Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Практикум по освоению прикладного программного обеспечения. Ч.2
.pdf
МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ
ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ
СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ
ФГБОУ ВО СИБИРСКАЯ ПОЖАРНО-СПАСАТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ
ГПС МЧС РОССИИ
Бойко Г.М.
ПРАКТИКУМ ПО ОСВОЕНИЮ ПРИКЛАДНОГО
ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ. ЧАСТЬ II
Учебное пособие
Железногорск
2017
Б77
Бойко Г.М. Практикум по освоению прикладного
программного обеспечения. Часть II [Текст:]. –
Железногорск: ФГБОУ ВО Сибирская пожарноспасательная академия ГПС МЧС России, 2017. – 55 с.
УДК 311:004.9R
ББК 60.6с515
Б77
Авторы: Бойко Галина Михайловна, канд. пед. наук, доцент
Рецензенты:
Герасимова Марина Михайловна, кандидат технических наук, доцент
(Лесосибирский филиал ФГБОУ ВО «Сибирский государственный
технологический университет»)
Чубарь Алексей Владимирович, кандидат технических наук, доцент
(ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет»)
Кайбичев И.А., доктор физико-математических наук, доцент
(ФГБОУ ВО Уральский институт ГПС МЧС России)
Практикум предназначен для организации самостоятельной работы
обучающихся очной формы обучения и слушателей заочной формы обучения
при обучении по специальности 20.05.01 – Пожарная безопасность.
.
УДК 311:004.9R
ББК 60.6с515
© ФГБОУ ВО Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России , 2017
© Бойко Г.М., 2017
Содержание
Введение ……………………………………………………………………….
4
1. Содержание самостоятельной работы …………………………………. ..
4
2. Сопровождение темы 4 «Информационные системы» …………………
6
2.1. Понятийный аппарат и структура информационных систем …..
6
2.2. Уровни представления данных …………………………………...
11
2.3. Содержание и порядок создания баз данных ………………….
16
2.4. Практическая работа «Создание базы данных» …………………
19
3. Сопровождение темы 5. «Технология программирования» ……………
28
4. Сопровождение темы 6 «Основы моделирования и прогнозирования
чрезвычайных ситуаций» ………................................................................
30
4.1. Практическая работа № 1 «Использование прикладных
программ при решении задач выбора и оценки математической
модели»………………………………………………………………….
31
4.2. Практическая работа № 2 «Методика выбора математической
функции используемой в качестве модели»………………………...
33
5. Сопровождение темы 7 «Интеллектуальные системы» ………………
37
5.1. Практическая работа «Создание базы знаний для экспертной
оболочки» ……………………………………………………………….
41
6. Сопровождение темы 8 «Работа с ресурсами информационно-
вычислительных сетей» …………………………………………………...
48
6.1. Практическая работа №1 «Общая характеристика информационно-
вычислительных сетей» ……………………………
48
6.2. Практическая работа № 2 «Основы создания локальных
вычислительных сетей» ……………………………………………….
49
6.3. Практическая работа № 3 «Технологии глобальной сети» ………
49
6.4. Практическая работа № 4 «Процедура поиска информации в
Интернет» ………………………………………………………
49
7. Сопровождение темы 9 «Защита информации при применении
современных информационных технологий» …………………………
50
7.1. Практическая работа № 1 «Направления использования
криптографических методов»……………………………..…………..
51
7.2. Практическая работа № 2 «Виды защиты информации» …………..
52
Заключение ……………………………………………………………………
53
Список рекомендуемой литературы …………………………………………
54
Программное обеспечение и Интернет-ресурсы ……………………………
55
4
Введение
Практикум составлен в соответствии с рабочей программой учебной
дисциплины «Информационные технологии», разработанной в соответствии с
федеральным государственным образовательным стандартом высшего
образования по специальности 20.05.01 Пожарная безопасность,
квалификация (степень) специалист.
Цель составления данного практикума: многократное вхождение
обучающихся в материал для прочного усвоения теоретического материала,
освоения программного обеспечения, получения устойчивого навыка
применения прикладных компьютерных программ в своей профессиональной
деятельности.
