 
        
        F530EFB30609B81FDFDE985C2ED2DB0F
.pdfФГОУ ВПО «УЛЬЯНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ» КАФЕДРА ИНФОРМАТИКИ
М. А. Видеркер, В. В. Романов
ИНФОРМАТИКА
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС для студентов, обучающихся по специальностям
110500.62, 110501.65 – «Ветеринарно-санитарная экспертиза», 111201.65 – «Ветеринария»
Часть II. Учебное пособие
Ульяновск, 2010
УДК 681.3 ББК 32.81
Рецензент: доцент кафедры информатики, кандидат экономических наук О. В. Солнцева
Видеркер, Марина Анатольевна, Романов, Василий Васильевич.
Информатика: Учебно-методический комплекс для студентов, обучающихся по специальностям 110500.62, 110501.65 – «Ветеринарносанитарная экспертиза», 111201.65 – «Ветеринария». В 3 ч. Ч. 2. Учебное пособие / М. А. Видеркер, В. В. Романов. – Ульяновск, 2010. – 197 с.
Настоящее пособие представляет собой вторую часть учебно-методического комплекса по информатике и включает основной теоретический материал по курсу, вопросы для самопроверки и хрестоматию.
Пособие предназначено для студентов факультета ветеринарной медицины, обучающихся по очной и заочной форме по программам подготовки специалистов и бакалавров по специальностям «Ветеринарно-санитарная экспертиза» и «Ветеринария».
Рекомендовано к печати учебно-методической комиссией факультета ветеринарной медицины УГСХА
Протокол №6 от 17.02.2010 г.
Названия программных продуктов являются зарегистрированными торговыми марками соответствующих фирм.
УДК 681.3 ББК 32.81
© М. А. Видеркер, 2010 © В. В. Романов, 2010
© ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА»
| СОДЕРЖАНИЕ | 
 | 
| КУРС ЛЕКЦИЙ.......................................................................................................... | ...6 | 
| Раздел 1. Базовые понятия информатики........................................................... | 6 | 
| Глава 1. | 
 | 
| Информатика и информация................................................... ............................ | 6 | 
| 1.1. Предмет и структура информатики................................................ ........... | 6 | 
| 1.2. Понятие информации..................................................................... ................ | 7 | 
| 1.3. Информационные процессы и системы......................................................... | 9 | 
| 1.4. Виды и формы представления информации | 
 | 
| в информационных системах........................................................... ................... | 10 | 
| 1.5. Качество информации..................................................... ............................. | 12 | 
| 1.6. Кодирование информации........................................................ ..................... | 13 | 
| Глава 2 | 
 | 
| Системы счисления. Представление информации в ЭВМ............................... | 15 | 
| 2.1. Системы счисления................................................................. ...................... | 15 | 
| 2.2. Перевод чисел в позиционных системах счисления.................................... | 17 | 
| 2.3. Количественные характеристики информации........................................ | 21 | 
| 2.4. Представление числовой информации в ЭВМ............................................ | 23 | 
| 2.5. Представление символьной информации в ЭВМ........................................ | 24 | 
| 2.6. Представление графической информации в ЭВМ...................................... | 25 | 
| Глава 3 | 
 | 
| Логические основы устройств ЭВМ................................................. .................. | 28 | 
| 3.1. Основы алгебры логики.......................................................... ........................ | 28 | 
| 3.2. Логические функции.......................................................................... ............ | 29 | 
| 3.3. Законы алгебры логики......................................................................... .......... | 31 | 
| 3.4. Логические схемы основных устройств ЭВМ................................... .......... | 32 | 
| Раздел 2. Структура ЭВМ.................................................................................. . | 36 | 
| Глава 4 | 
 | 
| Технические средства ЭВМ................................................................................. . | 36 | 
| 4.1. Понятие ЭВМ, классификация.................................................. .................. | 36 | 
| 4.2. Принципы функционирования ЭВМ......................................................... ... | 37 | 
| 4.3. Структурная схема компьютера.............................................................. ... | 38 | 
| 4.4. Центральные устройства компьютера............................................... ........ | 39 | 
| 4.5. Внешние запоминающие устройства.......................................................... | 43 | 
| 4.6. Устройства ввода информации........................................ ........................... | 44 | 
| 4.7. Устройства вывода информации...................................................... ........... | 46 | 
| Глава 5 | 
 | 
| Программные средства ЭВМ.......................................................... ..................... | 50 | 
| 5.1. Понятие программного обеспечения, | 
 | 
| классификация............................................................................. ......................... | 50 | 
| 5.2. Системное программное обеспечение................................................... ........ | 51 | 
| 5.3. Инструментарий технологии программирования.................................... | 54 | 
| 5.4. Прикладное программное обеспечение.......................................... ................ | 54 | 
| 5.5. Структура данных на диске. | 
