- •Содержание предисловие 5
- •Тема 1. Основные понятия информатики 8
- •Тема 2. Алгоритмизация и программирование 23
- •Тема 3. Технические средства реализации информационных процессов 40
- •Тема 10. Искусственный интеллект 170
- •Предисловие
- •Тема 1. Основные понятия информатики
- •1.1. Информатика, ее структура, задачи и функции
- •1.2. Место информатики в ряду других фундаментальных наук
- •1.3. Понятие информации
- •1.4. Измерение информации: количество, единицы измерения, энтропия
- •1.5. Свойства информации
- •1.6. Виды информации
- •1.7. Требования к информации
- •1.8. Классификация и кодирование информации
- •Кодирование и декодирование числовой информации
- •Международные системы байтового кодирования текстовой информации
- •Кодирование графических данных
- •1.9. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации
- •Тесты для самопроверки
- •1. Из каких взаимосвязанных частей состоит информатика?
- •2. Информация это
- •Тема 2. Алгоритмизация и программирование
- •2.1. Понятие алгоритма
- •2.2. Свойства алгоритмов
- •2.3. Графическое представление алгоритмов
- •2.4. Технологии программирования Операционный подход
- •Структурный подход
- •Объектно-ориентированное программирование
- •Декларативный подход в программировании
- •Процедурно-ориентированное программирование
- •2.5. Понятие языка программирования
- •2.6. Грамматика языков программирования
- •2.7. Проектирование программ
- •2.8. Системы программирования
- •2.9. Языки программирования высокого уровня Язык программирования Паскаль
- •Основные элементы языка программирования Паскаль
- •Язык программирования Пролог
- •Тесты для самопроверки
- •Задания для самопроверки
- •2. Разработать алгоритм и программу на языке Паскаль, выполняющую следующие действия:
- •Тема 3. Технические средства реализации информационных процессов
- •3.1. Офисная техника
- •3.2. История развития средств вычислительной техники
- •3.3. Методы классификации компьютеров
- •Классификация по поколениям Первое поколение
- •Второе поколение
- •Третье поколение
- •Четвёртое поколение
- •Пятое поколение37
- •Классификация по условиям эксплуатации
- •Классификация по производительности и характеру использования
- •Основные разновидности портативных компьютеров
- •3.4. Архитектура эвм
- •Классическая архитектура (архитектура фон Неймана)
- •Многопроцессорная архитектура
- •Многомашинная вычислительная система
- •Архитектура с параллельными процессорами
- •3.5. Базовая аппаратная конфигурация пк
- •Системный блок
- •Видеосистема компьютера
- •Монитор на базе электронно-лучевой трубки
- •Последняя не должна быть ниже 85 Гц, иначе изображение будет мерцать. Жидкокристаллические мониторы
- •Сенсорный экран
- •Клавиатура
- •3.6. Внутренние устройства системного блока пк
- •Системная плата
- •Внешняя память
- •Накопители на гибких магнитных дисках
- •Накопители на жестких магнитных дисках
- •Оптические накопители cd-rom
- •Накопители на магнитной ленте (стримеры)
- •Flash-память
- •Платы расширения
- •Аудиоадаптер
- •Видеоадаптер и графический акселератор
- •Модем и факс-модем
- •3.7. Системы, расположенные на материнской плате пк Центральный процессор
- •Микропроцессорный комплект
- •Системные шины
- •Внутренняя память
- •Оперативная память
- •Постоянная память
- •3.8. Периферийные устройства пк Принтеры
- •Плоттер
- •Манипуляторы
- •Дигитайзер
- •3.9. Общая схема пк
- •Тесты для самопроверки
- •Тема 4. Программные средства реализации информационных процессов
- •4.1. Программное обеспечение эвм. Классификация и структура.