Подбор заданий практических работ предназначен для актуализации
имеющегося и получения устойчивого навыка применения прикладных
компьютерных программ в своей профессиональной деятельности при работе
с программным обеспечением персонального компьютера.
1. Содержание самостоятельной работы
Согласно учебному плану дисциплины «Информационные технологии»
для очной формы обучения по специальности 20.05.01 Пожарная безопасность
во 2 семестре отводится 180 часов, из них аудиторных – 144 ч.,
самостоятельной работы – 36 ч. По завершении семестра сдаётся экзамен.
В течение второго семестра изучаются следующие темы:
Тема 4. Информационные системы.
Тема 5. Технология программирования.
Тема 6. Основы моделирования и прогнозирования чрезвычайных
ситуаций.
Тема 7. Интеллектуальные системы.
Тема 8. Работа с ресурсами информационно-вычислительных сетей.
Тема 9. Защита информации при применении современных
информационных технологий.
Для самостоятельной работы обучающимся предлагается несколько форм
работы с информацией:
· самостоятельно изучить теоретический материал с дальнейшим
оформлением данных в структурированном виде;
· самостоятельно осуществить поиск информации, представить
сравнительную характеристику, привести примеры и контпримеры;
· материал, изученный в аудитории, самостоятельно отработать на примерах
с новыми условиями и параметрами;
Для самостоятельной отработки выносятся следующие вопросы:
по теме 4 «Информационные системы»:
· объекты базы данных;
· создание структуры модели базы данных;
· формирование связей между элементами базы данных;
5
· использование фильтров, отчётов;
· ввод и корректировка данных;
· подготовка и ввод иллюстраций;
· творческая работа по индивидуальному сценарию создания всех объектов
БД в MS Access.
· назначение, интерфейс, возможности специального программного
обеспечения «Автоматизированная информационная система (АИС)»;
по теме 5 «Технология программирования»:
· хранение данных, константы, переменные;
· операторы языков программирования;
· программное построение простейших геометрических фигур,
использование библиотеки образов;
· описание и ввод массива;
· поиск элемента массива с заданными свойствами;
· процедуры и функции;
· создание анимационных объектов средствами программирования;
по теме 6 «Основы моделирования и прогнозирования чрезвычайных
ситуаций»:
· прогнозирование чрезвычайной ситуации и его оценка средствами
компьютерных программ;
· использование прикладных программ при решении задач выбора и оценки
математической модели;
· ввод исходных данных;
· создание компьютерной модели – методика выбора уравнения тренда;
по теме 7 «Интеллектуальные системы»:
· разработка правил вывода в экспертной системе;
· формирование правил вывода;
· формирование знаний экспертной системы;
· получение знаний средствами экспертной системы и их анализ;
по теме 8 «Работа с ресурсами информационно-вычислительных
сетей»:
· электронная почта: общие сведения, планирование, создание и отправка
сообщений;
· создание Web – сайта;
· связь Web – страниц;
· элементы мультимедиа;
· творческая работа по созданию Web страницы;
6
№
личного
дела
Фамилия
Имя
Отчество
Дата
рождения
123
Иванов
Пётр
Сидорович
01.01.76
456
Петров
Александр
Михайлович
15.03.78
789
Сидоров
Кирилл
Геннадьевич
14.04.79
по теме 9 «Защита информации при применении современных
информационных технологий»:
· сущность и особенности применения электронной цифровой подписи;
· сжатие данных как средство защиты;
· классификация вирусных программ, программная защита данных.
2. Сопровождение темы 4 «Информационные системы»
2.1. Понятийный аппарат и структура информационных систем
Автоматизированная информационная система – это программно-
аппаратный комплекс, функции которого состоят в хранении информации,
преобразовании данных и выдачи их по запросам пользователя.
База данных – это поименованная совокупность структурированных
данных, относящихся к определенной предметной области.
Предметная область – это часть реального мира, отражаемая в базе
данных.
Система управления базами данных (СУБД) – это комплекс программных
и аппаратных средств, необходимых для создания баз данных, поддержания
их в рабочем состоянии и организации поиска в них необходимой
информации.
Неструктурированные данные:
Личное дело № 123, Иванов Петр Михайлович, дата рождения 1 января
1976 года и т.д.
