРАЖНЕНИЕ 1 К ЛЕКЦИИ 10.

1. Откройте БД, созданную в результате выполнения Упраж­нения 1.

2. Создайте таблицу «Поставщики» (рис. 7), объявив клю­чевым поле «Код поставщика».

3. Сохраните таблицу.

4. Откройте в режиме Конструктора таблицу «Товары». После поля «Код товара» создайте новое поле «Код поставщика», вос­пользовавшись мастером подстановок значений этого поля из таблицы «Поставщики». В режиме таблицы задайте для этого по-

ля значения в соответствии со следующими поставками: постав­щик 1010 — товары 2,4, 6, 9; поставщик 1020 — товары 3, 5, 8, 11;

поставщик 1030 — товары 1, 7, 10, 12.

Рис. 7. Таблица «Поставщики»

5. Установите связь между таблицами «Товары» и «Поставщи­ки». В таблице «Товары» поле «Код поставщика» становится по­лем внешнего ключа.

6. Создайте и сохраните запрос для отображения названий то­варов, их цен и названий фирм, поставляющих эти товары.

7. Создайте и сохраните параметрический запрос для отобра­жения в алфавитном порядке названий фирм, поставляющих те­левизоры стоимостью до определенной суммы, названия и марки этого товара, а также его цены. Выполните его для нескольких значений параметра.

8. Создайте и сохраните запрос для отображения цен с дилер­ской скидкой в 3% на каждый товар, с указанием названия фир­мы и ее адреса.

9. Создайте и сохраните запрос для отображения средних цен на все товары.

10. Создайте и сохраните перекрестный запрос, отображаю­щий минимальные цены на все товары от разных поставщиков, с указанием названий товаров в заголовках строк и указанием на­званий фирм поставщиков в заголовках столбцов.

Запрос на создание таблицы

Данный тип запросов следует применять, например, для архи­вирования старых блоков данных или сохранения резервных ко­пий таблиц:

1. Создайте новый запрос выбора и проверьте его коррект­ность, перейдя в режим Таблица. Для создания резервной копии таблицы (таблицы, содержащей те же поля и в том же количестве, что и в оригинале), чтобы не перетаскивать все поля таблицы в строку «Поле», достаточно поместить туда символ *, заменяющий все поля таблицы и находящийся в начале списка полей таблицы.

2. Вернувшись в режим конструктора, выберите команду За­прос > Создание таблицы....

3. В появившемся окне введите имя новой таблицы и нажмите ОК.

4. Выполните запрос.

5. Нажмите кнопку ОК в появившемся специальном диалого­вом окне.

Запрос на обновление

Используя этот тип запроса, можно изменить в базовой табли­це группу блоков данных, отобранную на основе определенных критериев:

1. Создайте новый запрос выбора и проверьте его коррект­ность, перейдя в режим Таблица.

2. Вернувшись в режим Конструктора, выберите команду За­прос – Обновление.

3. В появившейся в бланке запроса строке «Обновление» в со­ответствующих столбцах задайте новые значения полей таб­лицы. В качестве таковых могут выступать и вычисляемые значения. В случае необходимости воспользуйтесь Построи­телем выражений (кнопка Построить панели инструментов или соответствующая кнопка контекстного меню).

4. Выполните запрос.

5. Нажмите кнопку ОК в появившемся специальном диалого­вом окне.

Запрос на добавление записей

С помощью этого типа запроса блоки данных одной таблицы (все или отобранные запросом) можно поместить в конец другой таблицы:

1. Создайте новый запрос выбора тех блоков данных, которые будут добавлены в некоторую таблицу и проверьте его кор­ректность, перейдя в режим Таблица.

2. Вернувшись в режим Конструктора, выберите команду За­прос – 'Добавление....

3. В появившемся окне введите имя таблицы, к которой нужно присоединить данные, и нажмите ОК.

4. Выполните запрос.

5. Нажмите кнопку ОК в появившемся специальном диалого­вом окне.

Запрос на удаление записей

С помощью данного типа запроса можно удалить из базовой таблицы группу блоков данных, отобранных по определенным критериям. При этом следует тщательно проанализировать кри­терии отбора, поскольку эту операцию нельзя отменить:

1. Создайте новый запрос выбора удаляемых блоков данных. Отбор блоков данных выполняется в соответствии с задан­ными в строке Условие критериями.

2. Проверьте корректность сформулированных условий, пе­рейдя в режим Таблица.

3. Вернувшись в режим конструктора, выберите команду За­прос > Удалить.

4. В появившейся строке Удалить установите дополнительные критерии отбора.

5. Выполните запрос.

6. Нажмите кнопку ОК в появившемся специальном диалого­вом окне.

УПРАЖНЕНИЕ 2 К ЛЕКЦИИ 10.

1. Откройте базу данных, созданную в ходе выполнения пре­дыдущих упражнений.

2. Создайте и сохраните запрос на создание резервной копии таблицы «Товары». Присвойте ей имя «Товары!».

3. Создайте и сохраните запрос на обновление в таблице «То­вары!» цен с учетом сезонных скидок в 10%.

4. Создайте и сохраните запрос на создание таблицы «Видео­камеры», отображающей данные о ценах на видеокамеры, марке товара, а также о названиях и телефонах фирм, их поставляющих.

5. Создайте и сохраните запрос на добавление в таблицу «Ви­деокамеры» данных о видеомагнитофонах.

6. Используя команду Правка > Переименовать, измените имя таблицы «Видеокамеры» на «Видеотовары».

7. Создайте и сохраните запрос на удаление данных о видео­магнитофонах Sony E150EE из таблицы «Видеотовары».

8. Создайте простой отчет по запросу 3 из 7-го задания преды­дущего упражнения (запрос для отображения цен с дилерской скидкой в 3%).

Создание форм и отчетов

Создание формы

Формы Access 97 позволяют создавать пользовательский ин­терфейс для таблиц базы данных. Хотя для выполнения тех же са­мых функций можно использовать режим таблицы, формы пре­доставляют преимущества для демонстрации данных в упорядо­ченном и привлекательном виде.

Форма представляет собой некий электронный бланк, в кото­ром имеются поля для ввода данных. В форме можно: каждое по­ле можно разместить в точно заданном месте, выбрать для него цвет и заливку; помещать вычисляемые паля; OLE-обьекты; намно­го проще работать с большими текстами поля типа MEMO в тек­стовом окне с полосами прокрутки.

Форма строится на основе Access-таблицы или запроса. При ка­ждом открытии сохраненной формы обновляются данные запроса, на основе которого создается форма. Благодаря этому содержимое формы всегда соответствует информации в таблицах и запросах.

Формы могут быть выведены на экран в трех видах: режим кон­структора, режим формы и режим таблицы. Для перехода из од­ного режима в другой используются команды меню Вид или кнопка Вид панели инструментов.

Microsoft Access предоставляет быстрый способ создания фор­мы на основе таблицы с использованием Мастера форм. Он зада­ет пользователю вопросы о структуре и оформлении формы. Ре­зультатом диалога пользователя и Мастера форм является «гото­вая к работе» форма.

Для создания формы самостоятельно без помощи Мастера форм:

1. В окне База данных щелкните на вкладке Форма.

2. В открывшемся окне щелкните на кнопке Создать. Появит­ся окно Новая форма.

3. Если форма создается на основе таблицы, то выберите имя таблицы, являющейся источником данных формы.

4. Щелкните на кнопке Конструктор. При открытии окно кон­структора'Форма содержит одну область — область данных.

Помимо этого, форма может содержать область заголовка, примечания и колонтитулов (верхнего и нижнего). Для до­бавления этих областей используются команды Вид > Заго­ловок > Примечание формы и Вид > Колонтитулы. (Данные, размещаемые в заголовке, в области данных и в области примечания, отображаются в форме. Области колонтитулов отображаются только при печати.)

5. Для индикации инструментального окна выберите команду Вид > Панель элементов.

Выберите команду Вид > Список полей для выбора полей, ко­торые будут включены в форму. Разместите поля в области дан­ных. Поля, добавляемые таким способом, состоят из надписи и поля для ввода данных. Если выделить надпись или само поле, то ко второму элементу автоматически добавляется манипулятор пе­ремещения и можно перемещать их в паре или по отдельности. В случае, когда нет необходимости в выводе надписи поля рядом с самим полем, удалить ее можно следующим образом: выделить объект Надпись и нажать клавишу <Delete>.

Формы для связанных таблиц

В таких формах можно одновременно отобразить информа­цию из двух (или более) связанных таблиц. Кроме того, такая форма позволяет выполнить редактирование данных, содержа­щихся в обеих таблицах.

В результате создания этой формы на экране выводятся только те записи подчиненной таблицы, которые связаны с текущей за­писью исходной (главной) таблицы:

1. Выберите пиктограмму Новый объект: форма.

2. В появившемся окне Новая форма выберите режим Мастер форм.

3. В появившемся диалоговом окне укажите имена полей для главной и подчиненной форм и порядок их размещения в новой форме, выбрав имя таблицы из раскрывающегося списка Таблицы / Запросы. Нажмите кнопку Далее.

4. В следующем окне выберите переключатель Подчиненные формы.

5. Далее выберите вид подчиненной формы.

6. Далее выберите стиль формы.

7. Озаглавьте главную и подчиненную формы и нажмите кнопку Готово.

Для просмотра записей главной формы используются кнопки просмотра в нижней части окна. Выше нее выводится строка для просмотра записей подчиненной формы, которые представлены в виде таблицы.

Создание отчета

Располагая базой данных, можно распечатать любую таблицу, запрос или форму. Однако результаты печати не будут выглядеть профессионально, так как эти инструменты не предназначены для печати. С помощью отчета можно получить результаты в вы­сококачественном варианте. В Access 97 отчет представляет со­бой форму специального типа, предназначенную для вывода на печать. Но в отличие от форм отчеты не предназначены для выво­да в окне, а предназначены только для печати, т.е. создают не эк­ранные, а печатные документы.

При создании отчета Access всегда оперирует только с одной единственной таблицей или запросом. Если необходимо объеди­нить информацию из нескольких таблиц и (или) запросов в од­ном отчете, то прежде следует.собрать желаемые данные в новом запросе.

Для создания отчета с помощью Мастера отчетов:

1. В окне База данных щелкните на вкладке Отчет.

2. В открывшемся окне щелкните на кнопке Создать. Появит­ся окно Новый отчет.

3. Укажите имя таблицы или запроса, на основе которых соз­даете отчет, и выберите режим Мастер отчета.

4. Выберите поля, данные которых будут помещены в отчет.

5. Далее определите, требуется ли сгруппировать данные по какому-либо из полей и, если требуется, то выберите вари­ант группировки. Интервал группировки может быть изме­нен после нажатия кнопки Группировка.

6. Далее задайте порядок сортировки записей отчета. В случае необходимости включения в отчет итоговых полей, нажмите кнопку Итоги и установите требуемые флажки, определяю­щие тип итоговых вычислений для предложенных полей. Нажмите кнопку ОК.

7. На следующих двух шагах создания отчета с помощью мас­тера необходимо определить вид макета отчета и стиль его оформления.

Мастер отчетов позволяет подготовить следующие типы отчетов:

• отчет, содержащий информацию, расположенную в один столбец или в виде таблицы;

• отчет с группировкой и вычислением итоговых величин;

• почтовые наклейки.

Для создания отчета самостоятельно без помощи Мастера от­четов:

1. В окне База данных щелкните на вкладке Отчет.

2. В открывшемся окне щелкните на кнопке Создать. Появит­ся окно Новый отчет.

3. Укажите имя таблицы, на которой должен базироваться от­чет и выберите режим Конструктор.

MS Access индицирует окно отчета в режиме Конструктора. Окно Конструктора разделено на несколько областей в соответ­ствии со стандартной структурой отчета. В эти области при необ­ходимости можно ввести управляющие и другие элементы, уров­ни группировки.

Заголовок отчета — печатается только в начале отчета, исполь­зуется на титульной странице.

Верхний колонтитул — печатается вверху каждой страницы.

Заголовок группы — печатается перед обработкой первой запи­си группы.

Область данных — печатается каждая запись таблицы или ди­намического набора данных запроса.

Примечание группы — печатается после обработки последней записи группы.

Нижний колонтитул — печатается внизу каждой страницы.

Примечание отчета — печатается в конце отчета после обра­ботки всех записей.

Проектирование отчета состоит в создании структуры его раз­делов и в размещении элементов управления внутри этих разде­лов, а также в задании связей между этими элементами и полями таблиц или запросов базы данных.

Отчеты предназначены для вывода информации на принтер, по­этому для расчета расположения данных на печатной странице про­грамма Access 97 должна «знать» все необходимое об особенностях принтера. Эти данные Access получает от операционой системы. Соответственно, принтер в системе должен быть установлен.

При отсутствии принтера отчеты также можно создавать. Достаточно выполнить программную установку с помощью ко­манды операционной системы Пуск > Настройка – Принтеры >Установка принтера, после чего установить драйвер любого прин­тера, доступного операционной системе.

Создание почтовых наклеек

Для переписки, как правило, используются почтовые наклей­ки и стандартные письма, обычно называемые составными доку­ментами рассылки. В Access почтовые наклейки создаются с по­мощью отчетов. Подобно любому другому отчету, отчет для соз­дания наклеек состоит из элементов управления. Для создания наклеек лучше всего использовать Мастер наклеек. Изменение макета наклейки следует производить в режиме Конструктора. В режиме Конструктора можно проверить перед печатью все пара­метры в окне Макет страницы, которое вызывается по команде Файл – Макет страницы.

Печатать почтовые наклейки можно непосредственно из окна предварительного просмотра.

Создание элементов формы или отчета

Как в формах, так и в отчетах помимо информации из БД можно отображать и дополнительную информацию. Окно формы может содержать следующие элементы: подписи, поля, поля со списком, списки, выключатели, переключатели, флажки и кноп­ки. Кроме того, форму (отчет) можно дополнить иллюстрацией (рисунком или диаграммой), текстом и линиями различного ти­па. Для создания форм (отчетов) также может быть использована возможность изменения начертания, стиля и выравнивания дан­ных, которые отображаются в полях, а также цвета символов, фо­на и границы [панель инструментов Формат > (Форма/Отчет)].

Создание элементов окна осуществляется в режиме Конструк­тора.

Для индикации инструментального окна выберите команду Вид > Панель элементов. Каждая пиктограмма этой панели предназна­чена для создания элемента определенного типа. Назначение каж­дой пиктограммы однозначно определяется их наименованиями.

Существует три основных типа элементов управления: при­соединенные, свободные, вычисляемые.

Присоединенные элементы управления — элементы, связанные с полем таблицы. При вводе значения в присоединенный элемент управления поле таблицы в текущей записи автоматически обнов­ляется. Большинство элементов управления, в том числе объекты OLE, можно присоединить к полю. Чаще всего присоединенные элементы управления содержат данные текстового типа, а также даты, числа, логические данные (Да/Нет), рисунки и поля MEMO.

Свободные элементы управления сохраняют введенную вели­чину, не обновляя при этом поля таблицы. Их можно использо­вать для отображения: текста; значений, которые должны быть переданы макросам; линий и прямоугольников. Кроме того, их можно использовать для хранения объектов OLE (например, ри­сунков), которые расположены не в таблице, а в самой форме.

Свободные элементы управления называют также переменны­ми или переменными памяти.

Вычисляемые элементы управления создают на основе выраже­ний, например, функций или формул. Поскольку они не присое­динены к полям таблицы, они не обновляют содержание полей таблицы. Этот элемент управления позволяет производить необ­ходимые вычисления, используя данные полей таблицы, с после­дующим отображением в форме.

Выбор объектов позволяет изменить указатель курсора на ин­струмент выбора объекта.

Мастер элементов позволяет включать и отключать мастера по созданию элементов управления.

Надпись предназначена для вывода на экран неизменяющегося текста, например, заголовков, подписей или пояснений. Над­пись относится к свободным элементам управления, в которые нельзя вводить данные.

Поле позволяет создать область для отображения, ввода или изменения данных. В поле можно использовать данные любого типа: текст, числа, дата/время, логические величины и MEMO. Поля могут быть как присоединенными, так и свободными. В них можно использовать поля из таблиц или запросов, а также вычисляемые выражения, поэтому такие элементы управления называют связанными полями. При создании связанного поля вме­сте с ним одновременно образуется еще один элемент управления — присоединенная надпись.

Группа параметров позволяет создать область настраиваемого размера для размещения набора флажков, переключателей или выключателей, представляющих набор альтернативных значений.

Выключатель позволяет создать кнопку, связанную с логиче­ским полем. Элемент может находиться в двух состояниях: ИСТИ­НА — кнопка нажата, ЛОЖЬ — кнопка отжата.

Переключатель предназначен для создания кнопки (называе­мой радиокнопкой). Ее функции аналогичны функциям выключателя. Элемент находится в двух состояниях: ИСТИНА — кружок с точкой, ЛОЖЬ -— пустой кружок. С кнопкой можно связать ко­манды, например, выполняющие фильтрацию.

Флажок предназначен для создания флажка, связанного с ло­гическим полем. Действует аналогично переключателям, но в от­личие от них, допускает множественный выбор. Элемент может . находится в двух состояниях: ИСТИНА — квадрат с галочкой, ЛОЖЬ — пустой квадрат.

Поле со списком позволяет создать составной элемент управле­ния, объединяющий поле и раскрывающийся список значений. Для ввода значения, можно ввести значение в поле или выбрать значение в списке.

Список позволяет создать список, допускающий прокрутку и предназначенный для выбора значения. Позволяет отображать список значений в форме или отчете. В списках можно также отображать заголовки столбцов.

Кнопка позволяет создать кнопку, используемую для выполне­ния набора макрокоманд Access или процедур VBA.

Рисунок позволяет создать рамку, в которой в форме или отче­те выводится неизменяемый рисунок. Поскольку рисунок не яв­ляется объектом OLE, то после помещения рисунка в форму или отчет не допускается его изменение из Microsoft Access.

Свободная рамка объекта позволяет создать рамку для отображе­ния в форме или отчете объектов OLE, как правило, набор иллюст­раций. Рамка не связана ни с каким полем таблиц базы данных.

Присоединенная рамка объекта для отображения в форме или отчете объектов OLE, таких как набор иллюстраций. С присоеди­ненной рамкой связано одно из полей таблиц. При переходе от записи к записи в форме или отчете выводятся разные объекты.

Конец страницы позволяет создать элемент управления, ука­зывающий принтеру начало новой страницы в печатной форме или новой страницы в отчете. Этот элемент управления не появ­ляется в форме или запросе в режиме формы.

Вкладка позволяет вставить элемент управления Вкладка для создания вложенных форм. Страницы элемента управления Вкладка могут содержать другие элементы управления.

Подчиненная форма/отчет предназначена для добавления в основную форму или основной отчет подчиненной формы или подчиненного отчета соответственно. Добавляемые подчиненная форма или подчиненный отчет должны существовать.

Линия позволяет создать прямую линию, которую можно пере­мещать и размеры которой можно изменять. Цвет и толщину ли­нии можно изменить с помощью кнопок панели инструментов Панель форматирования или окна свойств. Используется для раз­деления элементов формы или отчета.

Прямоугольник позволяет создать прямоугольник, который можно перемещать и размеры которого можно изменять. Ис­пользуется для выделения элементов формы.

Дополнительные элементы. Выбор этой кнопки открывает список дополнительных элементов управления ActiveX, которые можно использовать в формах и отчетах.

Для создания элемента управления: текста, поля, линии, пря­моугольника (рамки), кнопки и др.:

1. Щелкните на соответствующей пиктограмме.

2. Укажите курсором мыши (крест с уменьшенным изображе­нием создаваемого элемента) место для создаваемого эле­мента.

После того, как будет отпущена кнопка мыши, для создания некоторых элементов (например, поле со списком или кнопка) Access выводит на экран мастер. Так, после создания кнопки по­является мастер, предлагающий выбрать тип действия, которое будет привязано к этой кнопке (переходы между записями, рабо­та с формой или другие типы, например, работа с запросами в пункте «Разное»).

Внешний вид, структура и режимы работы отдельных управ­ляющих элементов определяются значениями характеристик этих объектов (команда Вид – Свойства).

Добавление вычисляемых выражений в формы и отчеты

Для выполнения добавления вычисляемых выражений в фор­мы и очеты:

1. Откройте форму (отчет) в режиме Конструктора.

