Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Информатика.-1

.pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
05.02.2023
Размер:
2.14 Mб
Скачать

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

И.М. Егоров

ИНФОРМАТИКА

Учебное пособие

ТОМСК – 2007

Федеральное агентство по образованию

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра промышленной электроники (ПРЭ)

И.М. Егоров

ИНФОРМАТИКА

Учебное пособие

2007

Егоров И.М.

Информатика: Учебное пособие. — Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2007. — 245 с.

Учебное пособие предназначено для студентов первого курса, обучающихся по направлению 210100 Электроника и микроэлектроника и специальности 210106 Промышленная электроника.

В пособии содержатся традиционные для курса «Информатика» разделы, касающиеся понятий информации, информационных процессов и технологий, приведена общая структура процессорных устройств обработки информации, рассмотрена структура и состав аппаратной части персональных компьютеров. В разделе «Компоненты прикладного программного обеспечения» рассмотрены текстовой процессор MS Word, электронная таблица MS Excel и СУБД MS Access. Значительное место в пособии отведено описанию работы с математическим процессором MathCad. Наибольшее внимание в пособии уделено изложению основ программирования на языке С++.

Егоров И.М., 2007ТУСУР, 2007

3

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение............................................................................................

8

1 Понятие информации................................................................

10

1.1

Информационные процессы и системы................................

14

1.2

Информационные ресурсы и технологии.............................

18

1.3

Негативные последствия информатизации ..........................

22

1.4

Персональный компьютер и здоровье..................................

23

1.5

История развития информатики............................................

28

1.6 Структура информатики и ее связь с другими науками......

32

1.7

Общая структура процессорных устройств обработки

 

 

информации и принципы фон Неймана................................

35

2 Структура и состав персонального компьютера..................

40

2.1

Процессоры.............................................................................

46

2.2

Чипсеты...................................................................................

47

2.3

Контроллеры периферийных устройств...............................

48

2.4

Модули оперативной памяти.................................................

48

2.5

Внешние запоминающие устройства....................................

49

2.6

Звуковые карты.......................................................................

50

2.7

Сетевые карты ........................................................................

51

2.8

Факс-модемы..........................................................................

51

2.9

Мониторы и видеокарты........................................................

51

2.10 Конфигурация системного блока компьютера...................

54

2.11 Принтеры..............................................................................

56

3 Компоненты прикладного программного обеспечения.......

59

3.1

Текстовой процессор Microsoft Word ...................................

59

3.2

Рабочее окно процессора Microsoft Word.............................

59

3.3

Режимы отображения документов........................................

59

3.4

Приемы работы с командами строки меню..........................

61

3.5

Панели инструментов Microsoft Word XP............................

62

3.6

Форматирование текста.........................................................

66

3.6.1 Настройка шрифта............................................................

66

3.6.2 Настройка метода выравнивания ....................................

69

3.6.3 Настройка параметров абзаца..........................................

69

3.6.4 Средства создания маркированных и нумерованных

 

 

списков.............................................................................

70

 

4

 

3.7

Приемы и средства автоматизации разработки

 

 

документов..............................................................................

72

3.8

Работа со стилями ..................................................................

72

3.9

Шаблоны.................................................................................

75

3.10 Темы......................................................................................

76

3.11 Приемы управления объектами Microsoft Word ................

77

3.11.1 Особенности объектов Word .........................................

77

3.11.2 Запуск и настройка редактора формул..........................

84

3.11.3 Особенности редактора формул....................................

85

3.12 Работа с таблицами ..............................................................

86

4 Электронная таблица Excel......................................................

88

4.1

Основные понятия электронных таблиц...............................

88

4.2

Ввод, редактирование и форматирование данных...............

90

4.3

Содержание электронной таблицы .......................................

91

4.4

Ссылки на ячейки...................................................................

91

4.5

Абсолютные и относительные ссылки .................................

92

4.5.1 Копирование содержимого ячеек....................................

93

4.6

Автоматизация ввода.............................................................

94

4.7

Построение диаграмм и графиков.........................................

97

4.8

Редактирование диаграммы...................................................