Структурированные данные:
Данные
При построении базы данных:
логическое отображение - ориентировано на человека
физическое отображение – ориентировано на устройства
долговременной памяти
В настоящее время в нашей стране накоплен большой опыт разработки
автоматизированных систем управления. Этот опыт говорит о том, что
центральным техническим вопросом АСУ и любых других информационных
систем является организация, хранение и комплексное использование данных.
В конечном счёте, это привело к созданию развитых средств управления
7
данными, которые являются основой любой информационной системы,
построенной на базе использования средств вычислительной техники.
Автоматизированные системы управления, спроектированные на основе
концепции банков данных, обладают целым рядом характерных свойств,
которые выгодно отличают их от предшествующих разработок, основой
которых была система массивов данных, ориентированная на решении
комплекса установившихся задач. Использование автоматизированных
банков данных позволяет обеспечить многоаспектный доступ к совокупности
взаимосвязанных данных, достаточно высокую степень независимости
прикладных программ от изменений логической и физической организации
данных, интеграции и централизации управления данными, устранение
излишней избыточности данных, возможность совмещения пакетов и
телепроцессорной обработки данных.
Так как основой любого управления является информация о состоянии
объекта, то именно поэтому данные в автоматизированных системах, их
организация, тщательное ведение, хранение, использование являются центром
системы. Меняются техника, программное обеспечение, но данные остаются,
работа с ними с ними оказывается делом достаточно дорогим и, именно
поэтому задумались над системными принципами их организации,
положенными в основу создания банков данных.
Под автоматизированным банком данных понимается организационно-
техническая система, представляющая совокупность баз данных
пользователей, технических и программных средств формирования и ведения
этих баз и коллектива специалистов, обеспечивающих функционирование
системы.
Основные функции банка данных можно сформулировать следующим
образом:
адекватное информационное отображение предметной области;
обеспечение хранение, обновления и выдачи необходимых
данных по запросу пользователя.
Составными частями любого банка данных являются:
база данных;
система управления базой данных (СУБД);
администратор базы данных;
прикладное программное обеспечение.
Функционирование системы управления базой данных основано на
введении двух уровней организации базы данных — логического и
физического. Эти два уровня соответствуют двум аспектам организации
данных: физическому с точки зрения хранения данных в памяти ЭВМ и
логическому с точки зрения использования данных в прикладных
приложениях.
Описание логических организаций баз данных определяет взгляд
пользователя на организацию данных в системе, которые отображают
8
Прикладные
База
данных
СУБД
Администратор банка данных
состояние некоторой предметной области. В общем случае структуры
физической и логической организации данных могут не совпадать.
Формальное описание логической организации данных иногда называют
моделью данных или схемой.
программы
Рис. 1. Составные части банка данных
Для физической организация данных существует много различных
способов организации данных в запоминающей среде, с помощью которых
можно обеспечить соответствие некоторой модели.
Наиболее общее представление о базе данных заключается в
следующем:
база данных (date base) — это совокупность хранимых во внешней
памяти ЭВМ большого объема данных;
база данных является «интегрированной», т.е. представляет собой
комплекс взаимосвязанных данных, предназначенный для обеспечения
информационных нужд пользователей, каждый из которых имеет
отношение к отдельным, возможно, совместно используемым частям
данных;
работа с БД может осуществляться либо в пакетном режиме, либо с
удаленных терминалов в режиме реального времени.
Структура системы баз данных
База данных – это совокупность хранимых в памяти ЭВМ и специальным
образом организованных взаимосвязанных данных, отображающих состояние
предметной области. База данных также предназначена для обеспечения
информационных нужд определенных пользователей.
Создание единой базы данных о предметной области сложно и в
настоящее время практически нереализуемо, хотя бы из-за недостаточного
объема памяти современных ЭВМ. На практике большинство баз данных
проектируется для ограниченного числа приложений. На одной ЭВМ, как
9
правило, создается несколько различных баз данных. Со временем некоторые
БД, предназначенные для выполнения родственных функций, могут
объединиться, если это будет способствовать повышению
производительности всего вычислительного комплекса.
Создание баз данных обеспечивает интеграцию данных и возможность
централизованного управления данными.