2. Выберите команду Вид – Панель элементов.

3. Выберите пиктограмму Поле панели элементов.

4. Выберите мышью пустое место в любой области формы или отчета (например, область примечаний или колонтитулов).

5. Для появившегося нового поля укажите необходимые свой­ства:

• откройте окно свойств поля (команда Вид > Свойства);

• для свойства «Данные» введите начиная со знака "=" нужное выражение, заключив имена полей БД в квадратные скобки. В качестве выражения может быть использована как встроенная функция (например, "=DATE()" — систем­ная дата), так и любое действие над значениями полей с использованием арифметических или других операций;

• для свойства «Формат поля» выберите из списка тип вы­числяемых данных.

В случае необходимости вставьте рядом с полем элемент Надпись и заполните его нужным текстом.

6. Перейдите в режим формы (отчета).

УПРАЖНЕНИЕ 3 К ЛЕКЦИИ 10.

1. Откройте базу данных, созданную в результате выполнения Упражнения IV. 1.

2. С помощью Мастера форм создайте и сохраните форму на основе таблицы «Поставщики», выводящую в один столбец зна­чения полей «Название фирмы», «Телефон», «Факс», «Адрес».

3. Создайте форму для таблиц «Товары» и «Поставщики», ото­бражающую данные о товарах, поставляемых каждой из фирм, используя таблицу «Поставщики» в качестве главной, а таблицу «Товары» в качестве подчиненной.

4. Создайте форму для таблицы «Товары!», отображающую данные о ценах на телевизоры, их марку и изображение, включив в область примечаний минимальную цену. Добавьте в форму кнопку, при нажатии на которую будет выполняться запрос на обновление данных, созданный в третьем задании Упражнения IV.3. (Для обновления данных в форме после нажатия на создан­ную кнопку используйте команду Записи – Обновить).

5. Создайте отчет по запросу для таблиц «Товары» и «Постав­щики», отображающий данные о музыкальных центрах: их марку и цену, а также название фирмы-поставщика, включив в область заголовка соответствующее название отчета, в область верхнего колонтитула системную дату, а в область примечаний — среднюю цену*. Оформите отчет с помощью элементов рисования панели элементов. В случае необходимости воспользуйтесь информаци­ей Помощника по разработке отчета.

Макросы

Создание макросов

Макрос представляет собой совокупность определенных ко­манд управления (макрокоманд), используемых для автоматиза­ции часто повторяющихся действий.

1. В окне База данных щелкните на вкладке Макрос.

2. В открывшемся окне щелкните на кнопке Создать. Появит­ся окно Макрос.

3. В столбце «Макрокоманда» щелкните на кнопке выпадаю­щего списка и выберите из него действие, которое должно быть автоматизировано (например, открытие формы).

4. В области «Аргументы макрокоманд» укажите необходимые для этой макрокоманды аргументы (например, имя формы, отображаемый режим и т.п.). Аргументы макрокоманд ука­зывают, к какому объекту применить макрокоманду, и зада­ют условия выполнения действий. Большинство может быть также выбрано из выпадающего списка.

5. Если макрос будет содержать более чем одну макрокоманду, то в столбце «Макрокоманда» укажите эти действия в необ­ходимом порядке.

6. В столбце «Примечание» можно описать назначение каждой макрокоманды.

7. Сохраните макрос.

Выполнение макросов

Существует несколько методов запуска макросов на выполнение:

Из окна База данных: дважды щелкните на имени макроса или выберите кнопку Запуск.

Из меню: в меню Сервис выберите команду Макрос – Запуск макроса и из раскрывающегося списка выберите нужный макрос (или введите его имя).

Из окна Макрос: щелкните на пиктограмме с восклицательным знаком (Запуск) или в меню Макрос выберите команду Запуск.

При помощи кнопки: добавьте в форму кнопку и назначьте ей макрос либо с помощью свойства Нажатие кнопки, либо путем вы­бора опций Разные и Запуск макроса в Мастере кнопок.

*Для записи формулы вычисления средней цены воспользуйтесь По­строителем выражений.

При открытии базы данных: для того, чтобы какой-либо мак­рос выполнялся автоматически при каждом новом открытии заданной базы данных, этот макрос необходимо сохранить под именем AutoExec.

Пример. Создание макроса

В начале каждого сеанса работы с базой данных приходится тратить дополнительное время на открытие необходимых объек­тов. Чтобы ускорить этот процесс: можно создать макрос, который открывает необходимые документы (например, таблицы, формы, запросы и т.д.) и размещает их на экране в определенном порядке.

1. Открыть окно базы данных, в которой надо создать макрос.

2. Перейти на вкладку Макросы и щелкнуть на кнопке Соз­дать, вследствие чего откроется окно конструктора макроса.

3. Задать команду Окно – Слева направо, чтобы на экране ото­бражались и окно базы данных, в которой создается макрос, и окно макроса.

4. В окне базы данных перейти на вкладку Таблицы.

5. Установить курсор на имя одной из таблиц базы данных и перетащить с помощью мыши в окно макроса и разместить в первой ячейке столбца «Макрокоманда». В поле появится макро­команда ОткрытьТаблицу. Таким образом, в макрос включается операция — открытие таблицы'

6. В столбец «Примечание» той же строки ввести такой текст:

«Открытие таблицы (указать имя таблицы)».

7. С помощью клавиши <Enter> или курсора мыши перейти во вторую строку столбца «Макрокоманда».

8. С помощью курсора мыши перетащить вторую таблицу в окно макроса и разместить во второй ячейке столбца «Макрокоманда».

9. В столбец «Примечание» той же строки ввести текст, пояс­няющий ваши действия.

10. В окне базы данных перейти на вкладку Формы.

11. С помощью курсора мыши перетащить одну из форм в окно макроса. В поле появится макрокоманда ОткрытьФорму*. Таким образом, в макрос включается еще одна операция — от­крытие формы.

12. В столбец «Примечание» той же строки ввести такой текст:

«Открытие формы» и т.д.

13. Повторить эти действия для всех объектов, которые долж­ны быть открыты.

14. Щелкнуть в следующей свободной ячейке столбца «Мак­рокоманда» и открыть список доступных макрокоманд. Выбрать Выполнить команду.

В области Аргументы макрокоманды активизировать поле Ко­манда и выбрать в списке элемент TileVertically. Таким образом, в макрокоманду будет включена операция разделения экрана в случае открытия нескольких окон.

Вызовите команду Файл >Сохранить и сохраните макрос под именем Размещение_на_экране».

Запуск макроса

Запуск макроса можно осуществить следующими способами:

• щелкнуть на кнопке Запуск (на ней изображен восклица­тельный знак);

• задать команду Сервис – Макрос > Запуск макроса (имя

макроса);

• открыть вкладку Макросы, установить курсор имя нужного

макроса и щелкнуть на кнопке Запуск.

После запуска созданного вами макроса «Размещение» на эк­ране будут загружены и размещены должным образом все отме­ченные в макросе объекты базы данных. На рис. IV. 8 приведен пример размещения объектов с помощью макроса.

* Access автоматически распознает, о каком объекте идет речь, и выби­рает соответствующую макрокоманду: ОткрытьФорму для формы или ОткрытьТаблицу для таблицы.

Рис. 8. Пример размещения объектов в окне базы данных

Обмен данными

MS Access позволяет осуществлять обмен данными с другими СУБД и с другими базами данных MS Access, с программами ра­боты с электронными таблицами (Excel и Lotus), а также импор­тировать и экспортировать данные из текстовых файлов. Кроме того, с помощью этих средств можно копировать объекты из од­ной базы данных MS Access в другую.

Экспорт данных

Экспорт данных позволяет использовать информацию, сохра­ненную в Access-базе данных при работе с другой программой:

1. В окне базы данных выберите из списка таблицу, которую предполагается экспортировать.

2. Выберите команду Файл – Сохранить как – Экспорт или ко­манду Файл из контекстного меню.

3. В открывшемся окне Сохранение объекта выберите опцию Во внешнем файле или базе данных.

4. Нажмите ОК.

5. В открывшемся окне диалога Сохранение объекта:Таблица в... укажите тип файла, выберите устройство и папку, в которую предполагается поместить таблицу, а также имя таблицы.

6. Нажмите кнопку Экспорт.

7. В открывшемся окне диалога укажите необходимые опции.

8. Нажмите ОК. Таблица будет сохранена в новом файле ука­занного типа.

Импорт данных

MS Access может считывать данные, представленные в другом формате, и сохранять их в новой таблице данных:

1. В окне базы данных, в которую предполагается импортиро­вать таблицу, перейдите на вкладку Таблицы и нажмите кнопку Создать*.

2. Выберите Импорт таблиц и нажмите кнопку ОК.

3. В окне диалога Импорт в поле «Тип файлов» выберите тип импортируемых данных MS Access, укажите папку с БД MS Access, из которой будет осуществлен импорт таблицы.

*Для того, чтобы приступить к импорту или связыванию, можно вы­полнить команду Файл > Внешние данные с последующим выбором опции Импорт Или Связь с таблицами.

4. Выберите Файл и нажмите кнопку Параметры. При импорте могут быть скопированы связи, установленные между таб­лицами. Укажите, следует ли копировать всю таблицу или только ее структуру.

5. Выделите одну или несколько таблиц для импорта.

Связь с таблицами

Для установления связи между исходным файлом и таблицей, сохраненной во внешних по отношению к MS Access форматах, используется специальная связь с таблицами. Связанные таким образом таблицы можно одновременно обрабатывать как в MS Access, так и во внешних приложениях.

1. В окне базы данных, с которой предполагается связать табли­цу, перейдите на вкладку Таблицы и нажмите кнопку Создать.

2. Выберите Связь с таблицами и нажмите кнопку ОК.

3. В открывшемся окне диалога укажите тип связываемых файлов (например, Microsoft Excel для установки связи с электронной таблицей) и папку, в которой находится файл для связи.

4. Выберите файл и нажмите кнопку Связь. MS Access запус­тит Мастер связывания таблиц.

Вывод на печать таблиц, запросов, форм и отчетов

Предварительный просмотр

Для выполнения предварительного просмотра:

1. Выберите команду Файл – Предварительный просмотр или кнопку Просмотр панели инструментов.

2. Нажмите кнопку Закрыть панели инструментов, для выхода из режима просмотра.

Запуск процесса печати

Для запуска процесса печати:

1. Выберите команду Файл > Печать... или командную кнопку Печать панели инструментов.

2. Если необходимо, укажите диапазон печатаемых страниц и желаемое число копий в текстовом поле «Число копий».

3. Запустите печать кнопкой ОК.

Использование справочной системы

MS Access включает в себя систему справок, доступ к которой может быть осуществлен несколькими способами (рис. IV.9):

Рис9. Доступ к системе справок

УПРАЖНЕНИЕ 4 К ЛЕКЦИИ 10.

1. Создайте еще одну БД.

2. Используя импорт данных поместите в нее таблицу «То­вары!», форму, созданную в результате выполнения четвертого задания предыдущего упражнения и запрос на обновление сезон­ных скидок.

3. Создайте макрос, позволяющий при каждом новом откры­тии этой, БД открывать форму с данными о телевизорах.

4. Откройте БД, содержащую информацию о товарах и их по­ставщиках.

5. Используя экспорт данных поместите таблицу «Поставщи­ки» в созданную в этом упражнении БД и перейдите в нее.

6. Создайте запрос на отображение данных о названиях това­ров, их марке, ценах и названиях фирм, поставляющих эти товары.

7. На основе этого запроса создайте простую форму.

8. Создайте макрос, позволяющий в созданной форме фильт­ровать записи по названиям товаров.

9. Поместите в созданную простую форму кнопку, при нажа­тии на которую будет выполняться этот макрос.

Вопросы для самопроверки

1. Из каких объектов может состоять БД MS Access?

2. В каком виде хранятся все данные в БД MS Access?

3. Из чего состоит таблица БД?

4. Из каких основных этапов состоит создание таблицы БД? Для каких целей служит каждый из них?

5. Какую роль выполняет ключевое поле в таблице?

6. Каким образом можно добавить поле (столбец) в таблицу?

7. В каком режиме осуществляется ввод записей?

8. Для каких целей используются формы?

9. Можно ли изменить порядок следования записей, напри­мер, по алфавиту?

10. Для каких целей используется фильтрация данных?

11. В каких случаях может быть применена команда Скрыть столбцы?

12. В каких случаях может быть применена фиксация столб­цов?

13. Для каких целей используются отчеты?

14. Каким образом устанавливаются связи между таблицами?

15. Какие существуют типы связей между таблицами?

16. Для каких целей используются запросы в БД?

17. Какие типы запросов позволяет выполнять MS Access?

18. Какие преимущества по сравнению с обычным запросом на выборку предоставляет запрос с параметром?

19. Какие типы запросов позволяют получить новые данные на основе базовых таблиц?

20. Какие типы запросов приводят к изменению данных в ба­зовой таблице?

21. В каких случаях следует использовать запрос на создание таблицы?

22. В каких случаях следует использовать запрос на обновле­ние данных?

23. В каких случаях следует использовать запрос на добавле­ние?

24. В каких случаях следует использовать запрос на удаление записей?

25. На основе какого количества таблиц или запросов можно создать форму?

26. На основе какого количества таблиц или запросов можно создать отчет?

27. Какие элементы может содержать окно формы или отчета?

28. В каком режиме осуществляется создание элементов окна?

29. Могут ли в формах или в отчетах содержаться данные, ос­нованные на вычисляемых выражениях?

30. В каком режиме создаются вычисляемые поля?

31. Для каких целей используется Построитель выражений?

32. Для каких целей используются макросы?

33. Может ли макрос содержать более одного действия (макро­команды)?

34. Какие существуют методы выполнения макросов?

35. Какие способы обмена данными существуют в MS Access?

36. Какие способы получения справочной информации суще­ствуют в MS Access?[kgl]

[Gl]лекция 10. Основы алгоритмизации[:]

Этапы решения задачи на компьютере

Перед нами может стоять задача, для решения которой на компьютере уже имеется готовая программа. Если у нас есть право на ее использование, то мы можем применить эту программу. Так, для работы с текстом, графическим изображением, для типовых расчетов все чаще используют разработанное специалистами прикладное программное обеспечение. Но если для решения задачи хотят прибегнуть к помощи компьютера, а готовой программы для ее решения нет, то понадобится освоить весь процесс решения задачи на компьютере, создав свою оригинальную (уникальную) программу.

В этом случае процесс решения задачи на компьютере включает в себя следующие основные этапы:

1. Постановка задачи.

2. Выбор метода решения (построение математической модели).

3. Разработка алгоритма.

4. Составление программы.

5. Реализация программы на компьютере.

6. Анализ полученных результатов.

Постановка задачи. Чтобы выбрать метод решения, разработать математическую модель, необходимо четко представлять, чем мы располагаем – какие есть исходные данные, каковы ограничения на них. И, конечно же, никакую задачу нельзя решить, если не понимать, что будет являться решением задачи, что должно стать результатом всего процесса решения. На эти вопросы может помочь ответить правильная постановка задачи. Так, если задача конкретная (например, надо решить уравнение 2х²+3х+5=0, где коэффициенты уравнения - константы), то под постановкой задачи понимаем ответ на вопросы:

какие исходные данные известны;

что требуется определить.

Если задача обобщенная (например, надо решить квадратное уравнение ax² + bx + c = 0), то отвечать при постановке задачи понадобится еще на третий вопрос: какие данные допустимы. Итак, постановка задачи "решить квадратное уравнение ax² + bx + c = 0" выглядит следующим образом:

Дано: a, b, c - коэффициенты уравнения.

Требуется: x1, x2 - корни у равнения.

Ограничения: a<>0 и D=b²–4ac>=0

Таким образом, мы указали ограничения на значения исходных данных и на их соотношение, а также задали математическое соотношение – формулу, связывающую переменные, значения которых должны быть даны, с теми переменными, значения которых ищем. Следовательно, указывая такие связи при постановке задачи, мы задаем метод решения квадратного уравнения, формализуя его.

Выбор метода решения (построение математической модели). Разрабатывать алгоритм как последовательность действий будущего исполнителя, направленных на решение задачи, можно лишь тогда, когда ясно, как решать задачу, в чем ее смысл, сложность, к какому классу задач она принадлежит, какой способ, метод решения наиболее адекватно будет соответствовать реальным явлениям и процессам. Таким образом, речь идет о выборе метода решения в простейшем случае и о построении математической модели реальной задачи в более сложной ситуации. Действительно, компьютер решает задачу, выполняя команды нашего алгоритма, выраженные на языке программирования. Но мы знаем, какой вид приняли эти команды, попав в память компьютера: они имеют вид электрических сигналов, соответствующих двоичному способу кодирования. Обработка этих сигналов, выполнение требуемых операций происходит в компьютере по законам алгебры логики и двоичной системы счисления. Это возможно, если все действия, необходимые для решения задачи, формализованы, то есть, представлены как математические операции и соотношения между входящими в них переменными. В случае большого числа параметров, ограничений, возможных вариантов исходных данных модель явления может иметь очень сложное математическое описание (правда, реальное явление еще более сложно), но если такого описания не будет, то переложить решение задачи на компьютер вряд ли удастся. Поэтому часто построение математической модели требует упрощения требований задачи, отказа от некоторых ограничений. А для решения квадратного уравнения, когда необходимо получить значения его корней (если они есть), мы можем воспользоваться известными из курса алгебры формулами. На уроках математики доказывалась правильность метода решения квадратного уравнения путем вычисления по формулам x₁= , x₂=

Нам уже известно, что этот метод решения дает искомые значения корней при любых допустимых значениях исходных данных - коэффициентов А, В, С. Поэтому мы строим алгоритм, основываясь на этом методе решения.

Разработка алгоритма. В основу программы для компьютера кладется алгоритм решения данной задачи, то есть система точных и понятных предписаний (команд) о последовательности действий, позволяющая за конечное число их шагов получить результат. Этап алгоритмизации заслуженно считается наиболее творческим, но и самым трудным. Алгоритм отражает всю логику наших рассуждений при решении задачи, но обязательно учитывает, что исполнителем алгоритма мы выбрали компьютер – автомат с определенным набором возможностей и устройств для выполнения команд. Поэтому алгоритм, разрабатываемый нами с ориентацией на компьютер как на исполнитель, должен обладать свойствами дискретности, понятности, детерминированности, результативности и массовости. Алгоритм составляется в форме, допустимой для конкретного типа алгоритма, чаще всего в графической, ввиду универсальности ее применения и наглядности.

Составление программы. Компьютер может многое, однако это всего лишь автомат, хотя и совершенный. Он решает задачи, быстро и точно выполняя команды. Эти команды должны предоставить компьютеру человек. Последовательность команд составляет хранимую в памяти компьютера программу. Современную компьютерную программу решения определенного класса задач программист пишет на языке программирования и затем, как говорят, реализует на компьютере.

Реализация программы на компьютере. Это значит, что текст программы вводят с клавиатуры в оперативную память и проводят ее отладку. Отладка компьютерной программы означает не только устранение синтаксических ошибок, в поиске которых помогает транслятор. Также должна обязательно производиться проверка работы программы на конкретных вариантах исходных данных, подобранных так, чтобы охватить все возможные для данной задачи случаи. Например, если это программа решения квадратного уравнения, то нужно проверить ее работоспособность как для варианта значений коэффициентов a, b, c, при которых дискриминант D>0, так и при таком варианте a, b, c, когда D < 0. Отметим, что здесь речь идет о проверке именно работоспособности программы. Это означает проверку возможности работы всех ее альтернативных ветвей от начальной команды программы до предусмотренного условием задачи выхода из программы (остановки), в том числе проверку отсутствия неправильной организации циклов (в частности, зацикливания).

Анализ полученных результатов. Анализируя получаемые результаты такого контрольного расчета, в случае их правильности можно сделать вывод о правильности всех предшествующих программированию этапов. Как же определить, что результаты получены правильные? Для этого в зависимости от класса решаемой задачи применяют разные подходы:

сравнивают полученные результаты с результатом, рассчитанным в соответствии с тем же методом, но вручную или с помощью калькулятора. Для приведенного выше примера это означает сравнение значений корней квадратного уравнения, полученных при компьютерном расчете, со значениями тех же корней, предварительно рассчитанных вручную. Условием правомерности такого сравнения является расчет этих значений в обоих случаях одним и тем же методом и при одинаковых наборах значений коэффициентов уравнения. Для предварительных расчетов вручную обычно подбирают исходные значения, облегчающие их проведение. Так, для коэффициентов a, b и c в случае различных действительных корней удобными являются соответственно значения 1; 3; -4, для случая двух действительных совпадающих корней - значения 1; 2; 1, а при отсутствии действительных корней - значения 1; 3; -4;

сопоставляют результат, полученный в результате работы компьютерной программы, с экспериментальными фактами, теоретическими воззрениями и другой считающейся достоверной информацией об изучаемом объекте.