- •4.2. Назначение и основные функции ос
- •4.3. Классификация ос
- •4.4. Понятие файловой системы
- •4.5. Сетевое по
- •4.6. Операционные среды и оболочки
- •4.7. Служебное по
- •Тесты для самопроверки
- •Тема 5. Инструментарии решения функциональных задач
- •5.1. Понятие прикладного по и пакета прикладных программ
- •5.2. Прикладное по общего назначения
- •5.2.1. Текстовые процессоры
- •5.2.2. Электронные таблицы
- •5.2.3. Средства создания презентаций
- •5.2.4. Система управления базами данных
- •5.2.5. Графические редакторы
- •5.2.6. Офисные системы
- •5.3. Проблемно-ориентированное по
- •5.4. Методо-ориентированное по
- •Тесты для самопроверки
- •Тема 6. Базы данных
- •6.1. Основные понятия баз данных
- •6.2. Виды моделей баз данных
- •6.2.1. Иерархическая модель данных
- •6.2.2. Сетевая модель данных
- •Реляционная модель данных
- •6.3. Классификация баз данных
- •6.4. Проектирование реляционной бд
- •6.4.1. Требования к бд
- •6.4.2. Трехуровневая архитектура представления данных
- •6.4.3. Средства представления инфологической модели данных
- •6.4.4. Нормализация отношений
- •Первая нормальная форма
- •Вторая нормальная форма
- •Третья нормальная форма
- •6.5. Основы использования языка sql
- •6.5.1. Язык Описания Данных
- •6.6. Язык Манипулирования Данными
- •Тесты для самопроверки
- •Тема 7. Модели и моделирование
- •7.1. Ключевые этапы моделирования
- •7.2. Обобщённая классификация моделей
- •7.2.1. Категориальные модели
- •7.2.2. Модели, фиксирующие особенности свойств оригинала
- •7.2.3. Природа моделей
- •7.2.4. Основания для перехода от модели к оригиналу
- •7.3. Классификация математических моделей
- •7.3.1. Модели, определяемые методом получения результата
- •7.3.2. Модели, определяемые инструментальной средой моделирования
- •Тесты для самопроверки
- •9. Среди общепринятых классификаций видов моделей отсутствует их классификация на
- •10. В отношении «объект-модель» не находятся понятия
- •Тема 8. Компьютерные сети
- •8.1. Основные понятия компьютерных сетей
- •8.2. Топология компьютерных сетей
- •8.3. Структура вычислительной сети
- •8.3.1. Компьютеры
- •8.3.2. Каналы передачи данных
- •8.3.3. Устройства сопряжения эвм с аппаратурой передачи данных
- •8.3.4. Устройства межсетевого интерфейса
- •8.3.5. Устройства коммутации
- •8.3.6. Методы доступа к каналам связи
- •8.4. Локальные сети
- •8.5. Организация работы в локальной сети
- •8.5.1. Сеть с файловым сервером
- •Одноранговая сеть
- •Модель открытой системы взаимодействия
- •8.6. Возможности сети Интернет
- •8.6.1. Программное обеспечение работы в Интернет
- •8.6.2. Адресация и протоколы в Интернет
- •8.7. Службы Интернета
- •8.7.1. Терминальный режим
- •8.7.2. Всемирная паутина, или World Wide Web
- •8.7.3. Служба Gopher
- •8.7.4. Файловые информационные ресурсы ftp
- •8.7.5. Электронная почта (e-mail)
- •8.7.6. Списки рассылки (Mail List)
- •8.7.7. Новости, или конференции
- •8.7.8. Передача разговоров по Интернету
- •8.7.9. Многопользовательские области, или Игры в Internet
- •8.7.10. Радиовещание Интернет (Internet Talk Radio)
- •8.7.11. Базы данных wais
- •8.8. Сетевая операционная система (сос)
- •8.8.1. Сетевая операционная система aix
- •8.8.2. Сетевая операционная система Cairo
- •8.8.3. Сетевая операционная система Dayton
- •8.8.4. Сетевая операционная система lan Server
- •8.8.5. Сетевая операционная система NetWare
- •8.8.6. Сетевая операционная система vines
- •8.8.7. Сетевая операционная система Windows 95
- •8.8.8. Сетевая операционная система Windows nt*
- •8.8.9. Сетевая операционная система Windows ntas
- •8.8.10. Операционная система unix
- •Тесты для самопроверки
- •1. Выберите определение компьютерной сети
- •2. Сетевая плата - это устройство
- •3. Какие типы локальных сетей существуют?
- •4. Какие области выделяются пользователю на жестком диске сервера?
