Поршкевич_Реализация информ.технологий
.pdfрешения задач определенного класса предметной области. Часто такие программы называют приложениями. Из всего разнообразия прикладного ПО выделяют группу наиболее распространенных программ (типовые пакеты и программы), которые можно использовать во многих областях человеческой деятельности. К типовому прикладному ПО относят следующие программы:
•текстовые процессоры;
•табличные процессоры;
•системы иллюстративной и деловой графики;
•системы управления базами данных;
•экспертные системы;
•программы математических расчетов, моделирования и анализа экспериментальных данных;
•и т. д.
Предлагаемые на рынке ПО приложения могут быть выполнены как отдельные программы либо как интегрированные системы. Примерами прикладного программного обеспечения являются следующие программные продукты.
•Семейства правовых систем Кодекс, Гарант, КонсультантПлюс.
•Экспертные системы Project Expert, Audit Expert, Sales Expert.
•Графические пакеты Corell Draw, Foto Shop.
•Matcad – реализация математических функций, Matlab – моделирование процессов, систем.
Внастоящее время широко используются всемирно известные программные продукты автоматизации различных процессов предприятия. Это системы управления ресурсами: mySAP Business Suite, Oracle E-Business Suite, Microssoft Business Solutions Axapta, BaanER, 1С: Предприятие 8.0, Галактика, Парус. Системы управления отноше-
ний с клиентами: (CRM): mySAP CRM, Microsoft CRM, CRM Siebel e Business. Управление продажами: Sales Expert II, Terrasoft CRM. Сис-
темы бизнес-аналитики: ИНЭК – Аналитик, Альт – Финансы.
Системы и языки программирования. Система программиро-
вания – часть базового программного обеспечения, поддерживающая процесс программирования. Языки программирования делятся на языки программирования низкого уровня и языки программирования высокого уровня. К языкам программирования низкого уровня относятся машинно-ориентированные языки:
•программирование в кодах;
•Asembler.
51
Кязыкам программирования высокого уровня относятся:
•Algol – ориентирован на описание алгоритмов решения вычислительных задач, создан в 1958 г., широко использовался на ЭВМ 2-го поколения.
•Basic – первоначально предназначался для обучения программированию, отличался простотой. Разработан в 1964 г. В дальнейшем разработано множество версий языка. На IBM PC ис-
пользуются Quick Basic, Turbo Basic, Visual Basic, предназна-
ченные для создания многообъектных программных приложений.
•Pascal – процедурно-ориентированный язык программирования высокого уровня, разработанный в конце 1960 г., первоначально предназначался для учебных целей, последующие его версии позволили сделать его хорошим универсальным языком, широко используемым для написания больших и сложных программ. Существует ряд версий языка (например, ETH Pascal, USD Pascal, Turbo Pascal ) и систем программирования на этом языке для разных типов ЭВМ. Для IBM PC наиболее популярной яв-
ляется система Turbo Pascal фирмы Borland.
•PROLOG –язык программирования высокого уровня декларативного типа, предназначенный для разработки систем и программ искусственного интеллекта. Относится к числу языков пятого поколения, разработан в 1971 г., постоянно развиваемый язык.
•Си – многоцелевой язык программирования высокого уровня, создан в 1970-е гг. на базе языка BCPL. Является базовым языком операционной системы Unix, применяется и вне этой системы для написания быстродействующих и эффективных программных продуктов. Для IBM PC имеется ряд популярных вер-
сий языка Си – Turbo C (фирмы Borland), Microsoft C и Quick C (фирмы Microsoft ), а также Zortech C (фирмы Symantec ), Си++.
Для IBM PC наиболее популярной является система Turbo C++ (фирмы Borland) – язык объектно-ориентированного программирования.
•DBASE – язык программирования высокого уровня, предназначенный для создания пакетов прикладных программ, связанных с манипулированием большими объемами данных. Первая версия языка вышла в свет в начале 1980-х гг., в августе 1994 г. была выпущена версия DBASE 5.0 для Windows.