После проведения тех или иных правомерных сравнений может возникнуть необходимость уточнения метода или модели, составления нового алгоритма и соответствующей ему программы и повторения процедуры компьютерных расчетов, причем до тех пор, пока анализ получаемых результатов не подтвердит их приемлемость.

Понятие алгоритма. Исполнители алгоритмов. Свойства алгоритмов. Типы алгоритмов и формы их представления

Понятие алгоритма используется давно. Сам термин "алгоритм" произошел при переводе на европейские языки имени арабского математика IX в. Аль-Хорезми, которым были описаны правила (алгоритмы) выполнения основных арифметических действий в десятичной системе счисления.

В зависимости от характера занятий в своей повседневной жизни люди встречаются с различными практическими задачами: приготовление супа, проезд в общественном транспорте, решение квадратного уравнения, поиск слова в словаре и т.д. При решении любой подобной задачи человек обращается к продуманным заранее со всеми возможными вариантами предписаниям (инструкциям) о том, какие действия и в какой последовательности должны быть выполнены. В подавляющем большинстве случаев успех любой деятельности человека зависит от степени продуманности действий и их последовательности, возможных вариантов. Именно с целью успешного решения какого-либо определенного класса задач люди вырабатывают системы таких предписаний для использования разными людьми.

Алгоритм – это организованная последовательность конечного числа точных и понятных действий (команд, директив), необходимых для решения задачи опредленного типа.

Согласно этому определению рецепты изготовления какого-то определенного лекарства или печенья являются алгоритмами. И правило безопасного перехода пешеходом проезжей части улицы, содержащее указание человеку о его действиях, - тоже алгоритм. По своему назначению алгоритмы могуть быть как "бытовыми", так и вычислительными (алгоритм выполнения арифметического действия "столбиком", алгоритм Евклида – нахождения наибольшего общего делителя двух целых чисел).

Исполнители алгоритмов. Задача составления алгоритма не имеет смысла, если не известны или не учитываются возможности его исполнителя, ведь выполнимость алгоритма зависит от того, какие действия может совершить исполнитель (или как говорят, входят в его репертуар). Например, прочесть алгоритм решения системы линейных уравнений графическим методом сможет и первоклассник, а выполнить его, конечно же, нет. С другой стороны, малыш четырех-пяти лет не сможет прочесть правила (алгоритм) поведения за столом во время еды, но выполнить их сможет, если ему о них рассказать и показать, что они означают.

Но исполнителем алгоритмов может быть не человек, а автомат. Например, исправный автомат по продаже газированной воды работает согласно разработанному специально для него алгоритму. Алгоритмом описывается работа любого механического устройства.

В ряду всевозможных автоматов компьютер является лишь частным (хотя и наиболее впечатляющим) примером исполнителя, чье поведение реализуется на основе алгоритма. Более того, создание компьютеров оказало воздействие на развитие теории алгоритмов - одной из областей математики.

От компьютера, как от любого другого исполнителя, требуется четкое выполнение команд алгоритма. А от нас, как от разработчиков алгоритмов работы компьютера, требуется знание и соблюдение правил их составления. Эти правила заключаются в том, что алгоритм, предназначенный для исполнения автоматом, должен обладать пятью свойствами (удовлетворять пяти требованиям). Эти требования нашли отражение и в приведенном выше определении алгоритма. Требования к алгоритму объясняются тем, что такой исполнитель не имеет своего интеллекта, его возможности всегда ограничены.

Свойства алгоритмов (требования к алгоритмам).

Дискретность. Процесс решения задачи должен быть разбит на последовательность отдельных шагов. Таким образом формируется упорядоченная совокупность отделенных друг от друга команд (предписаний). Образованная структура алгоритма оказывается прерывной (дискретной): только выполнив одну команду, исполнитель сможет приступить к выполнению следующей.

Понятность. Алгоритм должен быть понятен исполнителю, и исполнитель должен быть в состоянии выполнить его команды. Следовательно, алгоритм нужно разрабатывать с ориентацией на определенного исполнителя, то есть в алгоритм можно включать команды только из системы команд данного исполнителя.

Детерминированность. Будучи понятным, алгоритм не должен содержать команды, смысл которых может восприниматься неоднозначно. (Например, робот будет поставлен в тупик командой "Взять две-три ложки песка": что значит "две-три"?, какого песка?). Кроме того, недопустимы ситуации, когда после выполнения очередной команды исполнителю не ясно, какую команду выполнять на следующем шаге.

Результативность. Смысл этого обязательного требования к алгоритмам состоит в том, что при точном исполнении всех команд алгоритма процесс решения задачи должен прекратиться за конечное число шагов и при этом должен быть получен опредленный постановкой задачи ответ.

Массовость. Разработка алгоритмов – процесс интересный, творческий, но непростой, требующий многих, часто коллективных, умственных усилий и затрат времени. Поэтому предпочтительно разрабатывать алгоритмы, обеспечивающие решение всего класса задач данного типа. Например, если составляется алгоритм решения квадратного уравнения ax²+bx+c=0, он должен быть вариативен, то есть обеспечивать возможность решения для любых допустимых исходных значений коэффициентов a, b, c. Про такой алгоритм говорят, что он удовлетворяет требованию массовости.

Типы алгоритмов и формы их представления. Известны три типа алгоритмов - линейный, ветвящийся, циклический. Тип алгоритма определяется характером решаемой в соответствии с его командами задачи. Применяют три формы представления алгоритмов: табличную, словесную, графическую, но не все три формы возможны для любого из алгоритмов. Форма представления алгоритма зависит от его типа.

Линейный тип алгоритма. Алгоритм, в котором команды выполняются в порядке их естественного следования друг за другом независимо от каких-либо условий, является алгоритмом линейного типа. Таким будет, например, алгоритм вычислений по самым простейшим, безальтернативным формулам, не имеющим ограничений на значения входящих в них переменных. Запишем условие одной из задач, решение которой потребует составления алгоритма линейного типа, и сделаем постановку задачи. Напомним, что при постановке задачи необходимо указать переменные, значения которых потребуются в качестве исходных, и переменные, значения которых необходимо найти, а также формализованную связь между ними.

Задача. Вычислить площадь круга.

Дано: R, радиус круга.

Требуется: S, площадь руга.

Связь: S=3.14R².

Запишем алгоритм словесно (на русском языке). То есть запишем последовательность команд, выполнение которых позволит при заданном значении радиуса круга найти его площадь:

Прочесть (получить) значение R. (ВВОД ДАННЫХ)

Присвоить переменной S значение выражения 3,14*R*R. (КОМАНДА ПРИСВАИВАНИЯ)

Записать (вывести) полученное значение S. (ВЫВОД РЕЗУЛЬТАТА)

Короче можно записать так:

Прочесть значение R

S := 3,14*R*R

Записать значение S

Знак ":=" означает "присвоить". Запись А:=А+2 в программировании она означает команду присваивания. Сначала исполнитель вычисляет значение выражения, стоящего в правой части, а затем полученное значение присваивает переменной, стоящей в левой части. Например, после выполнения команд х:=3; х:=х*5 переменная х примет значение 15.

Г рафическая форма представления основана на замене типичных алгоритмических команд определенными геометрическими фигурами.

Блок ввода

Блок вычисления

Блок вывода

Разветвляющиеся алгоритмы. Команда ветвления.

Существует широкий круг задач, при решении которых необходимо сделать определенный выбор в зависимости от выполнения некоторых условий. Процесс решения таких задач описывается алгоритмом, тип которого определяется как ветвящийся (разветвляющийся). В разветвляющихся алгоритмах принцип линейного автоматического перехода от команды к команде, от действия к действию в порядке естественного следования не является всеобщим, так как иногда возникает необходимость произвольного перехода к предписанию, то есть нарушения линейности переходов. Ветвящиеся алгоритмы допускают два способа представления - графический и словесный.

При графическом представлении алгоритма ветвление (развилка, выбор дальнейших действий) организуется с помощью логического элемента (ромб с записанным внутри условием), имеющего один вход и несколько (в простейшем случае - два) выходов. Назначение логического элемента - проверка заданного условия. В зависимости от выполнения (истинности) или невыполнения (ложности) проверяемого условия возможен выход соответственно на ветвь "Да" или "Нет". Пример:

Задача: вычислить y=|x|.

Дано: х – значение аргумента.

Т ребуется: у – значение функции. Связь: y =

Словесное представление:

Прочесть значение x.

Если х>=0 то

y:= х

иначе

у:=– х

Конец ветвления

Записать значение у

Упражнение. Какое значение примет Z в результате выполнения алгоритма

X:=3; Y:=4

ЕСЛИ X>Y, ТО Z:=X*X+Y

ИНАЧЕ Z:= Y*Y+X

Конец ветвления

Z:=2*Z

Вид получившейся графической схемы объясняет, почему алгоритм, соответствующий ей, назвали ветвящимся. Кроме того, на схеме наглядно проявляется важное свойство ветвящихся алгоритмов: их исполнение всегда проходит только по одному из возможных путей, который определяется конкретными текущими условиями, причем в каждом случае от начала алгоритма (входа) до его конца (выхода). Это свойство присуще всякому логически правильно составленному алгоритму и является признаком правильной организации ветвлений.

Составляя алгоритм решения задачи о вычислении абсолютной величины заданного значения переменной, мы получили так называемую полную условную конструкцию. Общий вид полной условной конструкции, реализующей ветвление при графическом представлении алгоритма, изображен на рисунке

Здесь Q - проверяемое условие; P₁, P₂, …, P_n - действия, которые должны быть выполнены в случае истинности условия Q (положительная ветвь ветвления); T₁, T₂, …, T_m - действия, выполняемые, если условие Q ложно (отрицательная ветвь ветвления).

П ри словесном представлении алгоритма полная условная конструкция реализуется командой ветвления вида:

Если Q то

P₁

P₁

…

P_n

иначе

T₁

T₂

…

T_m

Конец ветвления

Циклические алгоритмы. Команда повторения

При составлении алгоритмов решения достаточно большого круга задач нередко возникает потребность в неоднократном повторении одних и тех же команд. Алгоритм, составленный с использованием многократных повторений одних и тех же действий (циклов), называется циклическим.

Однако "неоднократно" не значит "до бесконечности". Организация циклов, никогда не приводящая к остановке в выполнении алгоритма (так называемое "зацикливание"), является нарушением требования его результативности - получения результата за конечное число шагов.

Р ассмотрим графическое представление циклического блока алгоритма. В него входят в качестве базовых следующие структуры: логический элемент с проверкой условия Р и блок S, называемый телом цикла. Здесь тело цикла S расположено после проверки условия Р (цикл с предусловием), поэтому может случиться, что при определенных условиях блок S не выполнится ни разу. Такой вариант организации цикла, управляемый предусловием, называется цикл-пока. При словесном представлении алгоритма команда, организующая повторение в цикле-пока имеет вид:

Пока Р повторять

S

Конец цикла

Таким образом, если Р не выполняется, то предусмотрен выход из цикла на команду, записанную после строки "Конец цикла". Здесь условие Р - это условие на продолжение цикла.

В озможен другой случай, когда тело цикла S выполняется по крайней мере один раз и будет повторяться до тех пор, пока не выполнится условие Р. Такая организация цикла, когда тело цикла, расположено перед проверкой условия Р, носит название цикла с постусловием или цикла-до. Истинность условия Р в этом случае - причина окончания цикла. Команда, организующая цикл-до, приведена ниже:

Повторять

S

пока не Р

Конец цикла

Отметим основное отличительное свойство циклических алгоритмов: количество действий, исполняемых в процессе выполнения алгоритма, может существенно превышать количество команд, из которых организован цикл. Чтобы в этом убедиться, достаточно алгоритм "проиграть", то есть выполнить его шаг за шагом при некоторых наборах допустимых исходных данных, перевоплотившись в предполагаемого педантичного исполнителя. (Отметим также, что перед началом этапа программирования полезно проводить указанным образом "проигрывание" любого алгоритма, так как эта процедура позволяет легко обнаружить ошибки, допущенные в логической организации алгоритма).

Для примера напишем блок-схему алгоритма вычисления суммы всех натуральных чисел от 1 до введенного пользователем N. Надо отметить, что можно было бы обойтись линейным алгоритмом, используя формулу суммы n членов арифметической прогрессии. Однако нам интересно именно на этом простом примере проиллюстрировать работу циклического алгоритма.

Дано n=10.

Найти S=1+2+…+10.

Учитывая то, что S_i+1= S_i+i+1, где S_i =1+2+…+i.

Наша цель – получить тело цикла, т.е. блок команд, который будет повторяться несколько раз.

i:=i+1;

S:=S+i;

Итак, тело нашего цикла:

Найдем условие продолжения цикла. Так как перед входом в цикл значение переменной i равно 0. Поставим условие продолжения <100, т.е. i =0,1,2,…,99.

[ kgl]

[Gl]лекция 11. Основы языка паскаль[:]

Алфавит языка

Элемента основного словаря языка Паскаль принято подразделять на символы, используемые в идентификаторах, специальные знаки и зарезервированные слова.

Идентификатор – это имя какого-либо элемента программы (константы, переменной, типа, процедуры или функции). Он может состоять из строчных и прописных латинских букв (a,...,z, A,…,Z), цифр (0,...,9) и знака подчеркивания и не должен начинаться с цифры. Прописные и строчные буквы в идентификаторах и зарезервированных словах считаются идентичными, они различаются лишь в строковых константах. Длина идентификатора не ограничена, но значимыми являются лишь первые 63 символа.

Разделители используются для отделения друг от друга идентификаторов, чисел и зарезервированных слов. К разделителям относятся, например, пробел и комментарий. В любом месте программы, где разрешается один пробел, их можно вставить любое количество.

Комментарии заключаются либо в фигурные скобки { комментарий 1 }, либо в символы (* комментарий 2 *) и могут занимать любое количество строк. Последовательность из трех символов (*) начинает комментарий до конца строки. Текст комментария игнорируется при компиляции, если это не директивы компилятора, которые имеют вид

К специальным знакам относятся знаки пунктуации (. () [] .. : ;), знаки операций и зарезервированные слова. Знаки операций могут быть как символьные (+,-,*,/ и т.д.), так и буквенными (mod, div, not). Зарезервированные слова являются служебными и не могут быть переопределены пользователем, т.е. их нельзя использовать как имена пользовательских объектов. Неиспользуемые символы - это коды ASCII, которые используются только в комментариях и символьных строках, но не в языке. К ним относятся все русские буквы, а также символы %, &, ! и т.п.

Структура программы

В программе, написанной на Турбо Паскале, могут быть следующие разделы:

Program ... ; { Заголовок программы }

Uses ... ; { Подключение модулей }

Label ... ; { Раздел объявления меток }

Const ... ; { Раздел объявления констант }

Type ... ; { Раздел объявления новых типов }

Var ... ; { Раздел объявления переменных }

Procedure ... ; { Описание своих процедур }

Function ... ; { Описание своих функций }

Begin { начало основной программы }

...;

{ Операторы }

...;

End.

Обязательной частью является лишь тело программы, которое начинается словом begin, а заканчивается словом end с точкой. Операторы в Паскале разделяются точкой запятой. Заголовок программы является хотя и необязательным, но желательным элементом и состоит из зарезервированного слова program и идентификатора - имени программы, за которым следует точка с запятой. Порядок объявлений и описаний не регламентируется.

ПРИМЕР : Простейшая программа.

program prim_1; { демонстрация структуры программы}

{эта программа не требует никаких объявлений и описаний}

begin

write('Привет! Вот мы и начали.') (* эта строка текста появится на экране *)

end.

program olimpiada;

var num,year:integer;

begin

write('Year: ');

readln(year);

if year<1896

then writeln('Too early year.')

else if year mod 4=0

then begin

num:=(year-1896) div 4+1;

writeln('num=',num);

end

else writeln('Non olimpic year.');

readln;

end.

ТИПЫ ДАННЫХ

Понятие типа данных является ключевым в языке Паскаль. Тип данных характеризует внутреннее представление, множество допустимых значений для этих данных, а также совокупность операций над ними. Среди типов данных различают стандартные (предопределенные разработчиками языка) и пользовательские (определяемые программистом в своей программе). Мы будем рассматривать следующие стандартные типы: целые числа, вещественные числа, логический тип, символьный и строковый типы. Программист может описать свой тип на основе этих базовых в разделе описания типов, который начинается словом Type. Затем для каждого типа следует конструкция вида:

идентификатор типа = определение типа;

Рассмотрим сначала простые типы данных, каждый из которых определяет упорядоченное множество значений: целые типы, логический тип, символьный тип, вещественные типы. Все эти типы, кроме вещественых являются порядковыми. Каждому значению порядкового типа функция Ord ставит в соответствие натуральное число - порядковый номер данного значения в множестве допустимых значений. К любым порядковым типам также можно применять функции Pred - возвращает предыдущее значение и Succ - следующее значение. Тип относится к упорядоченным если для переменных и выражений этого типа определены операции отношения или сравнения: =, <>, <, >, <=, >=. Любой порядковый тип является упорядоченным, но не наоборот. Так вещественные типы и тип string упорядоченные, но не порядковые.

Целые типы

В языке Турбо Паскаль определено 5 целых типов:

Shortint (-128 ... 127, 1 байт),

Integer (-32767 ... 32768, 2 байта),

Longint (-2147483648 ... 2147483647, 4 байта),

Byte (0 ... 255, 1 байт),

Word (0 ... 65535, 2 байта).

Для целых чисел определены такие операции. Унарные: +,-. Бинарные: сложение, вычитание, умножение, получение частного (div) и остатка (mod) при целочисленном делении и некоторые другие. Также с целыми числами можно производить операции, результаты которых не целые числа. Это обычное деление и операции отношения. Кроме того, имеется большое количество встроенных функций для работы с целыми числами: abs, sqr, sqrt, sin, cos, exp, ln и др.

Вещественные типы

В Турбо Паскале имеется 5 вещественных типов.

Real (занимает 6 байт, диапазон от 2.9E-39 до 1.7E+38 по модулю, точность 11-12 значащих цифр)

Single (занимает 4 байта, диапазон от 1.5E-45 до 3.4E+38 по модулю, точность 7-8 значащих цифр)

Double (занимает 8 байт, диапазон от 5.0Е-324 до 1.7Е+308 по модулю, точность 15-16 значащих цифр)

Extended (занимает 10 байт, диапазон от 3.4E-4932 до 1.1E+4932 по модулю, точность19-20 значащих цифр).

Comp (занимает 8 байт, диапазон от -9.2E-18 до 9.2E+18, хранятся точно, поскольку это целые числа)

Вещественные типы являются упорядоченными, но не порядковыми. Операции над вещественными числами: сложение ,вычитание, умножение, деление и операции отношения. Кроме того, имеется большое количество встроенных функций для работы с числами: abs, sqr, sqrt, sin, cos и т.п.

Вещественные числа хранятся неточно. Каждый из имеющихся вещественных типов гарантирует правильное хранение только определенного количества значащих цифр, их называют верными цифрами. С математической точки зрения, из за особенностей внутреннего представления речь идет об относительной погрешности.

Неточности в хранении вещественных чисел могут привести к тому, что при вычитании близких чисел может произойти потеря значимости. Это же объясняет, почему следует избегать сравнения вещественных величин на точное равенство.

ПРИМЕР: тип Single - хранится 7-8 знаков после десятичной точки, тип Double - 15-16, тип Extended - 19-20.

program sravnenie;

var x : single; y : double; z : extended;

begin

x := 1/3; y := 1/3;

z := abs(x-y);

writeln('z=',z);

end.

Эта программа выдаст в результате число z=9.93410748106882E-0009. Обычно принято считать, что a=b, если выполняется условие abs(a-b)<eps. Число eps можно определять следующим образом: min(abs(a),abs(b))*10^(-m), где m - необходимое число совпадающих десятичных разрядов.