- •Тема 9. Информационная безопасность
- •9.1. Защита информации
- •9.2. Объекты и элементы защиты в компьютерных системах обработки данных
- •9.3. Средства опознания и разграничения доступа к информации
- •9.4. Криптографический метод защиты информации
- •9.5. Компьютерные вирусы и антивирусные программные средства
- •9.6. Защита программных продуктов
- •9.7. Обеспечение безопасности данных на автономном компьютере
- •9.8. Безопасность данных компьютерных сетей
- •Тесты для самопроверки
- •Тема 10. Искусственный интеллект
- •10.1. Основные положения
- •10.2. Типичные модели представления знаний
- •10.2.1 Логическая модель представления знаний
- •10.2.2. Представление знаний правилами продукций
- •10.2.3. Объектно-ориентированное представление знаний фреймами
- •10.2.4. Модель семантической сети
- •10.3. Эволюционные аналогии в искусственных интеллектуальных системах
- •Тесты для самопроверки
- •Библиографический список
- •Информатика
- •300012, Г. Тула, пр. Ленина, 92
- •300012, Г. Тула, ул. Болдина, 151
Одноранговая сеть
Целью создания одноранговой сети является совместное использование ресурсов различных компьютеров в сети. При этом под ресурсами рабочей станции в одноранговой сети понимаются:
устройства долговременной памяти, включая логические диски НЖМД, накопители на CD-ROM, ZIP, DVD и другие аналогичные устройства;
папки (с вложенными папками более низкого уровня или без них);
подключенные к ПК устройства: принтеры, модемы и др. Первые два из перечисленных видов ресурсов будут называться информационными, а ресурсы третьего вида - техническими.
Ресурс, доступный только с ПК, на котором он находится, называется локальным, а ресурс ПК, доступный с других компьютеров сети, - разделяемым или сетевым, а также общим, совместно используемым. Соответственно различаются разделяемые информационные ресурсы и разделяемые технические устройства. Любой локальный ресурс может быть в любой момент преобразован в сетевой ресурс и обратно самим «хозяином» рабочей станции.
При создании разделяемого ресурса его владельцем устанавливаются:
сетевое имя, или алиас, ресурса, под которым он будет виден в соответствующих диалоговых окнах на ПК-клиентах;
право доступа, определяющее, что можно делать с данным ресурсом с ПК-клиента;
для подтверждения вида прав доступа (только чтение или полные) к конкретному ресурсу могут быть заданы пароли доступа.
С
Рисунок
8.9 - Схема использования сетевых ресурсов
в одноранговой сети
Для идентификации файлов и устройств, доступных в сети, помимо алиасов, используется общесетевое имя UNC (Uniform Naming Convention), представляющее аналог пути (Path) на локальном ПК. UNC, например, может иметь вид: \\Иванов\ Reports\LastRep.doc, где Иванов - имя компьютера, Reports -сетевое имя разделяемой папки, а LaslRep.doc - имя файла в папке.
Модель открытой системы взаимодействия
Управление процессом передачи и обработки данных требует формализации и стандартизации таких процедур как
выделение и освобождение ресурсов ЭВМ и системы телекоммуникаций;
установление и разъединение соединений;
маршрутизация, согласование, преобразование и передача данных;
контроль правильности передачи;
исправление ошибок.
Эти задачи решаются с помощью системы протоколов, которые регламентируют процедуры взаимодействия элементов сети.
Протокол – это набор правил и методов взаимодействия объектов вычислительной сети, охватывающий основные процедуры, алгоритмы и форматы взаимодействия, обеспечивающие корректность согласования, преобразования и передачи данных в сети. Реализацией протокольных процедур обычно управляют специальные программы, реже аппаратные средства.
Международной организацией по стандартизации разработана система стандартных протоколов, получившая название модели открытой системы взаимодействия (Open System Interconnection – OSI), часто также называемая эталонной семиуровневой логической моделью открытых систем.
Открытая система – это система, доступная для взаимодействия с другими системами в соответствии с принятыми стандартами.
Эта система протоколов базируется на разделении всех процедур взаимодействия на отдельные мелкие функциональные уровни, для каждого из которых легче создать алгоритмы их построения.
Модель OSI представляет собой самые общие рекомендации для построения стандартов совместимых сетевых программных продуктов, а также является базой для производителей совместимого сетевого оборудования.