98

5 Базы данных и системы управления базами данных........

100

5.1

Структура базы данных .......................................................

101

5.2

Свойства полей базы данных...............................................

101

5.3

Типы данных Microsoft Access............................................

103

5.3.1 Безопасность баз данных...............................................

104

5.4

Формирование баз данных...................................................

105

5.4.1 Режимы работы с базами данных..................................

105

5.5

Объекты базы данных..........................................................

106

5.6

Работа с СУБД Microsoft Access. Общие замечания..........

109

5.6.1 Работа с таблицами.........................................................

110

5.6.2 Работа с запросами.........................................................

114

5.6.3 Упорядочение записей в результирующей таблице.....

115

5.6.4 Другие виды запросов....................................................

116

5.7

Работа с формами.................................................................

117

5.7.1 Создание форм с помощью мастера..............................

117

5.7.2 Структура формы ...........................................................

117

5.7.3 Дизайн формы.................................................................

119

 

5

 

5.7.4 Управление последовательностью перехода................

119

5.8

Работа со страницами доступа к данным............................

120

5.8.1 Создание страницы доступа к данным .........................

121

5.9

Работа с отчетами.................................................................

122

6 Математический процессор MathCad как система

 

программирования..................................................................

124

6.1

Рабочий лист и регионы.......................................................

125

6.2

Инструментальные панели и шаблоны...............................

126

6.3

Операторы определения (назначения) объектов

 

 

и индикации значений..........................................................

128

6.3.1 Функции, определяемые пользователем.......................

129

6.3.2 Виды операторов назначения MathCad.........................

130

6.3.3 Операторы индикации значений...................................

131

6.4

Вывод графиков в MathCad.................................................

132

7 Операции матричной алгебры и их реализация в среде

 

MathCad.....................................................................................

136

7.1

Матрицы и вектора...............................................................

136

7.2

Квадратные матрицы............................................................

137

7.2.1 Матричные функции от квадратных матриц................

138

7.3

Системы линейных уравнений и матричные операции.....

138

7.4

Матричные операции MathCad............................................

139

7.4.1 Ввод и редактирование формата матриц с помощью

 

 

шаблона..........................................................................

140

7.4.2 Функции компоновки и декомпозиции матриц............

141

7.4.3 Создание единичной и диагональной матриц..............

143

7.4.4 Формирование матрицы на основе заданной

 

 

функции..........................................................................

144

7.4.5 Поэлементное формирование матриц...........................

144

7.4.6 Целочисленные степени квадратных матриц...............

145

7.4.7 Функции определения размеров матриц.......................

145

7.5

Оператор | x |.........................................................................

146

7.6

Оператор векторизации функций........................................

147

7.7

Интерполяция и регрессия...................................................

148

7.8

Интерполяция.......................................................................

149

7.9

Линейная интерполяция.......................................................

149

7.10 Кубическая сплайн-интерполяция ....................................

151

7.11 Сплайн-экстраполяция.......................................................

156

 

6

 

7.12 Многомерная интерполяция..............................................

158

7.13 Регрессия.............................................................................

160

7.13.1 Полиномиальная регрессия..........................................

161

7.13.2 Регрессия одним полиномом.......................................

161

7.13.3 Регрессия отрезками полиномов .................................

162

7.13.4 Двумерная полиномиальная регрессия.......................

164

7.13.5 Другие типы регрессии................................................

166

8 Элементы программирования на С++..................................

167

8.1

Алфавит и лексемы языка С++............................................

168

8.2

Идентификаторы..................................................................

169

8.3

Литералы...............................................................................

170

8.3.1 Символьные константы..................................................

170

8.3.2 Целочисленные константы............................................

171

8.3.3 Константы с плавающей точкой....................................

172

8.3.4 Литеральные константы.................................................

172

8.4

Служебные слова..................................................................

173

8.5

Операции...............................................................................

174

8.6

Разделители...........................................................................

178

8.7

Комментарии в программе...................................................

178

8.8

Типы и их описание .............................................................

179

8.9

Основные скалярные предопределенные типы..................