Логический тип

В обычной школьной и вузовской практике учащимся и студентам предлагаются для решения те задания, которые представлены в задачниках или составлены преподавателем. Однако усвоение материала будет более осознанным, если предоставить ученикам возможность самостоятельно разработать и решить задачи на указанную тему. Здесь появляется возможность дать волю фантазии, выдумке, сделать какие-то нестандартные ходы. Всё это идёт на пользу делу.

В настоящей публикации представлены наиболее удачные задачи по теме "Логические выражения и их запись на языке Pascal", которые были составлены студентами. Задание они получили в следующей формулировке: "Составить высказывание, содержащее переменные, которое в зависимости от их значений принимает значение TRUE или FALSE. Записать соответствующее логическое выражение.". Тема "Логические выражения" является очень важной при изучении программирования как в школьном, там и вузовском курсе. Зачастую она остается незаслуженно обойденной, в то время как именно по этой причине учащиеся затрудняются правильно построить логическое выражения, являющееся условием в развилке или цикле. Потому подобного рода задания позволяют акцентировать внимание на указанной проблематике и лучшей степени подготовить учащихся к изучению тем "Развилка", "Циклы".

Что касается моего задания, то следует отметить, что некоторые студенты подошли к его выполнению формально, предложив полные аналоги задач из учебников, но были и своего рода находки. Ниже приведены сами задания и соответствующие им логические выражения.

1. Сумма цифр заданного четырёхзначного числа N превосходит произведение цифр этого же числа на 1.

N Div 1000 + N Div 100 Mod 10 + N Mod 100 Div 10 + N Mod 10 - 1 =

(N Div 1000) * (N Div 100 Mod 10) * (N Mod 100 Div 10) * (N Mod 10)

2. Сумма двух последних цифр заданного трёхзначного числа N меньше заданного K, а первая цифра N больше 5.

(N Div 10 Mod 10 + N Mod 10 < K) And (N Div 100 > 5)

3. Заданное натуральное число N является двузначным и кратно K.

(N >= 10) And (N <= 99) And (N Mod K = 0)

или

(N in [10..99]) And (N Mod K = 0)

4. Сумма двух первых цифр заданного четырёхзначного числа N равна произведению двух последних.

N Div 1000 + N Div 100 Mod 10 = (N Mod 100 Div 10) * (N Mod 10)

5. Каждая последующая цифра трёхзначного числа N, начиная со старшего разряда, больше предыдущей на 1.

(N Mod 10 - N Div 10 Mod 10 = 1) And (N Div 10 Mod 10 - N Div 100 = 1)

6. X — отрицательное целое число, делящееся на 3 нацело.

(X < 0) And (X Mod 3 = 0)

7. Заданы три положительных числа A, B, C. Эти числа являются сторонами равнобедренного треугольника.

(A + B > C) And (A + C > B) And (B + C > A) And

((A = B) Or (B = C) Or (A = C))

Для действительных A, B, C

(A + B > C) And (A + C > B) And (B + C > A) And

((Abs(A - B) < 1E-7) Or (Abs(B - C) < 1E-7) Or (Abs(A - C) < 1E-7))

8. Среди заданных целых чисел A, B, C, D есть хотя бы два чётных.

Ord(Not Odd(A)) + Ord(Not Odd(B)) + Ord(Not Odd(C)) + Ord(Not Odd(D)) >= 2

9. Прямоугольник с измерениями A, B подобен прямоугольнику с соответствующими измерениями C, D.

Abs(A / C - B / D) < 1E-7

10. Дробь A / B является правильной.

(A < B) And (B > 0)

11. Дано натуральное число N — некоторый год. Этот год является високосным.

(N Mod 4 = 0) And (N Mod 100 <> 0) Or (N Mod 400 = 0)

или

(N Mod 4 = 0) And Not((N Mod 100 = 0) Xor (N Mod 400 = 0))

Переменные логического типа Boolean занимают в памяти один байт и могут принимать одно из двух значений False - ложное или True - истинное. Этот тип является порядковым (Ord(False) = 0, Ord(True) = 1) и, следовательно, упорядоченным. Результат любых операций сравнения имеет логический тип и может быть присвоен логической переменной. Для операндов типа boolean определены следующие логические операции: NOT - отрицание (превращает false в true, а true в false), AND - логическое умножение "и", OR – логическое сложение "или", XOR - исключающее или (true если операнды разные). Принцип действия этих операций можно проиллюстрировать такими схемами:

Символьный тип

Символьный тип Char также называют литерным. Он позволяет работать с символами, которые записываются двумя способами: в одинарных кавычках или по их коду, например 'a', 'B', '*' или, что то же самое, #97, #130, #42. В отличие от текста программы на паскале, символы, соответствующие строчным и заглавным буквам различаются. Множество значений типа Char представляет собой полный набор ASCII - символов (американская стандартная кодировка). В компьютере хранятся шестнадцатеричные коды символов (1 байт), которые и используются в операциях отношения (сравнения). Функция Ord выдает код соответствующего символа, который может быть от 0 до 255. Обратной функцией, которая по коду выдает соответствующий символ, является функция Chr.

Оператор присваивания. Выражения

Чтобы задать переменной какое-либо значение, используется оператор присваивания. Синтаксис оператора присваивания:

<идентификатор>:= <выражение>

Влевой части оператора присваивания стоит идентификатор переменной, а в правой – выражение, результат вычисления которого должен стать значением этой переменной. Между ними указывается составной символ присванивания «:=».

Примеры.

1) В результате выполнения оператора х:=1+2 переменная х будет иметь значение, равное 3.

Выражение - это единица языка, которая определяет способ вычисления некоторого значения. Выражения формируются из констант, переменных, функций, знаков операций и круглых скобок по определенным синтаксическим правилам.

Константами называются параметры программы, значения которых не меняются в процессе ее выполнения. Они встречаются либо непосредственно в виде значения, либо в виде идентификатора константы, описанного в разделе, начинающемся со слова Const. Для каждой константы в разделе указывается конструкция вида:

идентификатор константы = значение;

Целые константы содержат лишь цифры и знак: -214, 23, вещественные могут содержать также десятичную точку, показатель степени и символ e, который заменяет основание 10 в записи числа: -0.5, -1e-5, 7.2e+15. Логические константы - это значения False или True. Символьная константа представляет собой символ ASCII, заключенный в апострофы. Если символ не имеет физического изображения, то пишется знак # и рядом ASCII-код символа без апострофов.

Переменными называются параметры программы, которые могут менять свое значение в процессе ее выполнения. Все без исключения переменные должны быть описаны в разделе программы, начинающемся со слова VAR. Затем следуют конструкции вида:

список идентификаторов переменных : тип1;

список идентификаторов переменных : тип2;

В списке имена переменных перечисляются через запятую. Кроме базовых типов Турбо Паскаля здесь можно использовать свои типы (описанные ранее в разделе Type). В Турбо Паскале имеется большое количество встроенных функций для работы с данными каждого типа. Имена (указатели) этих функций с аргументом в круглых скобках могут также встречаться в выражениях. Знаки операций зависят от типа используемых в выражении операндов и рассмотрены выше.

Круглые скобки используются для изменения порядка вычисления частей выражения. Выражения без скобок вычисляются в порядке, соответствующем приоритету операций. Приоритеты расставлены таким образом:

вычисления в круглых скобках;

вычисление значений функций;

унарные операции ( not,+,- );

операции типа умножения ( *,/,div,mod,and );

операции типа сложения ( +,-, or, xor );

операции отношения ( =, <>, <, >, <=, >= ).

В логическом выражении 2<=4 and 5>3 Паскаль выдаст ошибку, поскольку операция and будет выполнена раньше операций сравнения. Верная запись - (2<=4) and (5>3).

Совместимость типов данных

Когда в операциях или операторах вашей программы присутствуют данные разных типов, то встает вопрос об их совместимости. В языке Турбо Паскаль этому вопросу уделяется очень большое внимание, разработаны строгие правила, определяющие идентичность, совместимость в общем случае и совместимость по присваиванию различных типов.

Нам в начале курса достаточно помнить следующее. Переменные или выражения одного типа являются полностью совместимыми. Другим понятием является совместимость по присваиванию. Присваивание переменной одного типа выражения другого типа допустимо в том случае, когда множество значений второго типа является подмножеством значений первого. Например, результат сложения двух целых переменных типа integer и word может присваиваться в целую переменную, тип которой только longint, поскольку только этот целый тип содержит в себе весь возможный диапазон значений как для типа integer, так и для типа word. Также, можно присваивать целое выражение в вещественную переменную или символьное выражение в строку.

Алгоритмические действия над исходными данными и рабочими объектами языка, необходимые для решения поставленной задачи описываются при помощи операторов Турбо Паскаля. Операторы разделяются точкой с запятой, их последовательность и составляет тело программы. Наиболее простой случай представляют собой линейные алгоритмы. При выполнении линейных участков алгоритма операторы выполняются последовательно друг за другом в том порядке, в котором они перечислены в программе. При этом могут использоваться операторы присваивания, операции ввода и вывода.

ПУСТОЙ И СОСТАВНОЙ ОПЕРАТОРЫ

В программе может применяться пустой оператор, не выполняющий никакого действия. Он представляет собой точку с запятой.

Составным оператором считается последовательность произвольных операторов, заключенная в операторные скобки - зарезервированные слова begin ... end. Допускается произвольная глубина вложенности составных операторов. Составной оператор применяется там, где по синтаксическим правилам языка может стоять только один оператор, а нам надо выполнить несколько действий. В этом случае набор необходимых команд должен быть оформлен как составной оператор. По сути, все тело программы представляет собой один составной оператор.

Стандартные процедуры ввода и вывода

Рассмотрим простейшие процедуры ввода и вывода. По умолчанию ввод осуществляется с клавиатуры, а вывод на экран. К операторам ввода относятся:

Read(<список переменных через запятую>);

Readln(<список переменных>);

Readln;

Второй отличается от первого тем, что после ввода переводит курсор на новую строку, точнее, в конце своей работы считывает с клавиатуры код клавиши <Enter>. Третий оператор используется для организации паузы - выполнение программы продолжится, как правило, только после нажатия на клавиатуре клавиши <Enter>. К операторам вывода относятся:

Write(<список вывода>);

Writeln(<список вывода>);

Writeln;

В списке вывода кроме имен переменных можно писать строковые константы (последовательность символов в апострофах) и даже выражения (выводятся их значения). Второй оператор отличается от первого тем, что после вывода переводит курсор на новую строку. Третий оператор просто переводит курсор на новую строку.

Существует так называемый форматированный вывод. Можно задать количество позиций, отводимых под число. Для целых - после выражения или переменной через двоеточие указывается меньше какого количества позиций не может быть выделено значению. Для вещественных - дополнительно через двоеточие можно указать количество цифр в дробной части. При этом происходит округление в ближнюю сторону.

ПРИМЕР: Простые вычисления.

program vvod_vyvod;

const n=1.5;

var y1,y2:real; x:byte;

begin

writeln('Введите натуральное число <= 255');

readln(x);

y1:=cos(n); y2:=cos(x);

write('Зачем-то посчитали: ');

writeln('n=',n,' y1=',y1:7:4, cos(Pi/2):8:4);

{напечатается

Зачем-то посчитали: n= 1.50000000000000E+0000

y1= 0.0707 1.0000}

writeln('x=',x:3,' y2=',y2:7:4);

end.

УПРАВЛЯЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ ЯЗЫКА.

Оператор ветвления

В языке Паскаль имеется возможность нелинейного хода программы, т.е. выполнения операторов не в том порядке, в котором они записаны. Такую возможность нам предоставляют разветвляющиеся алгоритмы. Они могут быть реализованы одним из трех способов: с использованием операторов перехода, условного оператора или оператора выбора.

ОПЕРАТОР ПЕРЕХОДА

Оператор перехода имеет вид

GOTO <метка>.

Он позволяет передать управление непосредственно на нужный оператор программы. Перед этим оператором должна располагаться метка отделенная от него двоеточием. В Турбо Паскале в качестве меток выступают либо целые числа от 0 до 9999, либо идентификаторы. Все метки должны быть описаны в разделе объявления меток следующим образом:

label <список меток через запятую> ;

Каждой меткой в программе может быть помечен только один оператор. Операторов перехода с одной и той же меткой можно писать любое количество. Необходимо, чтобы раздел описания метки, сама метка и оператор перехода с ее использованием располагались в пределах одного блока программы (см. тему процедуры и функции). Кроме того, нельзя передавать управление внутрь структурированных операторов (например, if, for, while, repeat и др.).

УСЛОВНЫЙ ОПЕРАТОР

Условный оператор IF позволяет изменить порядок выполнения команд в зависимости от некоторого логического условия, т.е. он осуществляет ветвление вычислительного процесса. Условный оператор имеет вид:

IF <условие> THEN <оператор1> [ELSE <оператор2>];

В случае истиности логического выражения, стоящего в условии, выполняется <оператор1>, а <оператор2> пропускается. При ложном значении логического выражения пропускается <оператор1> и выполняется <оператор2>.

Оператор IF может быть полным (присутствуют обе ветви) или неполным (Else-ветви нет, при ложном условии ничего не делается). По правилам каждая из ветвей может содержать либо один выполняемый оператор, либо несколько, объединенных в составной. Точка с запятой перед Else считается ошибкой.

ПРИМЕР: Ввести целое число. Вывести соответствующий ему символ ASCII-таблицы, либо сообщить, что такого символа нет (0-31 - управляющие коды, затем до 256 - печатаемые символы).

program ascii_symbol;

var i:word;

begin

write('Введите целое число: '); readln(i);

if (i>31) and (i<256) then

writeln('Соответствующий символ - ', Chr(i))

else writeln('Такого символа нет');

readln

end.

ОПЕРАТОР ВЫБОРА

Если у вас не два возможных варианта выполнения программы, а больше, то может использоваться оператор выбора CASE. Структура этого оператора в Турбо Паскале:

CASE <ключ_выбора> OF

C1 : <оператор1>;

C2 : <оператор2>;

. . .

CN : <операторN>;

[ELSE <оператор0>;]

END;

Здесь <ключ_выбора> - это выражение порядкового типа, в зависимости от значения которого принимается решение; C1,...,CN - значения, с которыми сравнивается значение <ключа>; <оператор1>,..., <операторN> - оператор (возможно составные), из которых выполняется тот, с константой которого происходит первое совпадение значения <ключа>, <оператор0> выполнится, если значение ключа не совпадает ни с одной из констант C1,...,CN.

Ветвь Else не обязательна, и в отличие от оператора if, перед ней можно ставить точку с запятой. Если для нескольких значений <ключа> действия совпадают, то эти константы можно перечислить через запятую перед двоеточием или даже задать диапазон значений (нижняя граница .. верхняя граница).

ПРИМЕР: Вводится целое число, если это цифра, то определить четная она или нет, а если число, то определить попадает ли оно в диапазон от 10 до 100, если нет, то выдать соответствующее сообщение.

program chislo;

var i:integer;

begin

write('Введите целое число: ');

readln(i);

case i of

0,2,4,6,8 : writeln('Четная цифра');

1,3,5,7,9 : writeln('Нечетная цифра');

10...100,200 : writeln('Число от 10 до 100 или 200');

else writeln('Число либо отрицательное, либо > 100, но не 200');

end;

readln

end.

ОПЕРАТОРЫ ЦИКЛА

Рассмотрим случай, когда действие надо повторить некоторое количество раз. Например, число х необходимо возвести в целую степень n. Здесь требуется оператор цикла. Операторов цикла в Паскале три: цикл for (с известным числом повторений или цикл с параметром), цикл while (с предусловием) и цикл repeat (с постусловием).

Цикл с параметром

Оператор цикла For используется, когда число итераций цикла известно заранее. Его еще называют цикл со счетчиком. Существует две формы: for_to и for_downto.

Синтаксис

1-я форма: for параметр := нач_знач to кон_знач do оператор

2-я форма: for параметр := нач_знач downto кон_знач do оператор

параметр – счетчик цикла for, может быть переменной любого порядкового типа (напомним, что к порядковым типам относятся целый, символьный, перечисляемый и интервальный).

нач_знач и кон_знач – выражения, определяющие начальное и конечное значения счетчика.

оператор – оператор, называемый телом цикла, повторяемый определенное число раз.

Принцип работы цикла for_to (for_downto)

На первом шаге цикла счетчику присаивается значение выражения нач_знач. Затем производится проверка выражения параметр <= кон_знач (параметр >= кон_знач) и, если оно истинно выполняется тело цикла, в противном случае происходит выход из цикла. После выполнения тела цикла происходит изменение параметра на следующее большее (меньшее) значение в зависимости от формы оператора for, т.е. неявно происходит выполнение одного из двух операторов:

параметр := Succ(параметр);

параметр := Pred(параметр);

Затем снова идет проверка выражения параметр <= кон_знач (параметр >= кон_знач) и опять, если оно истинно выполняется тело цикла. Цикл выполняется до тех пор, пока счетчик не станет большим (меньшим) выражения кон_знач.

Примеры

For i:=1 to 10 do writeln('a');

For month:=12 downto 1 do S:=S+1;

For k:=1 downto 5 do p:=p*2;

В первом случае тело цикла выполнится 10 раз и будет выведено на экран 10 букв "а".

В втором случае тело цикла выполнится 12 раз.

В третьем случае тело цикла не выполнится ни разу, т.к. сразу 1>5.

Типовые задачи

1. Даны 10 вещественных чисел. Подсчитать среди них количество положительных.

Слово "даны" означает, что программа должна получить их от пользователя. Идея: мы должны иметь переменную счетчик, которую должны наращивать, когда введенное число окажется положительным. Нам не нужно заводить 10 переменных, достаточно одной. Алгоритм получается примерно такой:

Ввод очередного числа

Проверка

Ввод очередного числа

Проверка

И так еще 8 раз.

Очевидно, что это все можно представить в виде оператора цикла.

Повторять 10 раз

Ввод очередного числа

Проверка

Конец цикла

На языке Паскаль это будет выглядеть так:

for i:=1 to 10 do

begin

write('Введите ',i,'-ое число: ');

readln(x);

if x>0 then kol:=kol+1 {увеличиваем количество на 1}

end;

Полный текст программы:

program chisla;

uses crt;

var i, kol:byte;

x:real;

begin

clrscr;

kol:=0;

for i:=1 to 10 do

begin

write('Введите ',i,'-ое число: ');

readln(x);

if x>0 then kol:=kol+1 {увеличиваем количество на 1}

end;

writeln('Вы ввели ',kol,' положительных чисел.');

readln

end.

2. Напечатать буквы латинского алфавита в обратном порядке от 'Z' до 'A'.

program alphabet;

var c:char;

begin

for c:='Z' downto 'A' do write(c);

readln

end

3: Вычислить N-е число Фиббоначчи. Числа Фиббоначчи строятся следующим образом: F(0)=F(1)=1; F(i+1)=F(i)+F(i-1); для i>=1. Это пример вычислений по рекуррентным формулам.

program Fib;

var a,b,c:word; i,n:byte;

begin

write('введите номер числа Фиббоначчи ');

readln(N);

a:=1; {a=F(0), a соответствует F(i-2)}

b:=1; {b=F(1), b соответствует F(i-1)}

for i:=2 to N do

begin

c:=a+b; {c соответствует F(i)}

a:=b; b:=c; {в качестве a и b берется следующая пара чисел}

end;

writeln(N,'-е число Фиббоначчи =',b); {для N>=2 b=c}

readln

end.

ЦИКЛЫ С УСЛОВИЕМ.

Если заранее неизвестно число повторений цикла, то используются циклы с условием. В паскале имеется два типа таких циклов. Циклы While называют циклами с пред-условием. Они имеют вид

WHILE <логич.выражение> DO <оператор>;

Цикл While организует выполнение одного (возможно составного) оператора пока истинно логическое выражение, стоящее в заголовке цикла. Поскольку значение логического выражения проверяется в начале каждой итерации, то тело цикла может не выполниться ни разу. Таким образом, в этом цикле логическое выражение - это условие продолжения работы в цикле.

Другой вариант циклов с условием - это циклы Repeat. Их называют циклами с пост-условием. Они имеют вид

REPEAT

<оператор 1> ... <оператор N>

UNTIL <логич.выражение>

Оператор Repeat организует повторяющееся выполнение нескольких операторов до тех пор пока не станет истинным условие, стоящее в Until-части. Тело цикла обязательно выполняется хотя бы один раз. Таким образом, в этом цикле логическое выражение - это условие выхода из цикла.