Модель регламентирует общие функции, а не специальные решения. Поэтому сети имеют достаточно пространства для маневра. Для упорядочения функций управления и протоколов вычислительной сети вводятся функциональные уровни. В общем случае сеть должна иметь 7 функциональных уровней:
прикладной уровень обеспечивает прикладным процессам пользователя средства доступа к сетевым ресурсам; он является интерфейсом между программами пользователя и сетью. На этом уровне функционируют технологии, являющиеся как бы надстройкой над инфраструктурой собственно передачи данных – электронной почты, теле- и видеоконференций, удаленного доступа к ресурсам сети, работы в среде всемирной информационной сети и др.
уровень представления устанавливает стандартные способы представления данных, которые удобны для всех взаимодействующих объектов прикладного уровня. На практике многие функции этого уровня задействованы на прикладном уровне, поэтому протоколы уровня представления не получили развития и во многих сетях практически не используются;
сеансовый уровень обеспечивает средства, необходимые сетевым объектам для организации, синхронизации и административного управления обменом данных между ними;
транспортный уровень обеспечивает управление сквозной передачей данных от источника к потребителю, обмен управляющей информацией, установление между абонентами логического канала, обеспечение качества передачи данных;
сетевой уровень обеспечивает маршрутизацию передачи данных в сети, устанавливает логический канал между объектами для реализации протоколов транспортного уровня;
канальный уровень обеспечивает установление, поддержание и разъединение каналов, обеспечивает прозрачность (кодонезависимость) физических соединений, контроль и исправление ошибок;
физический уровень формирует физическую среду передачи данных, устанавливает соединение объектов сети с этой средой.
Передача данных через разветвленные сети происходит при использовании инкапсуляции/декапсуляции порции данных (рисунок 8.10).
Существует несколько стандартных наборов (стеков) протоколов, получивших в настоящее время наиболее широкое распространение (табл. 8.1).
Нижестоящие уровни обеспечивают возможность функционирования вышестоящим. При этом каждый уровень имеет интерфейс только с соседними уровнями.
Указанные уровни управления можно по разным признакам объединить в группы:
Нижние уровни 1, 2 и частично 3 реализуются в большей части за счет аппаратных средств; верхние уровни 4-7 и частично 3 обеспечиваются программными средствами.
Уровни 1, 2 обслуживают абонентскую подсеть; уровни 3, 4 – коммуникационную подсеть; уровни 5, 6, 7 – прикладные процессы, выполняемые в сети.
Уровни 1 и 2 ответственны за физические соединения; уровни 3-6 заняты организацией передачи/приема и преобразованием информации в понятную для абонентской аппаратуры форму; уровень 7 обеспечивает выполнение прикладных программ пользователя.
Таблица
8.1
Соответствие основных стеков протоколов модели открытой системы взаимодействия
Уровень OSI |
Стек протоколов |
|||
IBM SNA |
Internet TCP/IP |
Novell NetWare |
ISO/OSI |
|
Прикладной |
SMB |
TelNet52, FTP53, SNMP54, SМТР, НТТР55 |
NCP, SAP |
Х.40056, X.50057, PTAM58, VTP59 |
Представления |
SMB |
TelNet, FTP, SNMP, SМТР, НТТР |
NCP, SAP |
Х.226 |
Сеансовый |
NetBIOS |
TCP60 |
NCP, SAP |
Х.225 |
Транспортный |
NetBIOS |
TCP |
SPX (аналог TCP) |
Х.224 |
Сетевой |
|
IP61, RIP, OSPF |
IPX (аналог IP), RIP, NLSP |
ES-ES, IS-IS, X.75 |
Канальный |
Ethernet, Token Ring, FDDI62, Fast Ethernet, SLIP, 100VG-AnyLAN, X.25, ATM63, LAP-B, LAP-D, PPP |
Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, SLIP, 100VG-AnyLAN, X.25, ATM, LAP-B, LAP-D, PPP |
Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, SLIP, 100VG-AnyLAN, X.25, ATM, LAP-B, LAP-D, PPP |
Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, SLIP, 100VG-AnyLAN, X.25, ATM, ISDN. LAP-B, LAP-D, PPP |
Физический |
Каналы передачи данных |
|||