180

8.9.1 Тип void ........................................................................

181

8.9.2 Объявление скалярных предопределенных типов.......

182

8.9.3 Размеры памяти, занимаемые предопределенными

 

 

типами............................................................................

184

8.10 Производные типы.............................................................

185

8.10.1 Векторные типы (массивы)..........................................

186

8.10.2 Указатели C++..............................................................

187

8.10.3 Ссылки...........................................................................

192

8.11 Объектные типы.................................................................

193

8.11.1 Структуры.....................................................................

193

8.11.2 Объединения.................................................................

198

8.11.3 Битовые поля ................................................................

199

8.12 Объявления и определения С++........................................

201

8.12.1 Объявление typedef..................................................

203

8.13 Выражения..........................................................................

203

8.13.1 Арифметические выражения.......................................

204

7

 

8.13.2 Выражения отношения и логические выражения......

204

8.13.3 Выражения с поразрядными операциями...................

205

8.13.4 Выражения присваивания............................................

207

8.13.5 Выражения инкремента и декремента ........................

208

8.14 Операторы...........................................................................

209

8.14.1 Пустой оператор...........................................................

210

8.14.2 Операторы описания....................................................

210

8.14.3 Операторы-выражения.................................................

210

8.14.4 Составные операторы (блоки).....................................

211

8.15 Операторы ветвления.........................................................

212

8.15.1 Операторы if и if/else...........................................

212

8.15.2 Операторы switch......................................................

214

8.16 Операторы итерации..........................................................

216

8.16.1 Операторы while и do while.................................

216

8.16.2 Оператор for ...............................................................

218

8.17 Операторы управления ......................................................

220

8.17.1 Оператор break...........................................................

220

8.17.2 Оператор continue....................................................

220

8.17.3 Оператор return........................................................

221

8.17.4 Оператор goto.............................................................

222

9 Функции.....................................................................................

224

9.1 Структура заголовка функции.............................................

224

9.2 Логический механизм вызова функций..............................

225

9.3 Объявление, определение и вызов функции ......................

227

9.3.1 Объявление функции......................................................

227

9.3.2 Определение функций....................................................

229

9.3.3 Вызов функций...............................................................

231

9.3.4 Передача параметров функциям....................................

232

9.4 Перегрузка функций.............................................................

239

9.5 Резюме по теме функции.....................................................

242

Литература...................................................................................

245

8

ВВЕДЕНИЕ

Информатика как отдельная научная и инженерная дисциплина сформировалась во второй половине XX в., прежде всего в связи с появлением и широким распространением вычислительных машин (компьютеров).

Академик В.М. Глушков определил информатику как новую область науки, связанную с разработкой, созданием, оценкой, использованием и материально-техническим обслуживанием систем обработки информации, включая машины и оборудование, материальное обеспечение, организационные и людские аспекты, а также комплекс их промышленного, коммерческого, административного, социального и политического воздействия.

Информатика — наука, которая изучает общие законы, методы и средства организации, переработки и использования информации на основе современных средств вычислительной техники и средств телекоммуникации. Информатика занимается научными и прикладными проблемами создания и функционирования информационного обеспечения процессов управления любыми объектами на базе компьютерных систем. Поэтому она тесно связана с теорией управления.

Информатика как наука о законах получения, передачи и использования информации в общественной практике подводит теоретический фундамент под использование ЭВМ и автоматизированных информационных систем, которые предназначены для реализации информационных процессов.

Объектами изучения информатики являются информационные процессы и информационные технологии.

Информационные процессы — это процессы сбора, накоп-

ления, хранения, обработки (переработки), распространения (передачи) и использования информации. Отметим, что процесс — это определенная совокупность действий, направленных на достижение поставленной цели.

Понятие «технологии» включает в себя материальные, технические, энергетические и трудовые факторы производства и способы их соединения для создания продукта или услуги.

9

Информационные технологии — это методы и средства реализации информационных процессов на основе современных средств вычислительной техники и средств телекоммуникации, совокупность методов, производственных процессов и про- граммно-технических средств, обеспечивающих сбор, хранение, обработку и распространение информации.