При создании циклических алгоритмов Турбо Паскаль позволяет использовать процедуры Continue и Break. Процедура Continue досрочно завершает очередной шаг цикла, передает управление на заголовок. Процедура Break реализует немедленный выход из цикла.

РЕКОМЕНДАЦИИ: Для того, чтобы избежать зацикливания программы необходимо обеспечить изменение на каждом шаге цикла значения хотя бы одной переменной, входящей в условие цикла. После выхода из цикла со сложным условием (с использованием операций and, or, xor) как правило необходима проверка того, по какому условию цикл завершен.

ПРИМЕР: Пары неотрицательных вещественных чисел вводятся с клавиатуры. Посчитать произведение для каждой пары и сумму всех чисел.

program cycle_while;

var x,y,sum:real; otv:char;

begin

sum:=0;

otv='Д';

while (otv='Д') or (otv='д') do

begin

write('Введите числа x,y > 0 ');

readln(x,y);

writeln('Их произведение = ',x*y:8:3);

sum:=sum+x+y;

write('Завершить программу (Д/Н)? ');

readln(otv);

end;

writeln('Общая сумма = ',sum:8:3);

readln

end.

ПРИМЕР: В той же задаче можно использовать другой цикл с условием:

program cycle_repeat;

var x,y,sum:real; otv:char;

begin

sum:=0;

repeat

write('Введите числа x,y > 0 ');

readln(x,y);

writeln('Их произведение = ',x*y:8:3);

sum:=sum+x+y;

write('Завершить программу (Д/Н)? ');

readln(otv);

until (otv='Д') or (otv='д');

writeln('Общая сумма = ',sum:8:3);

readln

end.

ПРИМЕР: Нахождение наибольшего общего делителя двух целых чисел с помощью Алгоритма Эвклида.

program Evklid;

var a,b,c:integer;

begin

write('введите два целых числа : ');

readln(a,b);

while b<>0 do

begin

c:=a mod b;

a:=b;

b:=c;

end;

writeln('наибольший общий делитель = ',a);

readln

end.

[kgl]

[Gl]лекции 12-14. Компьютерные сети и сетевые технологии[:]

Компьютерная сеть (англ. Computer NetWork, от net — сеть и work — работа) — совокупность компьютеров, соединенных с помощью каналов связи и средств коммутации в единую систему для обмена сообщениями и доступа пользователей к программным, техническим, информационным и организационным ресурсам сети.

Компьютерную сеть представляют как совокупность узлов (компьютеров и сетевого оборудования) и соединяющих их ветвей (каналов связи). Ветвь сети — это путь, соединяющий два смежных узла. Различают узлы оконечные, расположенные в конце только одной ветви, промежуточные, расположенные на концах более чем одной ветви, и смежные — такие узлы соединены по крайней мере одним путём, не содержащим никаких других узлов. Компьютеры могут объединяться в сеть разными способами.

Логический и физический способы соединения компьютеров, кабелей и других компонентов, в целом составляющих сеть, называется ее топологией. Топология характеризует свойства сетей, не зависящие от их размеров. При этом не учитывается производительность и принцип работы этих объектов, их типы, длины каналов, хотя при проектировании эти факторы очень важны.

Принцип централизованной обработки данных (когда к центральной ЭВМ подключалось несколько терминалов – ввод/вывод) не отвечал высоким требованиям к надежности процесса обработки. Вследствие чего возникло обоснованное требование перехода от использования отдельных ЭВМ в системах централизованной обработки данных к распределенной обработке данных.

Распределенная обработка данных – обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих распределенную систему.

Для реализации распределенной обработки данных были созданы компьютерные (вычислительные) сети.

Компьютерная (вычислительная) сеть – совокупность компьютеров, соединенных каналами связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.

Абоненты сети – объекты, генерирующие или потребляющую информацию в сети.

Абонентами могут быть отдельные ЭВМ, комплексы ЭВМ, терминалы, промышленные роботы, станки с ЧПУ (числовым программным управлением) и т.д. Любой абонент сети подключается к станции.

Станция – это аппаратура, которая выполняет функции, связанные с передачей и приемом информации. Совокупность абонента и станции принято считать абонентской системой.

Физическая передающая среда – линии связи или пространство, в котором распространяются электрические сигналы, и аппаратура передачи данных.

На базе физической передающей среды строится коммуникационная сеть, которая обеспечивает передачу информации между абонентскими системами.

Основное назначение компьютерной сети – предоставление информационных и вычислительных ресурсов подключенным к ней пользователям.

Классификация вычислительных сетей

В зависимости от территориального распределения абонентских систем вычислительные сети можно разделить на три класса: глобальные вычислительные сети (ЛВС – WAN – Wide Area Network), региональные сети (MAN – Metropolitan Area Network), локальные вычислительные сети (ЛВС – LAN – Local Area Network).

Глобальная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Региональная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов внутри большого города, экономического региона, отдельной страны. Обычно расстояние между абонентами региональной вычислительной сети составляет десятки-сотни километров. ЛВС объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. К классу ЛВС относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов. Протяженность такой сети можно ограничить 2 – 2,5 км.

Характеристика процесса передачи данных

Любая коммуникационная сеть должная включать следующие компоненты: передатчик, сообщение, средства передачи, приемник

Передатчик – устройство, являющееся источником данных.

Приемник – устройство, принимающее данные.

Сообщение – цифровые данные определенного формата, предназначенные для передачи.

Каналы связи: выделенные телефонные каналы, радиоканалы, каналы спутниковой связи. В ЛВС используются витая пара проводов, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель.

Аппаратные средства

Чтобы обеспечить передачу информации из ЭВМ в коммуникационную среду, необходимо согласовать сигналы внутреннего интерфейса ЭВМ с параметрами сигналов, передаваемых по каналам связи. Технические устройства, выполняющие функции сопряжения ЭВМ с каналами связи, называются адаптерами или сетевыми адаптерами (картами).

Модем – устройство, выполняющее модуляцию информационных сигналов при передаче их из ЭВМ в канал связи и демодуляцию при приеме их в ЭВМ из канала связи.

Модуляция – преобразование цифровых сигналов в аналоговые.

Демодуляция – преобразование аналоговых сигналов в цифровые.

Концентратор – устройство, коммутирующее несколько каналов связи на один путем частотного разделения.

Повторитель (репитор) – устройство, обеспечивающее сохранение формы и амплитуды сигнала при передаче его на большие, чем предусмотрено данным типом физической передающей среды, расстояние.

Характеристики коммуникационной среды

Скорость передачи данных измеряется количеством битов информации, передаваемых за единицу времени – секунду (бит/с). Часто применяется единица измерения скорости – бод. Бод – число изменений состояния среды передачи в секунду.

Пропускная способность. Единица измерения – знак в секунду.

Достоверность. Единица измерения – количество ошибок на знак. (~10^-6 – 10^-7).

Надежность. Единица измерения – среднее время безотказной работы – час

Архитектура компьютерных сетей

Архитектура сети — это реализованная структура сети передачи данных, определяющая её топологию, состав устройств и правила их взаимодействия в сети. В рамках архитектуры сети рассматриваются вопросы кодирования информации, её адресации и передачи, управления потоком сообщений, контроля ошибок и анализа работы сети в аварийных ситуациях и при ухудшении характеристик.

Наиболее распространённые архитектуры:

• Ethernet (англ. ether — эфир) — широковещательная сеть. Это значит, что все станции сети могут принимать все сообщения. Топология — линейная или звездообразная. Скорость передачи данных 10 или 100 Мбит/сек.

• Arcnet (Attached Resource Computer Network — компьютерная сеть соединённых ресурсов) — широковещательная сеть. Физическая топология — дерево. Скорость передачи данных 2,5 Мбит/сек.

• Token Ring (эстафетная кольцевая сеть, сеть с передачей маркера) — кольцевая сеть, в которой принцип передачи данных основан на том, что каждый узел кольца ожидает прибытия некоторой короткой уникальной последовательности битов — маркера — из смежного предыдущего узла. Поступление маркера указывает на то, что можно передавать сообщение из данного узла дальше по ходу потока. Скорость передачи данных 4 или 16 Мбит/сек.

• FDDI (Fiber Distributed Data Interface) — сетевая архитектура высокоскоростной передачи данных по оптоволоконным линиям. Скорость передачи — 100 Мбит/сек. Топология — двойное кольцо или смешанная (с включением звездообразных или древовидных подсетей). Максимальное количество станций в сети — 1000. Очень высокая стоимость оборудования.

Как соединяются между собой устройства сети?

Для этого используется специальное оборудование:

Рис. 2.30. Сетевой интерфейсный адаптер    

• Сетевые кабели (коаксиальные, состоящие из двух изолированных между собой концентрических проводников, из которых внешний имеет вид трубки; оптоволоконные; кабели на витых парах, образованные двумя переплетёнными друг с другом проводами, и др.).  

• Коннекторы (соединители) для подключения кабелей к компьютеру; разъёмы для соединения отрезков кабеля.

• Сетевые интерфейсные адаптеры для приёма и передачи данных. В соответствии с определённым протоколом управляют доступом к среде передачи данных. Размещаются в системных блоках компьютеров, подключенных к сети. К разъёмам адаптеров подключается сетевой кабель.

• Трансиверы повышают уровень качества передачи данных по кабелю, отвечают за приём сигналов из сети и обнаружение конфликтов.  

• Хабы (концентраторы) и коммутирующие хабы (коммутаторы) расширяют топологические, функциональные и скоростные возможности компьютерных сетей. Хаб с набором разнотипных портов позволяет объединять сегменты сетей с различными кабельными системами. К порту хаба можно подключать как отдельный узел сети, так и другой хаб или сегмент кабеля.

• Повторители (репитеры) усиливают сигналы, передаваемые по кабелю при его большой длине.

Модель взаимодействия открытых систем

Для решения проблемы объединения сетей различных архитектур МОС (Международная организации по сертификации, англ. – ISO) разработала модель архитектуры открытых систем.

Открытая система — система, взаимодействующая с другими системами в соответствии с принятыми стандартами.

Модель представляет собой самые общие рекомендации для построения стандартов совместимых сетевых программных продуктов. Эти рекомендации должны быть реализованы как в аппаратуре, так и в программных средствах вычислительных сетей.

Эталонная модель взаимодействия открытых систем (OSI – Open Systems Interconnection)

Модель взаимодействия открытых систем состоит из семи уровней.

Уровень
7	Прикладной
6	Представительный
5	Сеансовый
4	Транспортный
3	Сетевой
2	Канальный
1	Физический

7-й уровень — прикладной — обеспечивает поддержку прикладных процессов конечных пользователей. Этот уровень определяет круг прикладных задач, реализуемых в данной вычислительной сети. Он также содержит все необходимые элементы сервиса для прикладных программ пользователя. На прикладной уровень могут быть вынесены некоторые задачи сетевой операционной системы.

6-й уровень — представительный — определяет синтаксис данных в модели, т.е. представление данных. Он гарантирует представление данных в кодах и форматах, принятых в данной системе.

5-й уровень — сеансовый — реализует установление и поддержку сеанса связи между двумя абонентами через коммуникационную сеть. Он позволяет производить обмен данными в режиме, определенном прикладной программой, или предоставляет возможность выбора режима обмена. Сеансовый уровень поддерживает и завершает сеанс связи.

Три верхних уровня объединяются под общим названием — процесс или прикладной процесс. Эти уровни определяют функциональные особенности вычислительной сети как прикладной системы.

4-й уровень — транспортный — обеспечивает интерфейс между процессами и сетью. Он устанавливает логические каналы между процессами и обеспечивает передачу по этим каналам информационных пакетов, которыми обмениваются процессы. Логические каналы, устанавливаемые транспортным уровнем, называются транспортными каналами.

Пакет — группа байтов, передаваемых абонентами сети друг другу.

3-й уровень — сетевой — определяет интерфейс оконечного оборудования данных пользователя с сетью коммутации пакетов. Он также отвечает за маршрутизацию пакетов в коммуникационной сети и за связь между сетями — реализует межсетевое взаимодействие.

2-й уровень — канальный — уровень звена данных — реализует процесс передачи информации по информационному каналу. Информационный канал — логический канал, он устанавливается между двумя ЭВМ, соединенными физическим каналом. Канальный уровень обеспечивает управление потоком данных в виде кадров, в которые упаковываются информационные пакеты, обнаруживает ошибки передачи и реализует алгоритм восстановления информации в случае обнаружения сбоев или потерь данных.

1-й уровень — физический — выполняет все необходимые процедуры в канале связи. Его основная задача — управление аппаратурой передачи данных и подключенным к ней каналом связи.

Обработка сообщений уровнями модели ВОС

При передаче информации от прикладного процесса в сеть происходит ее обработка уровнями модели взаимодействия открытых систем. Смысл этой обработки заключается в том, что каждый уровень добавляет к информации процесса свой заголовок — служебную информацию, которая необходима для адресации сообщений и для некоторых контрольных функций. Канальный уровень кроме заголовка добавляет еще и концевик — контрольную последовательность, которая используется для проверки правильности приема сообщения из коммуникационной сети.

Физический уровень заголовка не добавляет. Сообщение, обрамленное заголовками и концевиком, уходит в коммуникационную сеть и поступает на абонентские ЭВМ вычислительной сети. Каждая абонентская ЭВМ, принявшая сообщение, дешифрирует адреса и определяет, предназначено ли ей данное сообщение.

При этом в абонентской ЭВМ происходит обратный процесс — чтение и отсечение заголовков уровнями модели взаимодействия открытых систем. Каждый уровень реагирует только на свой заголовок. Заголовки верхних уровней нижними уровнями не воспринимаются и не изменяются — они "прозрачны " для нижних уровней. Так, перемещаясь по уровням модели ВОС, информация, наконец, поступает к процессу, которому она была адресована.

Внимание! Каждый уровень модели взаимодействия открытых систем реагирует только на свой заголовок.

Преимущества семиуровневой модели.

Если между уровнями определены однозначно интерфейсы, то изменение одного из уровней не влечет за собой необходимости внесения изменений в другие уровни. Таким образом, существует относительная независимость уровней друг от друга.

Необходимо сделать и еще одно замечание относительно реализации уровней модели ВОС (OSI) в реальных вычислительных сетях. Функции, описываемые уровнями модели, должны быть реализованы либо в аппаратуре, либо в виде программ.

Функции физического уровня всегда реализуются в аппаратуре. Это адаптеры, мультиплексоры передачи данных, сетевые платы и т.д.

Функции остальных уровней реализуются в виде программных модулей — драйверов.

Модель взаимодействия для ЛВС

Уровень
7	Прикладной
6	Представительный
5	Сеансовый
4	Транспортный
3	Сетевой
2	Канальный
	LLC	MAC
1	Физический

Для того чтобы учесть требования физической передающей среды, используемой в ЛВС, была произведена некоторая модернизация семиуровневой модели взаимодействия открытых систем для локальных вычислительных сетей. Канальный уровень был разбит на два подуровня. Подуровень LLC (Logical Link Control) обеспечивает управление логическим звеном, т.е. выполняет функции собственно канального уровня. Подуровень MAC (Media Access Control) обеспечивает управление доступом к среде.

Протоколы компьютерной сети

Взаимодействие между одноименными уровнями модели в различных абонентских ЭВМ должно выполняться по определенным правилам.

Протокол – набор правил, определяющий взаимодействие двух одноименных уровней модели взаимодействия открытых систем (ВОС) в различных абонентских ЭВМ.

Протокол – это не программа. Правила и последовательность выполнения действий при обмене информацией, определенные протоколом, должны быть реализованы в программе.

Легче всего поддаются стандартизации протоколы трех нижних уровней модели архитектуры открытых систем, так как они определяют действия и процедуры, свойственные для вычислительных сетей любого класса.

Труднее всего стандартизовать протоколы верхних уровней, особенно прикладного, из-за множественности прикладных задач и в ряде случаев их уникальности. Если по типам структур, методам доступа к физической передающей среде, используемым сетевым технологиям и некоторым другим особенностям можно насчитать примерно десяток различных моделей вычислительных сетей, то по их функциональному назначению пределов не существует.

Классификация компьютерных сетей по степени географического распространения

По степени географического распространения сети делятся на локальные, городские, корпоративные, глобальные и др.

Локальные вычислительные сети

ЛВС можно рассматривать как совокупность серверов и рабочих станций.

Локальная сеть (ЛВС или LAN — Local Area NetWork) — сеть, связывающая ряд компьютеров в зоне, ограниченной пределами одной комнаты, здания или предприятия.

  Небольшая офисная локальная сеть

Сервер – компьютер, подключенный к сети и обеспечивающий ее пользователей определенными услугами. Серверы могут осуществлять хранение данных, управление базами данных, удаленную обработку заданий, печать заданий. Сервер – источник ресурсов сети.

Рабочая станция – персональный компьютер, подключенный к сети, через который пользователь получает доступ к ее ресурсам.

Обработка данных в системе распределенной обработки данных распределена между двумя объектами: клиентом и сервером.

Клиент – задача, рабочая станция или пользователь компьютерной сети.

В процессе обработки данных клиент может сформировать запрос на сервер для выполнения сложных процедур, чтение файла, поиск информации в базе данных и т. д.

Сервер, определенный ранее, выполняет запрос, поступивший от клиента. Результаты выполнения запроса передаются клиенту. Сервер обеспечивает хранение данных общего пользования, организует доступ к этим данным и передает данные клиенту.

Клиент обрабатывает полученные данные и представляет результаты обработки в виде, удобном для пользователя. В принципе обработка данных может быть выполнена и на сервере. Для подобных систем приняты термины системы клиент-сервер или архитектура клиент-сервер. Архитектура клиент-сервер может использоваться как в одноранговых локальных вычислительных сетях, так и в сети с выделенным сервером.

Одноранговая сеть. В такой сети нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять функции как клиента, так и сервера. Она может обслуживать запросы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть.

Пользователю сети доступны все устройства, подключенные к другим станциям (диски, принтеры).

Достоинства одноранговых сетей: низкая стоимость и высокая надежность.

Недостатки одноранговых сетей:

• зависимость эффективности работы сети от количества станций;

• сложность управления сетью;

• сложность обеспечения защиты информации;

• трудности обновления и изменения программного обеспечения станций.

Сеть с выделенным сервером. В сети с выделенным сервером один из компьютеров выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями, управления взаимодействием между рабочими станциями и ряд сервисных функций.

Такой компьютер обычно называют сервером сети. На нем устанавливается сетевая операционная система, к нему подключаются все разделяемые внешние устройства — жесткие диски, принтеры и модемы.

Взаимодействие между рабочими станциями в сети, как правило, осуществляется через сервер. Логическая организация такой сети может быть представлена топологией "звезда". Роль центрального устройства выполняет сервер. В сетях с централизованным управлением существует возможность обмена информацией между рабочими станциями, минуя файл-сервер. После запуска программы на двух рабочих станциях можно передавать файлы с диска одной станции на диск другой (аналогично операции копирования файлов из одного каталога в другой с помощью программы Norton Commander).

Достоинства сети с выделенным сервером:

• надежная система защиты информации;

• высокое быстродействие;

• отсутствие ограничений на число рабочих станций;

• простота управления по сравнению с одноранговыми сетями.

Недостатки сети:

• высокая стоимость из-за выделения одного компьютера под сервер;

• зависимость быстродействия и надежности сети от сервера;

• меньшая гибкость по сравнению с одноранговой сетью.

Сети с выделенным сервером являются наиболее распространенными у пользователей компьютерных сетей. Сетевые операционные системы для таких сетей — LANServer (IBM), Windows NT Server и NetWare (Novell).

Глобальная сеть (ГВС или WAN — World Area NetWork) — сеть, соединяющая компьютеры, удалённые географически на большие расстояния друг от друга. Отличается от локальной сети более протяженными коммуникациями (спутниковыми, кабельными и др.). Глобальная сеть объединяет локальные сети.

  Глобальная сеть

Городская сеть (MAN — Metropolitan Area NetWork) — сеть, которая обслуживает информационные потребности большого города.

Как соединяются между собой локальные сети?

Для соединения локальных сетей используются следующие устройства, которые различаются между собой по назначению и возможностям:

- Мост (англ. Bridge) — связывает две локальные сети. Передаёт данные между сетями в пакетном виде, не производя в них никаких изменений. Ниже на рисунке показаны три локальные сети, соединённые двумя мостами.