•FoxPro – объектно-ориентированный язык, предназначенный для создания пакетов прикладных программ, в том числе для
52
современных операционных систем, например FoxPro for Windows, Visual FoxPro 3.0 фирмы Microsoft.
Программы могут быть также написаны на языке программиро-
вания Java, Delfi. Языки WWW-программирования, Perl, PHP, HTML, XML, Java, JavaScript, используются в WEB-программировании. SQL
– структуированный язык запросов в базах данных, используется для построения запросов.
1.5.Техническое обеспечение КИС
1.5.1.Устройство персонального компьютера. Базовая аппаратная конфигурация
Ктехническому обеспечению относятся вычислительные комплексы, персональные компьютеры, сетевое оборудование, компьютерные сети, выделенные магистральные каналы связи, коммутируемые каналы городских телефонных линий, весь комплекс оргтехники. Персональный компьютер – универсальная техническая система. Его конфигурацию (состав оборудования) можно гибко изменять по мере необходимости. Существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой. В таком комплекте компьютер обычно поставляется. Понятие базовой конфигурации может меняться. В настоящее время в базовой конфигурации рассматривают четыре устройства:
•системный блок;
•монитор;
•клавиатуру;
•мышь.
Системный блок представляет собой основной узел, внутри ко-
торого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, называют внешними. Корпуса, имеющие вертикальное исполнение, различают по габаритам: полноразмерный (Big tower), среднеразмерный (Midi tower) и малоразмерный (Mini tower). Среди корпусов, имеющих горизонтальное исполнение, выделяют плоские и особо плоские (Slim) корпуса, Nettop, Monoblok, Notebook. К устройствам системного блока относятся следующие.
1. Материнская плата – основная плата персонального компьютера. На ней размещаются:
•процессор – основная микросхема, выполняющая большинство математических и логических операций;
53
•микропроцессорный комплект (чипсет) – набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы;
•шины – наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера;
•оперативная память (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) – предназначена для временного хранения данных, когда компьютер включен;
•постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – микросхема, предназначена для длительного хранения данных, в том числе и когда компьютер выключен;
•разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты);
•жесткий диск;
•видеокарта;
•CD ROM (DVD);
•звуковая карта.
2.Процессор – основная микросхема компьютера, в которой производятся все вычисления. Основные параметры процессора:
•рабочее напряжение;
•количество ядер;
•разрядность (32-, 64-разрядный);
•рабочая тактовая частота;
•коэффициент внутреннего умножения тактовой частоты;
•размер кэш-памяти.
С остальными устройствами компьютера, в том числе с оперативной памятью, процессор связан группами проводников, называемых шинами. Основных шин три:
•шина данных;
•адресная шина;
•командная шина.
Параметры микропроцессорного комплекта (чипсета) в наибольшей степени определяют свойства и функции материнской платы. В настоящее время большинство чипсетов материнских плат выпускаются на базе двух микросхем, получивших название «северный мост» и «южный мост». «Северный мост» управляет взаимосвязью четырех устройств: процессором, оперативной памятью, портом AGP и шиной PCI. Его также называют четырехпортовым контроллером.
54
«Южный мост» называют функциональным контроллером, он выполняет функции контроллера жестких и гибких дисков, моста ISA – PCI, контроллера клавиатуры, мыши, шины USB и т. п.
3.Шинные интерфейсы материнской платы:
•ISA (Industry Standard Architecture);
•EISA (Extended ISA);
•VLB (Vesa Local Bus);
•Five Wive IE1994;
•PCI (Peripheral Component Interconnect);
•FSB (Front Side Bus);
•AGP (Advanced Graphic Port);
•PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association);
•USB (Universal Serial Bus) 2.0, 3.0.