 | 
| Файлы и файловая система............................................................ ..................... | 56 | 
3
| Раздел 3. Технологии обработки информации................................................... | 62 | 
| Глава 6 | 
 | 
| Компьютерная обработка текста................................................. ..................... | 62 | 
| 6.1. Понятие и назначение текстовых редакторов........................................... | 62 | 
| 6.2. Общие сведения о текстовом редакторе Word........................................... | 63 | 
| 6.3. Создание документа и ввод текста........................................................ ...... | 64 | 
| 6.4. Редактирование и рецензирование документа............................................ | 67 | 
| 6.5. Форматирование документа............................................. ........................... | 67 | 
| 6.6. Печать документа....................................................................... .................. | 70 | 
| Глава 7 | 
 | 
| Обработка данных в электронных таблицах.................................................. ... | 72 | 
| 7.1. Понятие и назначение электронных таблиц.............................................. | 72 | 
| 7.2. Общие сведения о табличном редакторе Excel........................................... | 72 | 
| 7.3. Ввод и редактирование данных в Excel............................................ ............. | 74 | 
| 7.4. Работа с формулами и функциями...................................... ....................... | 76 | 
| 7.5. Анализ данных с помощью диаграмм........................................................... | 77 | 
| 7.6. Сортировка и фильтрация данных........................................................... ... | 79 | 
| Глава 8 | 
 | 
| Компьютерная графика....................................................... ................................ | 82 | 
| 8.1. Понятие и виды компьютерной графики............................................. ....... | 82 | 
| 8.2. Форматы графических файлов.................................................................... | .84 | 
| 8.3. Графические редакторы: виды, технологии................................................ | 86 | 
| Глава 9 | 
 | 
| Мультимедийные технологии............................................. ............................... | 89 | 
| 9.1. Понятие мультимедиа, назначение......................................... .................... | 89 | 
| 9.2. Составляющие мультимедийных приложений.......................................... | 90 | 
| 9.3. Средства создания мультимедийных приложений..................................... | 92 | 
| 9.4. Понятие презентации......................................................................... .......... | 93 | 
| 9.5. Разработка презентации....................................................................... ........ | 94 | 
| 9.6. Общие сведения о средстве | 
 | 
| подготовки презентаций PowerPoint.......................................................... ........ | 94 | 
| 9.7. Создание презентации в PowerPoint. | 
 | 
| Работа со слайдами........................................................................................ ....... | 96 | 
| 9.8. Представление презентации пользователям.............................................. | 97 | 
| Глава 10 | 
 | 
| Базы данных................................................................................... ...................... | 100 | 
| 10.1. Понятие и классификация баз данных................................................... .. | 100 | 
| 10.2. Системы управления базами данных....................................................... | 101 | 
| 10.3. Основные понятия теории реляционных баз данных............................. | 101 | 
| 10.4. Разработка баз данных..................................................................... .......... | 104 | 
| 10.5. Общие сведения о СУБД Access............................................................... .. | 104 | 
| 10.6. Типы и свойства полей данных в Access.................................................. | 107 | 
| Глава 11 | 
 | 
| Интеллектуальные технологии...................................................... .................. | 110 | 
| 11.1. Основные возможности и назначение | 
 | 
| интеллектуальных технологий........................................... ............................. | 110 | 
4
| 11.2. Экспертные системы..................................................... ........................... | 111 | 
| 11.3. Технология нечеткой логики........................................................... .......... | 112 | 
| 11.4. Технология нейросетевых структур....................................................... | 113 | 
| 11.5. Технология ассоциативной памяти.................................................. ....... | 114 | 
| 11.6. Технология эволюционных алгоритмов................................................. ... | 114 | 
| Раздел 4. Основы моделирования, | 
 | 
| алгоритмизации и программирования...................................... ....................... | 116 | 
| Глава 12 | 
 | 
| Моделирование................................................................... ................................. | 116 | 
| 12.1. Модели: понятие, свойства....................................... ............................... | 116 | 
| 12.2. Виды моделей.................................................................. ............................ | 117 | 
| 12.3. Моделирование: понятие и назначение.................................................... | 120 | 
| 12.4. Разработка и исследование моделей на компьютере............................... | 121 | 
| Глава 13 | 
 | 