  Соединение локальных сетей посредством мостов

Здесь мосты создали расширенную сеть, которая обеспечивает своим пользователям доступ к прежде недоступным ресурсам. Кроме этого, мосты могут фильтровать пакеты, охраняя всю сеть от локальных потоков данных и пропуская наружу только те данные, которые предназначены для других сегментов сети.

- Маршрутизатор (англ. Router) объединяет сети с общим протоколом более эффективно, чем мост. Он позволяет, например, расщеплять большие сообщения на более мелкие куски, обеспечивая тем самым взаимодействие локальных сетей с разным размером пакета.

Маршрутизатор может пересылать пакеты на конкретный адрес (мосты только отфильтровывают ненужные пакеты), выбирать лучший путь для прохождения пакета и многое другое. Чем сложней и больше сеть, тем больше выгода от использования маршрутизаторов.

- Мостовой маршрутизатор (англ. Brouter) — это гибрид моста и маршрутизатора, который сначала пытается выполнить маршрутизацию, где это только возможно, а затем, в случае неудачи, переходит в режим моста.

- Шлюз (англ. GateWay), в отличие от моста, применяется в случаях, когда соединяемые сети имеют различные сетевые протоколы. Поступившее в шлюз сообщение от одной сети преобразуется в другое сообщение, соответствующее требованиям следующей сети. Таким образом, шлюзы не просто соединяют сети, а позволяют им работать как единая сеть. C помощью шлюзов также локальные сети подсоединяются к мэйнфреймам — универсальным мощным компьютерам.

Как работают беспроводные сети?

Беспроводные сети используются там, где прокладка кабелей затруднена, нецелесообразна или просто невозможна. Например, в исторических зданиях, промышленных помещениях с металлическим или железобетонным полом, в офисах, полученных в краткосрочную аренду, на складах, выставках, конференциях и т.п.

Топология "Все-Со-Всеми"

В этих случаях сеть реализуется при помощи сетевых радио-адаптеров, снабжённых всенаправленными антеннами и использующих в качестве среды передачи информации радиоволны. Такая сеть реализуется топологией “Все-Со-Всеми” и работоспособна при дальности 50–200 м.

Для связи между беспроводной и кабельной частями сети используется специальное устройство, называемое точкой входа (или радиомостом). Можно использовать и обычный компьютер, в котором установлены два сетевых адаптера — беспроводной и кабельный.

Топология "точка-точка"

Другой важной областью применения беспроводных сетей является организация связи между удалёнными сегментами локальных сетей при отсутствии инфраструктуры передачи данных (кабельных сетей общего доступа, высококачественных телефонных линий и др.), что типично для нашей страны. В этом случае для наведения беспроводных мостов между двумя удалёнными сегментами используются радиомосты с антенной направленного типа.

Топология типа "звезда"

Если в сеть нужно объединить несколько сегментов, то используется топология типа “звезда”. При этом в центральном узле устанавливается всенаправленная антенна, а удалённых узлах — направленные. Сети звездообразной топологии могут образовывать сети разнообразной конфигурации.

Сетевая магистраль с беспроводным доступом позволяет отказаться от использования медленных модемов.

Типовые топологии лвс

Физическая передающая среда ЛВС

Физическая среда обеспечивает перенос информации между абонентами вычислительной сети. Как уже упоминалось, физическая передающая среда ЛВС представлена тремя типами кабелей: витая пара проводов, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель.

Витая пара состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой. Скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы. Самый простой вариант витой пары — телефонный кабель. Витые пары имеют различные характеристики, определяемые размерами, изоляцией и шагом скручивания. Дешевизна этого вида передающей среды делает ее достаточно популярной для ЛВС.

Основной недостаток витой пары — плохая помехозащищенность и низкая скорость передачи информации — 0,25 - 1 Мбит/с. Технологические усовершенствования позволяют повысить скорость передачи и помехозащищенность (экранированная витая пара), но при этом возрастает стоимость этого типа передающей среды.

К оаксиальный кабель по сравнению с витой парой обладает более высокой механической прочностью, помехозащищенностью и обеспечивает скорость передачи информации до 10-50 Мбит/с. Для промышленного использования выпускаются два типа коаксиальных кабелей: толстый и тонкий. Толстый кабель более прочен и передает сигналы нужной амплитуды на большее расстояние, чем тонкий. В то же время тонкий кабель значительно дешевле. Коаксиальный кабель так же, как и витая пара, является одним из популярных типов передающей среды для ЛВС.

Оптоволоконный кабель — идеальная передающая среда. Он не подвержен действ ию электромагнитных полей и сам практически не имеет излучения. Последнее свойство позволяет использовать его в сетях, требующих повышенной секретности информации.

Скорость передачи информации по оптоволоконному кабелю более 50 Мбит/с. По сравнению с предыдущими типами передающей среды он более дорог, менее технологичен в эксплуатации.

Основные топологии лвс

Топология ЛВС — это усредненная геометрическая схема соединений узлов сети.

Типичными топологии локальных вычислительных сетей являются: кольцевая, шинная, звездообразная.

Иногда для упрощения используют термины — кольцо, шина и звезда. Любую компьютерную сеть можно рассматривать как совокупность узлов.

Узел — любое устройство, непосредственно подключенное к передающей среде сети.

Топология усредняет схему соединений узлов сети. Так, и эллипс, и замкнутая кривая, и замкнутая ломаная линия относятся к кольцевой топологии, а незамкнутая ломаная линия — к шинной.

Кольцевая топология предусматривает соединение узлов сети замкнутой кривой — кабелем передающей среды. Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация по кольцу передается от узла к узлу. Каждый промежуточный узел между передатчиком и приемником ретранслирует посланное сообщение. Принимающий узел распознает и получает только адресованные ему сообщения.

Кольцевая топология является идеальной для сетей, занимающих сравнительно небольшое пространство. В ней отсутствует центральный узел, что повышает надежность сети. Ретрансляция информации позволяет использовать в качестве передающей среды любые типы кабелей.

Последовательная дисциплина обслуживания узлов такой сети снижает ее быстродействие, а выход из строя одного из узлов нарушает целостность кольца и требует принятия специальных мер для сохранения тракта передачи информации.

Шинная топология — одна из наиболее простых. Она связана с использованием в качестве передающей среды коаксиального кабеля. Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Промежуточные узлы не транслируют поступающих сообщений. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано. Дисциплина обслуживания параллельная.

Это обеспечивает высокое быстродействие ЛВС с шинной топологией. Сеть легко наращивать и конфигурировать, а также адаптировать к различным системам. Сеть шинной топологии устойчива к возможным неисправностям отдельных узлов.

Сети шинной топологии наиболее распространены в настоящее время. Следует отметить, что они имеют малую протяженность и не позволяют использовать различные типы кабеля в пределах одной сети.

Звездообразная топология базируется на концепции центрального узла, к которому подключаются периферийные узлы. Каждый периферийный узел имеет свою отдельную линию связи с центральным узлом. Вся информация передается через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети.

Звездообразная топология значительно упрощает взаимодействие узлов ЛВС друг с другом, позволяет использовать более простые сетевые адаптеры. В то же время работоспособность ЛВС со звездообразной топологией целиком зависит от центрального узла.

Назначение лвс

Особенно широко ЛВС применяются при разработке коллективных проектов, например сложных программных комплексов. На базе ЛВС можно создавать системы автоматизированного проектирования. Это позволяет реализовывать новые технологии проектирования изделий машиностроения, радиоэлектроники и вычислительной техники. В условиях развития рыночной экономики появляется возможность создавать конкурентоспособную продукцию, быстро модернизировать ее, обеспечивая реализацию экономической стратегии предприятия.

ЛВС позволяют также реализовывать новые информационные технологии в системах организационно-экономического управления.

В учебных лабораториях университетов ЛВС позволяют повысить качество обучения и внедрять современные интеллектуальные технологии обучения.

Интернет. Принципы построения

Интернет — гигантская всемирная компьютерная сеть, объединяющая десятки тысяч сетей всего мира. Её назначение — обеспечить любому желающему постоянный доступ к любой информации. Интернет предлагает практически неограниченные информационные ресурсы, полезные сведения, учёбу, развлечения, возможность общения с компетентными людьми, услуги удалённого доступа, передачи файлов, электронной почты и многое другое. Интернет обеспечивает принципиально новый способ общения людей, не имеющий аналогов в мире.

Благодаря сети стал доступен (бесплатно или за умеренную плату) огромный объём информации. Так, пользователь в любой стране может связаться с людьми, разделяющими его интересы, или получить ценные сведения в электронных библиотеках, даже если они находятся на другом конце света. Нужная информация окажется в его компьютере за считанные секунды, пройдя путь по длинной цепочке промежуточных компьютеров, по кабелям и по радио, через горы и моря, по дну океана и через спутник.

Интернет финансируется правительствами, научными и образовательными учреждениями, коммерческими структурами и миллионами частных лиц во всех частях света, но никто конкретно не является её владельцем. Управляет сетью "Совет по архитектуре Интернет", формируемый из приглашённых добровольцев.

Сеть была создана в 1984 году, и сейчас ею пользуются примерно сорок миллионов человек. Интернет всё время изменяется, поскольку имеет много квалифицированных пользователей, которые пишут программы для себя, а затем распространяют их среди желающих. Постоянно появляются новые серверы, а существующие обновляют свой "репертуар". Стремительно растут информационные потоки.

Как можно связаться с Интернет ?

Самый распространенный и недорогой способ — посредством модема и телефонной линии. При этом используются три типа подключения, отличающиеся друг от друга по объёму услуг и цене:

1. почтовое — позволяет только обмениваться электронной почтой с любым пользователем Интернет, самое дешёвое;

2. сеансное в режиме on-line ("на прямом проводе") — работа в диалоговом режиме — все возможности сети на время сеанса;

3. прямое (личное), самое дорогостоящее — все возможности в любое время.

При работе в сеансном режиме доступ к Интернет обычно покупается у провайдеров (англ. provide — предоставлять, обеспечивать) — фирм, предоставляющих доступ к некоторой части Интернет и поставляющих её пользователям разнообразные услуги.

Как связываются между собой сети в Интернет?

Отдельные участки Интернет представляют собой сети различной архитектуры, которые связываются между собой с помощью маршрутизаторов. Передаваемые данные разбиваются на небольшие порции, называемые пакетами. Каждый пакет перемещается по сети независимо от других пакетов. Сети в Интернет неограниченно коммутируются (т.е. связываются) друг с другом, потому что все компьютеры, участвующие в передаче данных, используют единый протокол коммуникации TCP/IP (читается "ти-си-пи / ай-пи"). На самом деле протокол TCP/IP — это два разных протокола, определяющих различные аспекты передачи данных в сети:

• протокол TCP (Transmission Control Protocol) — протокол управления передачей данных, использующий автоматическую повторную передачу пакетов, содержащих ошибки; этот протокол отвечает за разбиение передаваемой информации на пакеты и правильное восстановление информации из пакетов получателя;

• протокол IP (Internet Protocol) — протокол межсетевого взаимодействия, отвечающий за адресацию и позволяющий пакету на пути к конечному пункту назначения проходить по нескольким сетям.

Схема передачи информации по протоколу TCP/IP такова: протокол ТСР разбивает информацию на пакеты и нумерует все пакеты; далее с помощью протокола IP все пакеты передаются получателю, где с помощью протокола ТСР проверяется, все ли пакеты получены; после получения всех пакетов протокол ТСР располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое.

Система адресации в Интернет

Каждый компьютер, подключенный к сети Интернет имеет два равноценных уникальных адреса: цифровой IP-адрес и символический доменный адрес. Присваивание адресов происходит по следующей схеме: международная организация Сетевой информационный центр выдает группы адресов владельцам локальных сетей, а последние распределяют конкретные адреса по своему усмотрению.

IP-адрес или цифровой адрес компьютера имеет длину 4 байта. Обычно первый и второй байты определяют адрес сети, третий байт определяет адрес подсети, а четвертый — адрес компьютера в подсети. Для удобства IP-адрес записывают в виде четырех чисел со значениями от 0 до 255, разделенных точками, например: 145.37.5.150. Адрес сети — 145.37; адрес подсети — 5; адрес компьютера в подсети — 150.

Доменный адрес определяет область, представляющую ряд хост-компьютеров. В отличие от цифрового адреса он читается в обратном порядке. Вначале идет имя компьютера, затем имя сети, в которой он находится.

В системе адресов Интернет приняты домены, представленные географическими регионами. Они имеют имя, состоящее из двух букв. Географические домены некоторых стран: Казахстан – kz, Россия – ru, Украина – ua. Существуют и домены, разделенные по тематическим признакам. Такие домены имеют трехбуквенное сокращенное название. Учебные заведения – edu, Коммерческие организации – com, правительственные учреждения США – gov, организации, занимающиеся сетевыми вопросами – net, некоммерческие организации – org.

Компьютерное имя включает, как минимум два уровня доменов. Каждый уровень отделяется от другого точкой. Слева от домена верхнего уровня располагаются другие имена.

Пример. Существует имя tutor.sptu.edu. Здесь edu – общий домен для школ и университетов. Tutor – поддомен sptu, который является поддоменом edu.

Контроль за использованием доменных имен осуществляет специальная служба Сети – Служба доменных имен (Domain Name Service – DNS).

Основная цель DNS – поставить в соответствие символьному адресу компьютера (то есть доменному имени) его IP-адрес. Доменное имя компьютера состоит из двух частей: имя компьютера и домен (область), в котором он находится.

В процессе передачи данных доменный адрес преобразуются в IP-адрес.

Схема подключения ЛВС к Интернет

Доменный адрес определяет область, представляющую ряд хост-компьютеров. В отличие от цифрового адреса он читается в обратном порядке. Вначале идет имя компьютера, затем имя сети, в которой он находится.

В системе адресов Интернет приняты домены, представленные географическими регионами. Они имеют имя, состоящее из двух букв. Географические домены некоторых стран: Казахстан – kz, Россия – ru, Украина – ua. Существуют и домены, разделенные по тематическим признакам. Такие домены имеют трехбуквенное сокращенное название. Учебные заведения – edu, Коммерческие организации – com, правительственные учреждения США – gov, организации, занимающиеся сетевыми вопросами – net, некоммерческие организации – org.

Компьютерное имя включает, как минимум два уровня доменов. Каждый уровень отделяется от другого точкой. Слева от домена верхнего уровня располагаются другие имена.

Пример. Существует имя tutor.sptu.edu. Здесь edu – общий домен для школ и университетов. Tutor – поддомен sptu, который является поддоменом edu.

Контроль за использованием доменных имен осуществляет специальная служба Сети – Служба доменных имен (Domain Name Service – DNS).

Основная цель DNS – поставить в соответствие символьному адресу компьютера (то есть доменному имени) его IP-адрес. Доменное имя компьютера состоит из двух частей: имя компьютера и домен (область), в котором он находится.

URL (Uniform Resource Locator) – универсальный указатель ресурсов – это способ адресации к любому устройству или устройству в Интернет. URL имеет следующий стандартный формат:

протокол :// имя_машины.имя_домена / полное имя файла.

Например, дан следующий адрес ресурса:

http://www.tutorial.ru/name/index.htm.

http – для доступа к ресурсу используется протокол передачи гипертекста.

www.tutorial.ru идентифицирует Интернет-адрес компьютера Сети. Это доменное имя компьютера. Подробнее: Tutorial – уникальная часть доменного имени (в данном случае – это доменное имя второго уровня), однозначно указывающее место хранения данных, www – дополнительная часть, показывающая, что это веб-сервер, а ru – имя зоны, в данном случае – российской (доменное имя первого уровня).

/name/index.htm – полное имя файла, расположенного на данном компьютере.

Обратите внимание на то, что в качестве разделителя каталогов в Интернет выступает символ слэш "/", а не обратный "\", как обычно.

Пример адреса URL

http://	www	.univer	.edu	.ru
протокол	Имя сервиса	Домен третьего уровня	Домен второго уровня	Домен первого уровня
		Имя сервера

Основные возможности, предоставляемые сетью Интернет

Интернет предоставляет своим пользователям разнообразные услуги и возможности (сервисы). Перечислим основные.

1. World Wide Web — главный информационный сервис.

World Wide Web (WWW, "Всемирная паутина") — гипертекстовая, а точнее, гипермедийная информационная система поиска ресурсов Интернет и доступа к ним.

Гипертекст — информационная структура, позволяющая устанавливать смысловые связи между элементами текста на экране компьютера таким образом, чтобы можно было легко осуществлять переходы от одного элемента к другому. На практике в гипертексте некоторые слова выделяют путем подчёркивания или окрашивания в другой цвет. Выделение слова говорит о наличии связи этого слова с некоторым документом, в котором тема, связанная с выделенным словом, рассматривается более подробно.

Гипермедиа — это то, что получится, если в определении гипертекста заменить слово "текст" на "любые виды информации": звук, графику, видео. Такие гипермедийные ссылки возможны, поскольку наряду с текстовой информацией можно связывать и любую другую двоичную информацию, например, закодированный звук или графику, Так, если программа отображает карту мира и если пользователь выбирает на этой карте с помощью мыши какой-либо континент, программа может тут же дать о нём графическую, звуковую и текстовую информацию.

Система WWW построена на специальном протоколе передачи данных, который называется протоколом передачи гипертекста HTTP (читается "эйч-ти-ти-пи", HyperText Transfer Protocol). Всё содержимое системы WWW состоит из WWW-страниц.

WWW-cтраницы — гипермедийные документы системы World Wide Web. Создаются с помощью языка разметки гипертекста HTML (Hypertext markup language).

Язык HTML позволяет добавлять к текстовым документам специальные командные фрагменты — тэги (англ. tag — "этикетка, ярлык") таким образом, что становится возможным связывать с этими документами другие тексты, графику, звук и видео, задавать заголовки различных уровней, разделять текст на абзацы, строить таблицы и т.д. Например, заголовок документа может иметь такой вид:                                               <TITLE> Клуб любителей персиков </TITLE>

Одну WWW-страницу на самом деле обычно составляет набор гипермедийных документов, расположенных на одном сервере, переплетённых взаимными ссылками и связанных по смыслу (например, содержащих информацию об одном учебном заведении или об одном музее). Каждый документ страницы, в свою очередь, может содержать несколько экранных страниц текста и иллюстраций. Каждая WWW-страница имеет свой "титульный лист" (англ. "homepage") — гипермедийный документ, содержащий ссылки на главные составные части страницы. Адреса "титульных листов" распространяются в Интернет в качестве адресов страниц.

Личные страницы — такие WWW-страницы, которые принадлежат не фирмам и не организациям, а отдельным людям. Содержание и оформление такой страницы зависит только от её автора.

При работе с системой WWW пользователи имеют дело с программами-клиентами системы, называемыми браузерами.

Браузеры (англ. browse — листать, просматривать) — программы, с помощью которых пользователь организует диалог с системой WWW: просматривает WWW страницы, взаимодействует с WWW-cерверами и другими ресурсами в Интернет.

Существуют сотни программ-браузеров. Самые популярные браузеры: Netscape Navigator и Microsoft Internet Explorer. Браузеры WWW умеют взаимодействовать с любыми типами серверов, используя при этом их собственные протоколы. Информацию, полученную от любого сервера, браузер WWW выводит на экран в стандартной, удобной для восприятия форме. При этом переключения с одного протокола на другой для пользователя часто остаются незамеченными.

2. Электронная почта.

Электронная почта (Electronic mail, англ. mail — почта, сокр. e-mail) cлужит для передачи текстовых сообщений в пределах Интернет, а также между другими сетями электронной почты. К тексту письма современные почтовые программы позволяют прикреплять звуковые и графические файлы, а также двоичные файлы — программы.   При использовании электронной почты каждому абоненту присваивается уникальный почтовый адрес, формат которого имеет вид:

  <имя пользователя> @ < имя почтового сервера>.

Например: earth@space.com, где earth — имя пользователя, space.com — имя компьютера, @ — разделительный символ "эт коммерческое".

Сообщения, поступающие по e-mail, хранятся в специальном "почтовом" компьютере в выделенной для получателя области дисковой памяти (его "почтовом ящике"), откуда он может их выгрузить и прочитать с помощью специальной программы-клиента. Для отсылки сообщения нужно знать электронный адрес абонента. При качественной связи электронное письмо доходит в любую точку мира в течение нескольких минут. Пользователи электронной почты стремятся придерживаться правил сетевого этикета (нэтикета), а для выражения эмоций используют схематические изображения человеческого лица, так называемые смайлики (англ. smiley, "улыбочка"), некоторые из которых приведены ниже.