Объекты и отношения объектов. Любая информационная система
должна отображать те или иные стороны окружающего нас реального мира
или, как иногда говорят, проблемной или предметной области.
Проблемная среда изменяется со временем, что выражается в изменении
свойств объектов, возникновения новых и исчезновении старых объектов. Эти
изменения происходят в результате событий. Временная последовательность
событий образует процесс.
Всякая информационная система имеет дело не с самими объектами, как
реальными сущностями, а с их знаковыми отображениямиидентификаторами. Главная функция знака-идентификатора — отличить
объект в группе однородных объектов. Идентификатор объекта может не
нести никакой информации о свойствах или, что то же самое, об его
принадлежности к тому или иному классу.
Например, 11591 — «табельный номер служащего» — является
числовым идентификатором. Этот идентификатор не описывает свойства, их
приходится задавать дополнительно.
Более полно объект описывается записью об объекте, которая обычно
состоит из идентификатора объекта-знака, позволяющего отличить один
объект от другого среди однородных объектов, и идентификаторов (значений)
свойств (атрибутов). Например, запись о служащем некоторой организации
имеет табельный номер служащего в качестве идентификатора и такие
элементы данных, как должность, заработная плата, льготы и т.д.,
рассматриваемые как идентификаторы (значения) свойств служащего.
Важно, что понятие объекта и свойства относительны. Если речь идет о
служащем, то естественно понимать должность как свойство служащего. Но
если речь идет о должности, например, в смысле должностных инструкций, то
уже сама должность выступает в качестве объекта, который может иметь
свойства. Так табельный номер служащего может рассматриваться как
свойство должности.
Поэтому при информационном отображении предметных сред говорят не
об объектах и их свойствах, а об отношениях объектов, ибо в этом случае все
идентификаторы в записи можно рассматривать симметрично, а не в
ориентации на один специально выделенный объект – это реляционная точка
зрения на базу данных.
При информационном отображении реального мира весьма важно, в
каких количественных пропорциях могут осуществляться отношения
объектов. Четкое понимание того, к какой категории относится отношение
объектов, позволяет сделать заключение о возможном характере связи между
10
Реальный
(проблемная
среда)
Объекты
(Атрибуты)
Отношения
Логическое отображение проблемной
среды или отображение в знаковой системе,
Физическое отображение проблемной
среды или отображение в знаковой системе,
ориентированной на технические
устройства
соответствующими данными. Фиксация этой стороны при информационном
отображении предметной области определяет одну из сторон модели данных.
Важно, что характер отношений одних и тех же объектов не является
статичным. При его изменении обязательно будет меняться характер связей
между элементами данных, который может оказать существенное влияние на
структуру банка данных, как логическую, так и физическую. Усложнение
характера связей между данными делает более сложными программы их
обработки.
Данные. Информация об объекте или отношениях объектов, выраженная
в знаковой форме, образует данные. Эти данные могут быть восприняты
человеком или каким-либо техническим устройством и соответствующим
образом интерпретированы.
Характерной особенностью данных является то, что их можно переводить
из одной знаковой системы в другую (перекодировка) без потери информации.
Это существенное свойство знакового отображения позволяет описывать
реальную предметную ситуацию в различных системах знаков,
ориентированных на воспринимающего. При построении банков данных стало
традиционным говорить о логическом отображении, ориентированном на
человека, и о физическом отображении, ориентированном на устройства
долговременной памяти.
На рис.2 воспроизведены понятия, связанные с отображением некоторой
предметной области в банке данных.
мир
среда,
предметная
Свойства
ориентированной на человека
объектов
объектов
Рис. 2. Отображение предметных сред в банках данных
Знаки сами по себе не образуют данных, несущих информацию о
предметной области. В простейшем случае знаки должны быть структурно
оформлены в виде фиксированной последовательность – записи, а каждое
поле записи (в которое помещается знак) должно иметь интерпретацию с
точки зрения предметной области, для которой создается банк данных.
Например, если знаки образуются из букв русского алфавита по
правилам образования слов русского языка, то, будучи взяты сами по себе,
они несут только информацию о правилах образования знаков —
синтаксическая информация. И в этом смысле их можно рассматривать как
данные.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]