| Алгоритмизация........................................................................................... ...... | 123 | 
| 13.1. Понятия алгоритма и алгоритмизации. | 
 | 
| Свойства алгоритма................................................................ .......................... | 123 | 
| 14.2. Способы записи алгоритмов................................................................... ... | 124 | 
| 15.3. Типы алгоритмов.......................................................................... ............. | 126 | 
| 16.4. Методы разработки алгоритмов.................................... ......................... | 130 | 
| Глава 14 | 
 | 
| Программирование................................................................................. ............. | 132 | 
| 14.1. Понятия программы и программирования. | 
 | 
| Языки программирования............................................................................ ....... | 132 | 
| 14.2. Технологии программирования................................................ ................. | 135 | 
| 14.3. Структура языка программирования высокого уровня | 
 | 
| (на примере Pascal).................................................................................... .......... | 136 | 
| 14.4. Общие сведения о системе программирования Pascal ABC................... | 143 | 
| 14.5. Этапы разработки программы......................................................... ........ | 144 | 
| Раздел 5. Сетевые технологии и | 
 | 
| безопасность информации........................................................ ......................... | 147 | 
| Глава 15 | 
 | 
| Компьютерные сети.............................................................................. ............. | 147 | 
| 15.1. Понятие компьютерных сетей, | 
 | 
| классификация сетей............................................................ ............................. | 147 | 
| 15.2. Протоколы передачи данных в сетях....................................... ................ | 149 | 
| 15.3. Компоненты компьютерных сетей......................................................... . | 151 | 
| 15.4. Глобальная сеть Интернет: общая характеристика............................. | 154 | 
| 15.5. Адресация в Интернете....................................................... ..................... | 156 | 
| 15.6. Сервисы сети Интернет..................................................................... ...... | 158 | 
| Глава 16 | 
 | 
| Безопасность информации............................................................................ ..... | 162 | 
| 16.1. Основные понятия безопасности информации...................................... | 162 | 
| 16.2. Непреднамеренные угрозы........................................................................ .. | 163 | 
| 16.3. Преднамеренные угрозы............................................... .............................. | 164 | 
| 16.4. Обеспечение безопасности информации............................................ ...... | 167 | 
5
| ХРЕСТОМАТИЯ............................................................................ | ...........................174 | 
| История вычислительной техники .............................................................. ... | 174 | 
| Федеральный закон | 
 | 
| «Об информации, информационных технологиях | 
 | 
| и о защите информации»................................................... ............................... | 178 | 
| Федеральный закон | 
 | 
| «Об электронной цифровой подписи»........................................... ................... | 188 | 
| ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ............................................................................. .. | 192 | 
6
 
КУРС ЛЕКЦИЙ
РАЗДЕЛ 1. БАЗОВЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАТИКИ
ГЛАВА 1.
ИНФОРМАТИКА И ИНФОРМАЦИЯ
Глава посвящена основным понятиям информатики и информации. В ней дается описание информатики как науки, говорится о ее структуре. Рассматриваются функции и свойства информации, даются представления о кодировании информации.
1.1. Предмет и структура информатики
Термин «информатика» введен французскими учеными в начале 70-х гг. XX в.
Информатика (от франц. automatique – автоматика, information – информация) – это наука, изучающая структуру и свойства информации и информационных
процессов и занимающаяся созданием новых информационных технологий.
Как самостоятельная наука информатика возникла на базе сформировавшейся в конце 40-х гг. XX в. кибернетики, основоположником которой является Норберт Винер.
Кибернетика (от греч. cybernetics – искусный в управлении) – это наука об общих принципах управления в различных системах (технических,
биологических, социальных и др.).
Большую роль в становлении информатики как науки сыграло появление первых электронных вычислительных машин.
Ядро современной информатики образуют три составные части. Теоретическая информатика – часть информатики, занимающа-
яся изучением структуры и общих свойств информации и информационных процессов. Включает в себя теорию информации, математическую логику, теорию алгоритмов, языков программирования и др.
Средства информатизации – раздел информатики, занимающийся изучением общих принципов построения вычислительных устройств и систем обработки и передачи данных, а также связанный с разработкой программного обеспечения.
Информационные системы и технологии – раздел, связанный с оптимизацией процессов сбора, ввода, хранения, передачи и обработки информации, с защитой информации.
7
 
Раздел 1. Базовые понятия информатики
1.2. Понятие информации
Информация – одна из трех фундаментальных субстанций (вещество, энергия, информация), составляющих сущность мироздания.