3. Cистема телеконференций Usenet (от Users Network).

Эта система организует коллективные обсуждения по различным направлениям, называемые телеконференциями. В каждой телеконференции проводится ряд дискуссий по конкретным темам. Сегодня Usenet имеет более десяти тысяч дискуссионных групп (NewsGroups) или телеконференций, каждая из которых посвящена определённой теме и является средством обмена мнениями. Телеконференции разбиты на несколько групп:

• news — вопросы, касающиеся системы телеконференций;

• comp — компьютеры и программное обеспечение;

• rec — развлечения, хобби и искусства;

• sci — научно-исследовательская деятельность и приложения;

• soc — социальные вопросы;

• talk — дебаты по различным спорным вопросам;

• misc — всё остальное.

Внутри этих категорий существует иерархия. Так, например, rec.music.beatles — это дискуссия о творчестве Битлз, входящая в подгруппу "музыка" группы дискуссий по искусству. Существует большой выбор программ чтения телеконференций, которые формируют материал дискуссий в упорядоченном виде и предоставляют в распоряжение корреспондентов. Аналог телеконференций в других сетях — "электронная доска объявлений" (Bulletin Board System, BBS).

4. Системы информационного поиска сети Интернет.

В Интернетe представлена информация на любые темы, которые только можно себе представить. Но найти в ней нужную информацию не так-то легко из-за того, что сеть по своей природе не имеет чёткой структуры. Поэтому для ориентировки в Интернет и быстрого получения свежей справочной информации разработаны системы поиска информации. Все системы поиска информации Интернет располагаются на специально выделенных компьютерах с мощными каналами связи. Ежеминутно они бесплатно обслуживают огромное количество клиентов. Поисковые системы можно разбить на два типа:

• предметные каталоги, формируемые людьми-редакторами;

• автоматические индексы, формируемые специальными компьютерными программами, без участия людей.

Системы, основанные на предметных каталогах.

Используют базы данных, формируемые специалистами-редакторами, которые отбирают информацию, устанавливают связи для баз данных, организуют и снабжают данные в разных поисковых категориях перекрёстными ссылками. Кампании, владеющие предметными каталогами, непрерывно исследуют, описывают и каталогизируют содержимое WWW-cерверов и других сетевых ресурсов, разбросанных по всему миру. В результате этой работы клиенты Интернет имеют постоянно обновляющиеся иерархические (древовидные) каталоги, на верхнем уровне которых собраны самые общие категории, такие как "бизнес", "наука", "искусство" и т.п., а элементы самого нижнего уровня представляют собой ссылки на отдельные WWW-страницы и серверы вместе с кратким описанием их содержимого.

Пример. Если нужно выяснить, какая в мире имеется информация о динозаврах, достаточно спуститься по иерархии:

Науки ==> Животные ==> Доисторические животные ==> Динозавры.

К аталоги, составленные людьми, более осмыслены, чем автоматические индексы. Их очень мало, так как их создание и поддержка требуют огромных затрат. Для примера рассмотрим самый популярный предметный каталог Yahoo!, который обладает одной из крупнейших баз данных. Имеет информационные базы для детей и подростков. Поддерживает два основных метода работы с каталогом — поиск по ключевым словам и поиск по иерархическому дереву разделов. Не принимает запросов на естественном языке.

Автоматические индексы.

Переоценить их трудно. Поиск по ключевым словам в одной базе данных, занимающий в худшем случае несколько секунд, принесёт те же результаты, что и обшаривание всех WWW-страниц во всей сети Интернет.

Автоматический индекс состоит из трёх частей:

• программы-робота;

• базы данных, собираемой этим роботом;

• интерфейса для поиска в этой базе, с которым и работает пользователь.

Все эти компоненты функционируют без вмешательства человека. К автоматическим индексам следует прибегать только тогда, когда ключевые слова точно известны, например, фамилия человека или несколько специфических терминов из соответствующей области. Индексы получают информацию из каждого отдельного узла, регистрируют и индексируют её и добавляют к своим базам данных.

Среди известных индексов выделяется AltaVista — одна из самых мощных полностью автоматических поисковых систем. Обладает полнотекстовой базой данных. Выдаёт наибольшее количество ссылок. Проиндексировано 30 млн. страниц с 300 тысяч серверов и 4 млн. статей из телеконференций Usenet. За один день AltaVista обслуживает около 20 млн. запросов.

5. Программа пересылки файлов Ftp.

Перемещает копии файлов с одного узла Интернет на другой в соответствии с протоколом FTP (File Transfer Protocol — "протокол передачи файлов"). При этом не имеет значения, где эти узлы расположены и как соединены между собой. Компьютеры, на которых есть файлы для общего пользования, называются FTP-серверами. В Интернет имеется более 10 Терабайт бесплатных файлов и программ.

6. Программа удалённого доступа Telnet.

Позволяет входить в другую вычислительную систему, работающую в Интернет, с помощью протокола TELNET. Эта программа состоит из двух компонент: программы-клиента, которая выполняется на компьютере-клиенте, и программы-сервера, которая выполняется на компьютере-сервере.

Функции программы-клиента:

• установление соединения с сервером;

• приём от абонента входных данных, преобразование их к стандартному формату и отсылка серверу;

• приём от сервера результатов запроса в стандартном формате и переформатирование их в вид, удобный клиенту.

Функции программы-сервера:

• ожидание запроса в стандартной форме;

• обслуживание этого запроса;

• отсылка результатов программе-клиенту.

Telnet — простое и поэтому универсальное средство связи в Интернет.

В Интернет один и тот же узел сети может одновременно работать по нескольким протоколам. Поэтому крупные узлы сети сейчас обладают полным набором серверов, и к ним можно обращаться почти по любому из существующих протоколов.

Мультимедиа и мультимедиа-компьютер

Термин “мультимедиа” образован из слов “мульти” — много, и “медиа” — среда, носитель, средства сообщения, и в первом приближении его можно перевести как “многосредность” [47].

Мультимедиа — это собирательное понятие для различных компьютерных технологий, при которых используется несколько информационных сред, таких, как графика, текст, видео, фотография, движущиеся образы (анимация), звуковые эффекты, высококачественное звуковое сопровождение.

Мультимедиа-компьютер — это компьютер, снабженный аппаратными и программными средствами, реализующими технологию мультимедиа.

Области применения мультимедиа

• Обучение с использованием компьютерных технологий (Специальными исследованиями установлено, что из услышанного в памяти остается только четверть, из увиденного — треть, при комбинированном воздействии зрения и слуха — 50%, а если вовлечь учащегося в активные действия в процессе изучения при помощи мультимедийных приложений — 75% [46].

• Информационная и рекламная служба.

• Развлечения, игры, системы виртуальной реальности.

Технологию мультимедиа составляют две основные компоненты — аппаратная и программная.

Аппаратные средства мультимедиа

• Основные — компьютер с высокопроизводительным процессором, оперативной памятью 64 — 512 Мбайт, винчестерским накопителем ёмкостью 40 — 100 Гбайт и выше, накопителем на гибких магнитных дисках, манипуляторами, мультимедиа-монитором со встроенными стереодинамиками и видеоадаптером SVGA.

• Специальные — приводы CD-ROM; TV-тюнеры и фрейм-грабберы; графические акселераторы (ускорители), в том числе, для поддержки трёхмерной графики; платы видеовоспроизведения; устройства для ввода видеопоследовательностей; звуковые платы с установленными микшерами и музыкальными синтезаторами, воспроизводящими звучание реальных музыкальных инструментов; акустические системы с наушниками или динамиками и др.

Программные средства мультимедиа

• Мультимедийные приложения — энциклопедии, интерактивные курсы обучения по всевозможным предметам, игры и развлечения, работа с Интернет, тренажёры, средства торговой рекламы, электронные презентации, информационные киоски, установленные в общественных местах и предоставляющие различную информацию, и др.

• Cредства создания мультимедийных приложений — редакторы видеоизображений; профессиональные графические редакторы; средства для записи, создания и редактирования звуковой информации, позволяющие подготавливать звуковые файлы для включения в программы, изменять амплитуду сигнала, наложить или убрать фон, вырезать или вставить блоки данных на каком-то временном отрезке; программы для манипуляции с сегментами изображений, изменения цвета, палитры; программы для реализации гипертекстов и др.

Технологии мультимедиа

• Телевизионный приём — вывод телевизионных сигналов на монитор компьютера на фоне работы других программ.

• Видеозахват — “захват” и “заморозка” в цифровом виде отдельных видеокадров.

• Анимация — воспроизведение последовательности картинок, создающее впечатление движущегося изображения.

• Звуковые эффекты — сохранение в цифровом виде звучания музыкальных инструментов, звуков природы или музыкальных фрагментов, созданных на компьютере, либо записаных и оцифрованых.

• Трёхмерная (3D) графика — графика, создаваемая с помощью изображений, имеющих не только длину и ширину, но и глубину.

• Музыка MIDI (Musical Instrument Digital Interface, цифровой интерфейс музыкальных инструментов) — стандарт, позволяющий подсоединять к компьютеру цифровые музыкальные инструменты, используемые при сочинении и записи музыки.

• Виртуальная реальность (Virtual Reality, VR). Слово “виртуальный” означает “действующий и проявляющий себя как настоящий”.

Виртуальная реальность — это высокоразвитая форма компьютерного моделирования, которая позволяет пользователю погрузиться в модельный мир и непосредственно действовать в нём. Зрительные, слуховые, осязательные и моторные ощущения пользователя при этом заменяются их имитацией, генерируемой компьютером.

Признаки устройств виртуальной реальности: моделирование в реальном масштабе времени; имитация окружающей обстановки с высокой степенью реализма; возможность воздействовать на окружающую обстановку и иметь при этом обратную связь.

Пример использования виртуальной реальности: архитектурно-строительная компания использует программное обеспечение, позволяющее заказчикам “посетить” виртуальный образ будущего архитектурного сооружения задолго до того, как будет начато строительство.

Вопросы для самоконтроля

1. Охарактеризуйте основные виды сетевых топологий.

2. Назовите характеристики распространённых сетевых архитектур.

3. Дайте краткую характеристику специального сетевого оборудования.

4. В каких областях и с какой целью применяются локальные сети?

5. Перечислите основные сервисы сети Интернет.

6. Что такое IP-адрес?

7. Какие основные услуги предоставляет пользователям система WWW?

8. Как организованы системы информационного поиска сети Интернет?

9. Дайте сравнительную характеристику систем информационного поиска Yahoo! и Alta Vista.

10. Охарактеризуйте основные виды технологий мультимедиа.

11. Приведите примеры устройств "виртуальной реальности" и опишите принципы их работы.

12. Каким вам представляется мультимедийный компьютер?

13. Какой носитель информации используется для распространения мультимедиа-программ?

14. Охарактеризуйте средства создания мультимедиа-приложений.[kgl]

[Gl]лекция 15. Основы информационной безопасности[:]

1. Информация и информационная безопасность

Что же такое информация? В энциклопедическом словаре приводится следующее ее определение – «Информация (от латинского informatio — разъяснение, изложение), первоначально - сведения, передаваемые людь­ми устным, письменным или другим способом (с помощью условных сиг­налов, технических средств и т.д.); с середины XX века - общенаучное поня­тие, включающее обмен сведениями между людьми, человеком и автома­том, автоматом и автоматом; обмен сигналами в животном и растительном мире; передача признаков от клетки к клетке, от организма к организму; одно из основных понятий кибернетики».

Информация - сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемых человеком или специальными устройствами (Ожегов). Информация в переводе с латинского (informatio) - разъяснение, изложение, осведомленность - одно из основополагающих понятий науки, обозначающее некоторые сведения, совокупность каких-либо данных, знаний и т.п. Понятие информация обычно предполагает наличие двух объектов - источника информации и потребителя информации.

Согласно традиционной философской точке зрения, информация существует независимо от человека и является свойством материи. Она рассматривается, как отражение объектов материального мира, в частности, отражение органи­зованности или упорядоченности кибернетических объектов. В настоящее время при определении информации как многозначного понятия, выделяют следующие ее стороны:

• Сведения (придворная сплетня — первоначальное значение слова); обмен сведениями; обмен сигналами в животном и рас­тительном мире; передача генетических признаков

• Фундаментальная философская категория, о которой, как и о ма­терии, только и можно сказать, что она существует всегда, всю­ду и неотделима от ее материального носителя; одно из основ­ных кибернетических понятий

• Важнейший ресурс, на добывание и охрану которого расходуют­ся громадные силы и средства

• Ценный товар, производством и сбытом которого занято огром­ное количество людей

• Сила, приводящая в движение производственные мощности, ар­мии, общественное структуры, ранящая и поднимающая чело­века.

В дальнейшем, не исключая из рассмотрения все стороны этого много­значного понятия, под информацией будем понимать сведения, являющие­ся объектом сбора (накопления), хранения, обработки (преобразования), непосредственного использования и передачи.

Определению информации как сведений разного рода, представленных в любой форме и являющихся объектами различных процессов, наиболее соответствует следующая узкая трактовка понятия «защита информации». В этом случае под защитой информации понимается совокупность мероп­риятий и действий, направленных на обеспечение ее безопасности — кон­фиденциальности и целостности — в процессе сбора, передачи, обработки и хранения. Это определение подразумевает тождественность понятий «за­щита информации» и «обеспечение безопасности информации».

Отметим, что безопасность информации — это свойство (состояние) передаваемой, накапливаемой, обрабатываемой и хранимой информации, характеризующее ее степень защищенности от дестабилизирующего воз­действия внешней среды (человека и природы) и внутренних угроз, то есть ее конфиденциальность (секретность, смысловая или информацион­ная скрытность), сигнальная скрытность (энергетическая и структурная) и целостность — устойчивость к разрушающим, имитирующим и искажа­ющим воздействиям и помехам.

Приведенная узкая трактовка процесса защиты информации ориентирует­ся прежде всего на использование организационных мер и технических мето­дов и средств защиты.

Под защитой информации, в более широком смысле, понимают комплекс организационных, правовых и технических мер по предотвращению угроз ин­формационной безопасности и устранению их последствий.

В этом смысле защита информации отождествляется с процессом обеспе­чения информационной безопасности, как глобальной проблемы безопасного развития мировой цивилизации, государств, сообществ людей, отдельного человека, существования природы.

При этом понятие информационная безопасность характеризует состояние (свойство) информационной защищенности человека, общества, природы в условиях возможного действия двух видов угроз:

• Разглашения принадлежащих им тайн

• Негативного (случайного или преднамеренного) воздействия ин­формации на их информационные подсистемы:

• сознание и психику отдельного человека

• массовое сознание

• информационную среду (пространство) общества

• информационно-чувствительные элементы природных объек­тов.

Основными объектами защиты при обеспечении информационной безо­пасности личности, общества, государства являются их интересы в инфор­мационной сфере и прежде всего информационные права и свободы, при­надлежащие им информационные ресурсы, информационные системы.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое информация

2. Понятие «защита информации»

3. Что понимают под «информационной безопасностью»

Общие проблемы информационной безопасности

Кон­цепция информационной безопасности, как система взглядов на цели, спо­собы обеспечения безопасности информации и средства ее защиты, долж­на в общем виде отвечать на три простых вопроса:

• Что защищать?

• От чего защищать?

• Как защищать?

С вопросом «Что защищать?» связано понятие объекта защиты. Под объектом защиты будем понимать комплекс физических, аппаратных, программных и доку­ментальных средств, предназначенных для сбора, передачи, обработки и хранения информации.

Одно из главных свойств информации, вытекающее из самой ее природы - ее ценность и то, что она подразумевает свой носитель, то есть, выражение получить доступ к инфор­мации можно понимать и как получение доступа к вполне определенному но­сителю.

Кроме того, спецификой информации является то, что она не исчезает при потреблении, не передается полностью при обмене (в отли­чие от денег она остается и у старого пользователя). С одной стороны, она является «неделимой», то есть имеет смысл только при достаточно пол­ном объеме сведений, с другой стороны, качество ее повышается при до­бавлении новых достоверных данных, то есть можно проводить постепен­ное накапливание сведений и небольшими частями. Поэтому, прежде чем ответить на первый вопрос, необходимо четко разобраться, какая информация может потребовать защиты. Это может быть, например, весь объем данных, накапливающийся и формирующийся в фирме, которые имеют ком­мерческую значимость. Это могут быть какие-нибудь деловые (или не очень деловые) встречи, детали (возможно пикант­ные) частной жизни и т.д. В каждом отдельном случае нужно тщательно проанализировать какая конкретная информация может оказаться совер­шенно нежелательной для огласки. Затем аккуратно привязать эту инфор­мацию к носителям. Следующим шагом должна стать ранжировка этих объектов защиты по сте­пени ценности содержащейся в них информации (ведь часто разговор и итоговый документ - это «две большие разницы») и определение потен­циально опасных систем, позволяющих получить к ним доступ.

Классификация мер по защите информации

 В настоящее время виды компьютерных преступлений чрезвычайно многообразны. Все меры противодействия компьютерным преступлениям можно под­разделить на:

• Нормативно-правовые

• Морально-этические

• Организационные

• Технические.

Нормативно-правовые - включают в себя законы и другие правовые акты, а также механизмы их реализации, регламентирующие информационные от­ношения в обществе. К правовым мерам следует отнести разработку норм, устанавливающих ответственность за компьютерные преступления, защиту авторских прав про­граммистов, совершенствование уголовного и гражданского законодательства, а также судопроизводства. К правовым мерам относятся также вопросы обще­ственного контроля за разработчиками компьютерных систем и принятие со­ответствующих международных договоров об их ограничениях, если они вли­яют или могут повлиять на военные, экономические и социальные аспекты жизни стран, заключающих соглашение. Только в последние годы появились работы по проблемам правовой борьбы с компьютерными преступлениями.

Морально-этические - правила и нормы поведения, направленные на обеспечение безопасности информации, не закрепленные законодательно или административно, но поддерживаемые в коллективах через традиции и механизм общественного мнения.

Организационные - правила, меры и мероприятия, регламентирующие вопросы доступа, хранения, применения и передачи информации, вводимые в действие административным путем. Без выполнения этих, казалось бы триви­альных правил, установка любых, даже самых дорогих, технических средств защиты обернется пустой тратой денег для организации, в которой не ре­шены на должном уровне организационные вопросы. Меры обеспечения сохранности и защиты информации на каждом пред­приятии или фирме различаются по своим масштабам и формам. Они зависят от производственных, финансовых и других возможностей фирмы. Наличие большого количества уязвимых мест на любом современном пред­приятии или фирме, широкий спектр угроз и довольно высокая техническая оснащенность злоумышленников требует обоснованного выбора специальных решений по защите информации. Основой таких решений можно считать:

• Применение научных принципов в обеспечении информацион­ной безопасности, включающих в себя: законность, экономичес­кую целесообразность и прибыльность, самостоятельность и ответственность, научную организацию труда, тесную связь тео­рии с практикой, специализацию и профессионализм, программ­но-целевое планирование, взаимодействие и координацию, до­ступность в сочетании с необходимой конфиденциальностью

• Принятие правовых обязательств со стороны сотрудников пред­приятия в отношении сохранности доверенных им сведений (ин­формации)

• Создание таких административных условий, при которых исключается возможность кражи, хищения или искажения информа­ции

Для надежной защиты конфиденциальной информации целесообразно при­менять следующие организационные мероприятия:

• Определение уровней (категорий) конфиденциальности защи­щаемой информации

• Выбор принципов (локальный, объектовый или смешанный) ме­тодов и средств защиты

• Установление порядка обработки защищаемой информации

• Учет пространственных факторов: введение контролируемых (охраняемых) зон правильный выбор помещений и расположение объектов меж­ду собой и относительно границ контролируемой зоны

• Учет временных факторов: ограничение времени обработки защищаемой информации доведение времени обработки информации с высоким уровнем конфиденциальности до узкого круга лиц

Технические средства - комплексы специального технического и про­граммного обеспечения, предназначенные для предотвращения утечки об­рабатываемой или хранящейся у вас информации путем исключения не­санкционированного доступа к ней с помощью технических средств съема. Технические методы защиты информации подразделяются на аппарат­ные, программные и аппаратно-программные.