4.Оперативная память (RAM – Random Access Memory) – это массив кристаллических ячеек, способных хранить данные. Существует много различных типов оперативной памяти, но с точки зрения физического принципа действия различают динамическую память (DRAM) и статическую память (SRAM). Ячейки динамической памяти (DRAM) можно представить в виде микроконденсаторов, способных накапливать заряд на своих обкладках. Ячейки статической памяти (SRAM) можно представить как электронные микроэлементы – триггеры, состоящие из нескольких транзисторов. В триггере хранится не заряд, а состояние (включен/выключен), поэтому этот тип памяти обеспечивает более высокое быстродействие, хотя технологически он сложнее и, соответственно, дороже.
5.ПЗУ предназначено для постоянного хранения информации.
Вмомент включения компьютера его оперативная память пуста, т. к. оперативная память не может ничего хранить без подзарядки ячеек более сотых долей секунды. В первый момент после включения процессору нужны команды, комплект программ, находящихся в ПЗУ, образующих базовую систему ввода-вывода (BIOS – Basic Input/Output System). Основное назначение программ этого пакета состоит в проверке состава и работоспособности компьютерной системы и обеспечении взаимодействия с клавиатурой, монитором, жестким диском и дисководом гибких дисков. Программы, входящие в BIOS, позволяют наблюдать на экране диагностические сообщения, сопровождающие запуск компьютера, а также вмешиваться в ход запуска с помощью клавиатуры.
6.Жесткий диск – основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ. На самом деле это не
55
один диск, а группа соосных дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью. К основным параметрам жесткого диска относятся:
•емкость;
•производительность;
•тип интерфейса;
•среднее время доступа к данным.
Емкость жесткого диска варьируется от десятков гигабайт (гб) до нескольких терабайт (1тб = 1024 гб). Скорость операций зависит от частоты вращения (от 5400 – 10000 об/мин). В настоящее время широко используются твердотельные диски – Solid State Disk (SSD), а также флэш-память. Емкость внешней памяти сопоставима с емкостью первых жестких дисков.
7.Видеокарта совместно с монитором образует видеоподсистему персонального компьютера. За время существования персональных компьютеров сменилось несколько стандартов видеоадаптеров: MDA (монохромный); CGA (4 цвета); EGA (16 цветов), VGA (256 цветов), SVGA (16 млн. цветов). Цветовое разрешение (глубина цвета) определяет количество различных оттенков, которые может принимать отдельная точка экрана. Видеоускорение – одно из свойств видеоадаптера, которое заключается в том, что часть операций по построению изображений может происходить без выполнения математических вычислений в основном процессоре компьютера, чисто аппаратным путем – преобразованием данных в микросхемах видеоускорителя.
8.Аббревиатура CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory)
переводится на русский язык как постоянное запоминающее устройство на основе компакт-диска. Принцип действия этого устройства состоит в считывании числовых данных с помощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска. Цифровая запись на компактдиске отличается от записи на магнитных дисках очень высокой плотностью. Основным параметром дисководов CD-ROM является скорость чтения данных. Она измеряется в кратных долях секунды. За единицу измерения принята скорость чтения в первых серийных образцах, составлявшая 150 кбайт/с. Следовательно, дисковод с удвоенной скоростью чтения (2×) может обеспечивать производительность 300 кбайт/с, с учетверенной скоростью – 600 кбайт/с и т. д. CD-ROM бывают разных диаметров – 3,5 или 5,25. Самая распространенная емкость – 700 Мб. CD-диски можно использовать для записи один раз (их называют R), а можно использовать многократно перезаписываемые диски (RW).