Вся жизнь человека, так или иначе, связана с получением, накоплением и обработкой информации. Более того, фундаментальной чертой цивилизации является рост производства, потребления и накопления информации во всех отраслях человеческой деятельности.
Информация (от лат. information – разъяснение, изложение чего-либо или сведения о чём-либо) – это представленные в форме сигналов сведения об окружающем мире (об объектах, явлениях), которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний и являются объектом обращения
(сбора, преобразования, передачи и т.д.).
Информация – это наиболее важный ресурс современного производства: он снижает потребность в земле, труде, капитале, уменьшает расход сырья и энергии. Так, например, обладая умением архивировать свои файлы (т.е. имея такую информацию), можно не тратиться на покупку новых дисков.
Информация приводит к возникновению новых производств. Например, изобретение лазерного луча явилось причиной возникновения и развития производства лазерных дисков.
Информация является товаром, причем продавец информации ее не теряет после продажи. Так, если студент сообщит своему товарищу сведения о расписании занятий в течение семестра, он эти данные не потеряет для себя.
Информация придает дополнительную ценность другим ресурсам, в частности, трудовым. Так, работник с высшим образованием ценится больше, чем со средним.
Роль и значение информации в современном обществе настолько велики, что можно говорить о новом этапе его развития: о становлении информационного общества. Процесс перехода к нему называется информатизацией.
Информатизация общества – это организованный социально-экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения человеческих потребностей и реализации прав человека и общества
на основе формирования и использования информационных ресурсов.
Информация может представляться и передаваться (в пространстве и во времени) в различных формах сообщений.
8
 
Глава 1. Информатика и информация
Сообщение – это форма представления информации в виде знаков (речи, текста, изображения, цифровых данных, графиков, таблиц и т.п.), используемая
для ее передачи.
Сигнал (от лат. signum – знак) – это физический процесс (явление), являющийся средством перенесения сообщения (информации) в пространстве и времени.
Наряду c информацией часто употребляются понятия данные и знания.
Данные – это сведения, полученные путем измерения, наблюдения, логических или арифметических операций, представленные в формализованном виде и пригодные для постоянного хранения, передачи и обработки с помощью специальных
технических средств.
Знания – это хорошо структурированные данные, представляющие собой обобщенную формализованную информацию о свойствах и законах предметной области, с помощью которых реализуется процесс решения задач и преобразования
данных и самих знаний.
Информация имеет определенные функции и этапы обращения, основными из них являются следующие.
∙Познавательная функция – получение новой информации. Эта функция реализуется в основном через такие этапы обращения информации, как:
oсинтез (производство),
oпредставление,
oхранение (передача во времени),
oвосприятие (потребление).
∙Коммуникативная – функция, реализуемая через такие этапы обращения информации, как:
oпередача (в пространстве),
oраспределение.
∙Управленческая – формирование целесообразного поведения управляемой системы, получающей информацию. Эта функция неразрывно связано с познавательной и коммуникативной функциями и реализуется через все этапы обращения информации.
9
 
Раздел 1. Базовые понятия информатики
1.3. Информационные процессы и системы
Информационные процессы характерны для живой природы, науки, техники, общества. В ходе эволюции человечества просматривается тенденция к автоматизации информационных процессов.
Информационные процессы – это последовательность действий, выполняемых с информацией, включая процессы ее сбора, передачи,
обработки, хранения, поиска, воспроизведения.
Этапы обращения информации:
1.сбор (восприятие) информации – целенаправленное извлечение значимых характеристик объекта (процесса);
2.подготовка (преобразование) информации – первичное преобразование информации в форму, удобную для передачи, хранения или обработки;
3.передача информации – перенос информации в пространстве по каналам различной физической природы (электрическим, электромагнитным, оптическим);
4.обработка (преобразование) информации – преобразование информации с целью решения определенных функциональных задач;
5.хранение информации – запись информации в запоминающее устройство для последующего использования;
6.отображение (воспроизведение) информации – предоставление информации.
Так как материальным носителем информации является сигнал, то этапы обращения информации – это этапы обращения сигналов.
Информационные системы – это системы, реализующие информационные процессы.
В соответствии с этапами обращения информации информационные системы включают:
∙источник информации, ∙передатчик информации, ∙канал связи информации, ∙приемник информации,
∙адресат (получатель) информации.
Информационные системы можно классифицировать по различным признакам. Так, по сфере применения информационные системы подразделяются на административные, производственные, учеб-
10