Для блокирования возможных каналов утечки информации через тех­нические средства обеспечения производственной и трудовой деятельнос­ти с помощью специальных технических средств и создания системы защи­ты объекта по ним необходимо осуществить ряд мероприятий:

• специфические особенности расположения зданий, помещений в зданиях, территорию вокруг них и подве­денные коммуникации

• Выделить те помещения, внутри которых циркулирует конфиден­циальная информация и учесть используемые в них техничес­кие средства

Осуществить такие технические мероприятия:

• проверить используемую технику на соответствие величины побочных излучений допустимым уровням экранировать помещения с техникой или эту технику в поме­щениях

• перемонтировать отдельные цепи, линии, кабели использовать специальные устройства и средства пассивной и активной защиты.

Реальная система защиты включает в себя все перечисленные виды средств и, как правило, создается путем их интеграции. Главной трудно­стью в ее создании является то, что она одновременно должна удовлетво­рять двум группам прямо противоположных требований:

• Обеспечивать надежную защиту информации

• Не создавать заметных неудобств сотрудникам и особенно кли­ентам.

Кроме того, система защиты должна быть адекватна возможным угрозам, с обязательной оценкой как вероятности их появления, так и величины реального ущерба от потери или разглаше­ния информации, циркулирующей в определенном носителе.

Защита компьютера

В персональном компьютере в качестве вычислительных ресурсов выступают оперативная память, процессор, встроенные накопители на жестких или гибких магнитных дисках, клавиатура, дисплей, принтер, пе­риферийные устройства. Защита оперативной памяти и процессора предусматривает контроль за появлением в оперативной памяти так называемых ре­зидентных программ, защиту системных данных, очистку остатков секретной информации в неиспользуемых областях памяти. Для этого достаточно иметь в своем распоряжении программу просмотра оперативной памяти для конт­роля за составом резидентных программ и их расположением.

Гораздо важнее защита встроенных накопителей. Существуют несколь­ко типов программных средств, способных решать эту задачу:

• Защита диска от записи и чтения

• Контроль за обращениями к диску

• Средства удаления остатков секретной информации.

Но самый надежный метод защиты, безусловно, шифрование, так как в этом случае охраняется непосредственно сама информация, а не доступ к ней (например, зашифрованный файл нельзя прочесть даже в случае кражи дискеты). Однако в ряде случаев использование шифрования затруднитель­но либо невозможно, поэтому необходимо использовать оба метода в со­вокупности. Большинство средств защиты реализуются в виде программ или пакетов программ, расширяющих возможности стандартных операци­онных систем, а также систем управления базами данных. Более подробно о защите компьютерной информации рассказано в следующих главах.

Методы и средства защиты информации в каналах связи

Безопасность связи при передаче речевых сообщений основывается на использовании большого количества различных методов закрытия сооб­щений, меняющих характеристики речи таким образом, что она становит­ся неразборчивой и неузнаваемой для подслушивающего лица, перехватив­шего закрытое сообщение. При этом оно занимает ту же полосу частот, что и открытый сигнал. Выбор методов закрытия зависит от вида конкрет­ного применения и технических характеристик канала передачи.

В зависимости от спектра передачи речевых сигналов методы защиты речевых сигналов в узкополосных каналах разделяют на следующие виды:

• Аналоговое скремблирование

• Маскирование сигнала специальной заградительной помехой

• Дискретизация речи с последующим шифрованием.

При аналоговом скремблировании изменяется характеристика речево­го сигнала, в результате чего образуется модулированный сигнал, облада­ющий свойствами неразборчивости и неузнаваемости. Полоса частот спек­тра преобразованного сигнала остается такой же, как и исходного. Анало­говое скремблирование осуществляется на базе временной и/или частотной перестановок отрезков речи.

За счет временных перестановок преобразованное сообщение кодиру­ется, при этом расширяется спектр. Искажения спектра в узкополосном канале определяют потери в восстановленном сообщении. Аналогично, пе­рестановки отрезков спектра при частотном скремблировании приводят к интермодуляционным искажениям восстанавливаемого сообщения.

Маскирование речевого сигнала основано на формировании аддитивной заградительной помехи с последующим ее выделением и компенсацией на при­емной стороне. Как правило, этот метод используется в сочетании с простей­шим скремблированием (наложением мультипликативной помехи на сигнал).

Метод дискретизации речи с последующим шифрованием предполагает передачу основных компонентов речевого сигнала путем преобразования их в цифровой поток данных, который смешивается с псевдослучайной пос­ледовательностью. Полученное таким образом закрытое сообщение с по­мощью модема передается в канал связи.

В цифровых системах компоненты речи преобразуются в цифровой поток. Дальнейшие операции преобразования включают перестановку, скремблиро­вание псевдослучайной последовательностью, временное запаздывание.

Цифровая подпись

_{Для решения задачи аутентификации информации Диффи и Хеллманом в 1976 г. предложена концепция аутентификации на основе «цифровой подписи». Она заключается в том, что каждый пользователь сети имеет свой секретный ключ, необходимый для формирования подписи, соответствующий этому секретному ключу открытый ключ, предназначенный для проверки подписи, известен всем другим пользователям сети. В предложенной схеме цифровая подпись вычисляется на основе защищаемого сообщения и секретного ключа конкретного пользователя, являющегося отправителем этого сообщения. Каждый пользователь, имеющий соответствующий открытый ключ, может аутентифицировать сообщение по подписи. Кроме того, знание открытого ключа не позволяет подделать подпись. Такие схемы аутентификации называются асимметричными.}

_{Вне зависимости от используемого алгоритма схема цифровой подписи включает две процедуры: процедуру формирования подписи и процедуру проверки, существенной особенностью которых является следующее. При выполнении процедуры формирования подписи используется секретный ключ, известный только лицу, осуществляющему эту процедуру. При выполнении процедуры проверки используется открытый ключ. Только в этом случае арбитр, разрешая возникший спор, может убедиться, что именно тот, кто владеет соответствующим ключом, произвел данную подпись.}

_{Основная область применения цифровой подписи - это информационные системы, в которых отсутствует взаимное доверие сторон (финансовые системы, системы контроля за соблюдением международных договоров, например договора о контроле за ядерными испытаниями и т.д.). Возможно применение схем цифровой подписи для создания «электронного нотариуса» с целью обеспечения охраны авторских прав на программные изделия. Что же касается цифровой подписи, то:}

_{1. Каждый человек использует для подписи документов свой секретный уникальный ключ.}

_{2. Любая попытка подписать документ без знания соответствующего секретного ключа практически не имеет успеха.}

_{3. Цифровая подпись документа есть функция содержания этого документа и секретного ключа. Цифровая подпись может передаваться отдельно от документа.}

_{4. Копия подписанного цифровым способом документа не отличается от его оригинала (нет проблемы подписи каждой копии).}

_{Методы построения цифровой подписи}

_{Наиболее часто для построения схемы цифровой подписи используется алгоритм RSA. Схема цифровой подписи, основанная на алгоритме RSA, заключается в следующем. Допустим, пользователь А желает передать несекретное сообщение Х пользователю В, предварительно его подписав. Для этого он, используя секретный ключ d, вычисляет подпись у}

_{Y= x (mod n)}

_{И посылает (Х.у). Получатель В имеющий соответствующий открытый ключе, получив (Х.у) проверяет равенство}

_{Х = y (mod n)}

_{И сравнивает результат этого вычисления с X. В случае совпадения полученное сообщение считается подлинным. Длина подписи в этом случае равна длине сообщения, что не всегда удобно.}

_{Другие методы основаны на формировании соответствующей сообщению контрольной комбинации с помощью классических криптоалгоритмов или так называемых «односторонних функций сжатия».}

_{Примером таких методов являются:}

_{1. Метод MAC (Message Authentication Codes). В нем формируется контрольная комбинация от документа (сообщения или файла) в виде свертки данного документа с секретным ключом на основе классического алгоритма типа DES.}

_{2. Метод MDS (Manipulation Detection Codes). Метод основан на использовании кодов, обнаруживающих обман. Производится вычисление контрольной комбинации от документа на основе использования односторонней (полислучайной) функции сжатия.}

_{Какой метод считать лучшим, определяется из конкретных условий работы. Для коротких сообщений типа платежных поручений или квитанций подтверждения приема, наверное лучше использовать алгоритм RSA. Для контроля целостности больших объемов информации предпочтительней методы аутентификации на основе блочных алгоритмов.}

_{Сравним цифровую подпись с обычной подписью. С помощью обычной подписи всегда можно доказать авторство, потому, что:}

_{1. У каждого человека свой только ему присущий почерк, который характеризуется определенным написанием букв, давлением на ручку и т.д.}

_{2. Попытка подделки подписи обнаруживается с помощью графологического анализа}

_{3. Подпись и подписываемый документ передаются только вместе на одном листе бумаги. Ситуаций, когда подпись передается отдельно от документа, не существует. При этом подпись не зависит от содержания документа, на котором она поставлена.}

_{4. Копии подписанного документа недействительны, если они не имеют своей настоящей (а не скопированной) подписи.}

_Пароли

_{Пароли, как правило, рассматриваются в качестве ключей для входа в систему, но они используются и для других целей: блокирование записи на дисковод, в командах на шифрование данных, то есть во всех тех случаях, когда требуется твердая уверенность в том, что соответствующие действия будут производиться только законными владельцами или пользователями программного обеспечения.}

_{Используемые пароли можно подразделить на семь основных групп:}

_{• Пароли, устанавливаемые пользователем}

_{• Пароли, генерируемые системой}

_{• Случайные коды доступа, генерируемые системой}

_{• Полуслова}

_{• Ключевые фразы}

_{• Интерактивные последовательности типа «вопрос - ответ» ;}

_{• «Строгие» пароли.}

_{Первая группа является наиболее распространенной. Большинство таких паролей относятся к типу «выбери сам». Для лучшей защиты от несанкционированного доступа необходимо использовать достаточно длинный пароль, поэтому обычно система запрашивает пароль, содержащий не менее четырех-пяти букв. Существуют также и другие меры, не позволяющие пользователю создать неудачный пароль. Например, система может настаивать на том, чтобы пароль включал в себя строчные и заглавные буквы вперемешку с цифрами; заведомо очевидные пароли, например, internet, ею отвергаются. В разных операционных системах существует немало программ, которые просматривают файлы, содержащие пароли, анализируют пароли пользователей и опре­деляют, насколько они секретны. Неподходящие пароли заменяются.}

_{Когда человек впервые загружает компьютер, и тот запрашивает у него пароль, этот пароль наверняка окажется вариантом одной из общих и акту­альных для всех тем - особенно если у пользователя не хватает времени. Представьте себе состояние человека, когда его просят придумать собственный секретный пароль. Как бы то ни было, стоит запросу появиться на экра­не монитора, и человека посещает мысль о том, что надо немедленно что-то предпринимать. Не считая гениев и безнадежных тупиц, все люди, когда надо принимать быстрые решения, мыслят и действуют примерно одинаково. Им требуется время, чтобы начать мыслить творчески, поэтому начальные пред­положения и первые умозаключения в определенных группах людей оказы­ваются одинаковыми. И пользователи выдают первое, что приходит им в го­лову. А в голову приходит то, что они видят или слышат в данный момент, либо то, что собираются сделать сразу же после загрузки. В такой ситуации пароль создается в спешке, а последующая его замена на более надежный происходит достаточно редко. Таким образом, многие пароли, созданные пользователями, могут быть раскрыты достаточно быстро.}

_{Случайные пароли и коды, устанавливаемые системой, могут быть не­скольких разновидностей. Системное программное обеспечение может ис­пользовать полностью случайную последовательность символов — вплоть до случайного выбора регистров, цифр, пунктуации длины; или же исполь­зовать в генерирующих процедурах ограничения. Создаваемые компьюте­ром пароли могут также случайным образом извлекаться из списка обыч­ных или ничего не значащих слов, созданных авторами программы, кото­рые образуют пароли вроде onah.foopn, или ocar-back-treen.}

_{Полуслова частично создаются пользователем, а частично - каким-либо случайным процессом. Это значит, что если даже пользователь придумает легкоугадываемый пароль, например, «абзац», компьютер дополнит его ка­кой-нибудь неразберихой, образовав более сложный пароль типа «абзац,3ю37».}

_{Ключевые фразы хороши тем, что они длинные и их трудно угадать, зато легко запомнить. Фразы могут быть осмысленными, типа «мы были обеспокоены этим», или не иметь смысла - «ловящий рыбу нос». Следу­ет заметить, что в программировании постепенно намечается тенденция к переходу на более широкое применение ключевых фраз. К концепции клю­чевых фраз близка концепция кодового акронима, который эксперты по защите оценивают как короткую, но идеально безопасную форму пароля. В акрониме пользователь берет легко запоминающееся предложение, фразу, строчку из стихотворения и т. п., и использует первые буквы каждого слова в качестве пароля. Например, акронимами двух приведенных выше фраз являются «мбоэ» и «лрн». Подобные нововведения в теории паролей значительно затрудняют занятия электронным шпионажем.}

_{Интерактивные последовательности «вопрос - ответ», предлагают пользователю ответить на несколько вопросов, как правило, личного пла­на: «Девичья фамилия вашей матери?», «Ваш любимый цвет?», и т. д. В компьютере хранятся ответы на множество таких вопросов. При входе пользователя в систему компьютер сравнивает полученные ответы с «пра­вильными». Системы с использованием «вопросов - ответов» склонны прерывать работу пользователя каждые десять минут, предлагая отвечать на вопросы, чтобы подтвердить его право пользоваться системой. В настоящее время такие пароли почти не используются. Когда их придумали, идея казалась неплохой, но раздражающий фактор прерывания привел к тому, что данный метод практически исчез из обихода.}

_{«Строгие» пароли обычно используются совместно с каким-нибудь внешним электронным или механическим устройством. В этом случае компьютер обыч­но с простодушным коварством предлагает несколько вариантов приглашений, а пользователь должен дать на них подходящие ответы. Этот вид паролей часто встречается в системах с одноразовыми кодами. Одноразовые коды - это паро­ли, которые срабатывают только один раз. К ним иногда прибегают, создавая временную копию для гостей, чтобы продемонстрировать потенциальным кли­ентам возможности системы. Они также порой применяются при первом вхож­дении пользователя в систему. Во время первого сеанса пользователь вводит свой собственный пароль и в дальнейшем входит в систему лишь через него. Одноразовые коды могут также применяться в системе, когда действительный пользователь входит в нее в первый раз; затем пользователю следует поменять свой пароль на более секретный персональный код. В случаях, когда системой пользуется группа людей, но при этом нельзя нарушать секретность, прибегают к списку одноразовых кодов. Тот или иной пользователь вводит код, соответствующий времени, дате или дню недели.}

_{Итак, для того, чтобы пароль был действительно надежен, он должен отвечать определенным требованиям:}

_{• Быть определенной длины}

_{• Включать в себя как прописные, так и строчные буквы}

_{• Включать в себя одну и более цифр,}

_{• Включать в себя один нецифровой и один неалфавитный символ.}

Электронные ключи

Для борьбы с компьютерным пиратством наряду со специальными программными средствами используются и аппаратно-программные средства. Они базируются на применении электронных устройств, подключаемых либо к внутренней шине компьютера, либо к его наружным разъемам. Если оценивать степень надежности защиты объемом трудозатрат, необходимых для ее «взлома», то аппаратно-программные средства «прочнее» чисто программных.

Действительно, для вскрытия такой защиты недостаточно распутать ухищрения в программе. Необходимо восстановить протоколы и содержание обмена программ с дополнительной аппаратурой. Решение этих задач требует, как правило, применения специальных аппаратных средств типа логических анализаторов.

Электронный ключ - это компактный прибор, который подсоединяется к параллельному или последовательному портам компьютера и не влияет на взаимодействие компьютера с внешними устройствами. Идея защиты с использованием электронного ключа состоит в применении в защищаемой программе специального алгоритма взаимодействия с ключом, который не позволяет исполнять программу без него. В этом случае каждый экземпляр программы поставляется вместе с электронным ключом. Критерии оценки качества электронного ключа: ключ должен представлять собой некоторый генератор функций, а не просто память для констант; ключ должен быть выполнен на базе заказной интегральной схемы, что исключает возможность его законного воспроизведения.

Электронные ключи могут использоваться для решения следующих задач:

• защита программ от несанкционированного распространения;

• защита данных от раскрытия содержащейся в них информации;

• защита компьютеров от доступа к ним посторонних лиц

1. Защита программ осуществляется двумя способами. Первый способ (назовем его ручным) состоит во встраивании самим разработчиком в свою программу фрагментов, взаимодействующих с электронным ключом. Второй способ основан на автоматическом включении в защищаемый файл обменов с ключом. В этом случае поставляемая вместе с ключом специальная программа автоматически обрабатывает исполняемые файлы таким образом, что без ключа они оказываются неработоспособными. Преимуществом автоматической защиты перед ручной является практически нулевая трудоемкость этой процедуры. Кроме того, программа автоматической защиты создается высококвалифицированными специалистами, что обеспечивает ее большую надежность.

2. Защита данных от раскрытия содержащейся в них информации достигается путем шифрования. Существуют достаточно эффективные методы шифрования, например алгоритм DES. Однако надежность шифрования не может быть выше надежного хранения и передачи шифровального ключа. В этом случае шифровальный ключ не надо запоминать или записывать и, что очень важно, вводить в компьютер с клавиатуры. Хранящиеся в компьютере данные могут быть дешифрованы только при наличии ключа. Кроме того, для повышения надежности сама программа шифрования - дешифрования может быть защищена с помощью того же самого ключа.

3. Защита компьютера от посторонних лиц предполагает загрузку операционной системы только для санкционированных пользователей, а также обеспечение доступа каждого пользователя только к выделенным ресурсам, среди которых могут быть логические диски, каталоги и отдельные файлы. Реализация такой защиты связана с идентификацией пользователей. Для этого могут быть использованы электронные ключи. При этом возможны два подхода.

Первый подход предполагает, что каждый санкционированный пользователь имеет в своем распоряжении уникальный электронный ключ. Распознавание пользователя осуществляется без ввода каких-либо паролей после подсоединения ключа к разъему. В этом случае можно утверждать, что ключ к тайнам пользователя хранится у них в кармане. Но, если компьютер эксплуатируется в организации, то администрация, как правило, желает иметь доступ ко всем файлам и контролировать работу всех пользователей. Для этого необходимо иметь хотя бы по два одинаковых набора ключей, причем один набор хранится у руководителя организации.

Второй подход обеспечивает снижение стоимости защиты за счет того, что используется только один ключ для всех пользователей. Ключом распоряжается администратор системы, назначаемый руководством организации. Загрузка операционной системы возможна только при подсоединенном ключе. Идентификация пользователей осуществляется путем ввода паролей.

Вопросы для самопроверки

1. Что подразумевают по понятием «угроза» информации

2. Характеристики случайных и преднамеренных угроз

3. Каналы преднамеренного доступа к информации

4. Источники нарушений информации

5. Основные каналы утечки информации

6. Классификация мер по защите информации и их характеристики

7. В чем заключается стратегия и тактика защиты информации на этапе проектирования и эксплуатации систем

8. Концепция аутентификации. Виды аутентификации

9. Методы и средства защиты информации в каналах связи

10. Назначение цифровой подписи и методы их построения

11. Области применения цифровой подписи

12. Назначение и классификация паролей. Достоинства и недостатки каждой из групп паролей

13. Биометрические средства защиты. Их характеристики и области применения

14. Достоинства и недостатки биометрических средств защиты

15. Назначение электронных ключей. Сферы его применения.[kgl]

1 Под целостностью данных понимается система правил Microsoft Access, позволяющих при изменении одних объектов автоматически изменять все связанные с ними объекты и обеспечивать защиту от случайного удаления или изменения связанных данных.

2 Список значений может быть задан либо фиксированным набором зна­чений, которые вводятся пользователем при создании поля, либо спис­ком значений из ссылочной таблицы или запроса.

3 Индекс — средство Microsoft Access, ускоряющее поиск и сортировку в таблице. Ключевое поле таблицы индексируется автоматически. Не допускается создание индексов для полей типа MEMO и «Гипер­ссылка» или полей объектов OLE.

4 Уникальный индекс — индекс, определенный для свойства Индекси­рованное поле значением «Да (Совпадения не допускаются)». При этом ввод в индексированное поле повторяющихся значений становится невозможным. Для ключевых полей уникальный индекс создается автоматически.

207