56
DVD первоначально расшифровывалось как Digital Video Disk. Несмотря на название, на DVD-диски можно записывать всё, что угодно, – от музыки до числовых данных. В последнее время всё чаще встречается и другая расшифровка этого названия – Digital Versatile Disk, означающая «цифровой универсальный диск». Главное отличие DVD-дисков от CD-дисков – это объём информации, который может быть записан на таком носителе. На DVD-диск может быть записано от 4,7 до 17 гб. Достигается это несколькими способами. Во-первых, для чтения DVD-дисков используется лазер с меньшей длиной волны, чем для чтения CD-дисков, что позволило существенно увеличить плотность записи. Во-вторых, стандартом предусмотрены так называемые двухслойные диски, у которых на одной стороне данные записаны в два слоя, при этом один слой полупрозрачный, и второй слой читается сквозь первый. Это позволило записывать данные на обе стороны DVD-дисков и удваивать их ёмкость.
На Blu-Ray -диски можно поместить до 25 гб информации. Разработаны и выпускаются двухслойные диски, позволяющие записывать до 50 гб данных. Есть техническая возможность записи до 8 слоев. Это позволит записывать до 200 гб.
9. Звуковая карта явилась одним из наиболее поздних усовершенствований персонального компьютера. Она подключается к одному из слотов материнской платы в виде дочерней карты и выполняет операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звук воспроизводится через внешние звуковые колонки, подключаемые к выходу звуковой карты. Специальный разъем позволяет отправить звуковой сигнал на внешний усилитель. Имеется также разъем для подключения микрофона, что позволяет записывать речь или музыку и сохранять их на жестком диске для последующей обработки и использования. Основным параметром звуковой карты является разрядность, определяющая количество бит, используемых при преобразовании сигналов из аналоговой в цифровую форму и наоборот. Чем выше разрядность, тем меньше погрешность, связанная с оцифровкой, тем выше качество звучания. Минимальным требованием сегодняшнего дня являются 16 разрядов, а наибольшее распространение имеют 32разрядные и 64-разрядные устройства.
Монитор – устройство визуального представления данных. Основные параметры монитора:
•размер экрана по диагонали – 15-, 17-, 19-, 21-дюймовые и более;
•разрешающая способность – плотность отображаемого на экра-
не изображения (640 × 480, 1024 × 728, 1280 × 1024 пикселей);
57
•наличие сенсорных технологий (tuch pud screen);
•угол обзора – угол, при котором ухудшается контрастность, а также искажается цветопередача;
•частота регенерации – скорость, с которой происходит воспроизведение кадра на экране: чем выше частота, тем меньше мерцание экрана. Минимально допустимая – 72гц;
•время отклика – разница во времени между движением мыши и
курсором на экране (2 мкс, 5 мкс).
Клавиатура – клавишное устройство управления персональным компьютером. Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управления. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя. С помощью клавиатуры управляют компьютерной системой, а с помощью монитора получают от нее отклик.
Мышь – устройство управления манипуляторного типа. Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением курсора на экране монитора.
Периферийные устройства персонального компьютера подключаются к его интерфейсам и предназначены для выполнения вспомогательных операций. Благодаря периферийным устройствам компьютерная система приобретает гибкость и универсальность. По назначению периферийные устройства можно разделить на следующие:
•устройства ввода данных;
•устройства вывода данных;
•устройства хранения данных;
•устройства обмена данными.
Кустройствам ввода графических данных относятся сканеры, графические планшеты (дигитайзеры) и цифровые фотокамеры. С помощью сканеров можно вводить и знаковую информацию. В этом случае исходный материал вводится в графическом виде, после чего обрабатывается специальными программными средствами (программами распознавания образов). Различаются сканеры:
•ручные сканеры;
•барабанные сканеры;
•сканеры форм;
•штрих-сканеры;
•планшетные сканеры.
Кустройствам ввода относят также Web-камеру.
58
В качестве устройств вывода данных, дополнительных к монитору, используют принтеры, позволяющие получать копии документов на бумаге или прозрачном носителе. По принципу действия принтеры различают на матричные, лазерные, светодиодные, струйные.
1.5.2. Компьютерные сети
Компьютерная сеть – система обмена информацией между компьютерами. В сети необходимо наличие трех компонент:
•это каналы передачи данных и средства коммуникации;
•компьютеры, взаимосвязанные сетью передачи данных;
•сетевое программное обеспечение.
Сеть – это доступ к удаленным базам данных, передача и прием
информации с любых расстояний, это использование сетевых и информационных ресурсов. По степени географического распространения компьютерные сети бывают:
•Local Area NetWork (LAN) – локальные, соединяют различные сегменты сети в пределах помещения, нескольких зданий, на территории предприятия;
•World Area NetWork (WAN) – широкомасштабные, соединяют различные сегменты сети на уровне государств, отличаются от локальной сети более протяженными коммуникациями (спутниковыми, кабельными и др.);
•Metropolitan Area NetWork (MAN) – городская сеть, которая об-
служивает информационные потребности большого города;
•Global Area NetWork (GAN) – глобальные, соединяют различ-
ные сегменты сети на мировом уровне.
Компьютерные сети бывают проводными и беспроводными. Проводные компьютерные сети строятся на основе мощного компьютера, называемого сервером, среды передачи данных (кабель ««витая пара»», коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель), межсетевого оборудования (хабы, мосты, шлюзы и т. д.). Беспроводные компьютерные сети будут рассмотрены далее. Сети могут быть с выделенным сервером и без выделенного сервера (одноранговые). В сетях с выделенным сервером на одном компьютере должна быть запущена специальная сетевая операционная система. Одна из основных задач сетевой операционной системы заключается в предоставлении пользователям сетевых ресурсов. В данной группе сетей пользователи взаимодействуют с сервером, но не между собой. В одноранговых сетях нет компьютеров, специально выделенных для работы в качестве файл-сервера. Пользователь любой рабочей станции легко может пре-
59
вратить свой компьютер в сервер, обеспечив доступ к его ресурсам для других пользователей. Одноранговые сети удобны в тех случаях, когда пользователи в процессе работы интенсивно обмениваются данными. Одноранговая локальная сеть позволяет организовать совместную работу пользователей над одним проектом.
Для соединения устройств в сети используется оборудование:
•сетевые кабели (коаксиальные, оптоволоконные кабели; кабели на витых парах);
•коннекторы (соединители) для подключения кабелей к компьютеру, разъемы для соединения отрезков кабеля;
•сетевые карты, которые вставляются в свободный слот расширения на материнской плате и оборудованы собственным процессором и памятью, а для подключения к сети имеется разъем. Cетевые карты разных стандартов имеют скорость передачи 10, 100, 1000 мб/с (Ethernet, Fast Ethernet);http://www.acorp.ru/products/net/nic/acorp_l-1000s/
•трансиверы повышают уровень качества передачи данных по кабелю, отвечают за прием сигналов, обнаружение конфликтов;
•концентратор (hub) расширяет топологические, функциональные и скоростные возможности компьютерных сетей. Hub с набором разнотипных портов позволяет объединить сегменты сетей с различными кабельными системами;
•повторители (repeater) усиливают сигналы, передаваемые по кабелю при его большой длине.
Cетевое оборудование может быть активным (АСО) и пассив-
ным. Активное – это оборудование, за которым следует некоторая «интеллектуальная» особенность. Например, коммутатор (switch), маршрутизатор (router) являются активным сетевым оборудованием. Повторитель (Repeater) и концентратор (Hub) не являются АСО, так как просто повторяют электрический сигнал для увеличения расстояния соединения или разветвления сети.
Скорость передачи данных в сетях зависит от среды передачи данных. Кабель «витая паpа» состоит из паp пpоводов, закpученных вокpуг дpуг дpуга и одновpеменно закpученных вокpуг дpугих паp в пpеделах одной оболочки. Согласно стандартам провод делится на несколько категорий по скорости передачи данных:
•Cat.2 – до 4 мб/с (Mbps);
•Cat.3 – до 10 мб/с (сети 10Base-T);
•Cat.4 – до 16 мб/с (сети Token Ring);
•Cat.5 – до 100 мб/с (сети 100Base-TX и др).
60