Информатика,методичка

связи. Формализация как один из этапов моделирования. Формализация текстовой информации, данных в табличной форме, в форме графа, логикосмысловой модели. Классификация информационных моделей. Компьютерные модели. Технология решения задач с помощью компьютера.

Методические указания

Под моделью понимают другой объект (реальный, знаковый или воображаемый), отличный от исходного, который обладает существенными для целей моделирования свойствами, и в рамках этих целей полностью заменяет исходный объект. При изучении темы следует обратить внимание на существование различных классификаций моделей (в частности информационных). Знать аспекты моделирования, каждый из которых характеризуется своим набором свойств. Необходимо уяснить этапы моделирования, понимать сущность формализации. Уметь формализовать текстовую информацию по содержанию и оформлению, информацию в табличной форме, в форме графа и дерева. Знать алгоритм построения логикосмысловой модели. Следует обратить внимание на особый класс моделей – компьютерные. Знать этапы решения задачи с помощью компьютера.

Контрольные вопросы для самопроверки

1.Дайте краткую характеристику таким классам моделей, как материальные (натурные), воображаемые и информационные.

2.Перечислите возможные основания деления моделей на классы.

3.Охарактеризуйте компьютерные модели.

4.Назовите набор свойств, характеризующий такие аспекты моделирования, как внешний вид объекта моделирования, его структура

иповедение.

5.Перечислите этапы моделирования, охарактеризуйте каждый из них.

6.Объясните сущность формализации.

7.Приведите пример информации, формализованной в табличной форме, в форме графа.

8.Постройте логико-смысловую модель понятия «Модель».

9.Охарактеризуйте каждый этап решения задачи с помощью компьютера.

10.Что такое имитационное моделирование?

Тема 3.2. Информационные технологии

Информационные технологии. Представление текстовой, графической, числовой и звуковой информации в памяти ПК. Программные средства и технологии обработки. Основные виды информационных систем.

Методические указания

Информационная технология (ИТ) – совокупность средств и методов преобразования информационных данных для получения информации нового качества (информационного продукта) о состоянии объекта, процесса или явления. Цель информационной технологии – производство информации, удовлетворяющей информационные потребности человека.

Компьютерная (новая) информационная технология – информационная технология, основным техническим средством реализации которой выступает компьютер или средства телекоммуникации (телефон, телеграф, факс).

При изучении темы целесообразно рассмотреть различные классификации видов ИТ. Поскольку компьютер может обрабатывать данные текстового, числового, графического и звукового типов, необходимо знать аппаратные и программные средства для каждого типа данных.

Следует обратить внимание на существование различных таблиц кодировки. Знать наиболее популярные таблицы кодировки.

Целесообразно обратить внимание на основные способы представления графических изображений: векторный и растровый, на различия в представлении в памяти компьютера целых и вещественных чисел. Следует уметь составлять прямой, обратный и дополнительный коды положительных и отрицательных чисел.

Знать, как представлена звуковая информация в памяти компьютера. Уметь характеризовать этапы оцифровки и дискретизации.

Необходимо знать аппаратные и программные средства, предназначенные для работы с текстом, графикой, численными данными, звуком.

Знать понятие информационной системы, ее основные виды. Следует изучить назначение систем управления базами данных, знать модели данных, являющихся основными для организации информации в базах данных; классификацию информационно-поисковых систем.

Контрольные вопросы для самопроверки

1.Сформулируйте отличительные особенности технологии.

2.Перечислите составляющие информационной технологии.

3.Опишите технологию поиска литературы в библиотеке.

4.Назовите наиболее популярные таблицы кодировки.

5.Перечислите аппаратные и программные средства обработки текстовой информации.

6.Объясните сущность кодирования целых и вещественных чисел.

7.Охарактеризуйте аппаратные и программные средства обработки числовой информации.

12

8.Дайте характеристику основным способам представления графических изображений.

9.Назовите аппаратные и программные средства обработки графической

информации.

10.Охарактеризуйте типы компьютерного звука.

11.Назовите аппаратные и программные средства обработки звуковой информации.

12.Охарактеризуйте информационную систему.

13.Перечислите основные возможности систем управления базами данных. 14.Дайте характеристику основным моделям данных в базах данных. 15.Охарактеризуйте сетевые информационно-поисковые системы.

Рекомендуемая литература

1. Информатика: Базовый курс : учебник для вузов / под ред. С. В. Симонович. – СПб. : Питер, 2000– 640 с.

2.Информатика: Практикум по технологии работы на компьютере : учебное пособие для вузов / под ред. Н. В. Макаровой. – 2-е изд. – М. : Финансы и статистика, 2003.– 256 с.

3.Информатика : учебник для вузов / под ред. Н. В. Макаровой. – 3-е изд. – М. : Финансы и статистика, 2001.– 768 с.

4.Основы современных компьютерных технологий : учебное пособие / под ред. А. Д. Хомоненко. – 2-е изд. – СПб. : Корона принт, 2002.– 448 с.

5.Фигурнов, В. Э. IBM PC для пользователя / В. Э. Фигурнов. – М. :

ИНФРА-М, 2001.– 640 с.

РАЗДЕЛ 4. АЛГОРИТМИЗАЦИЯ И ПРОГРАММИРОВАНИЕ ЗАДАЧ

Основные этапы решения задач на компьютере. Постановка задачи. Математическое или информационное моделирование.

Алгоритмитзация задач. Понятие алгоритма и его свойств. Понятие программы. Ввод программы и исходных данных. Тестирование и отладка программы. Исполнение отлаженной программы и анализ результатов.

Методические указания

Алгоритмом называют точное описание последовательности действий, направленных на решение поставленной задачи, а того, для кого это описание предназначено, называют исполнителем алгоритма. Следует знать, что любого исполнителя можно характеризовать системой команд, системой отказов и средой, в которой происходит выполнение алгоритма.

Обратить внимание на исполнителя алгоритма – техническое устройство (автомат и робот). При изучении темы следует знать свойства алгоритма, уметь приводить примеры на каждое из них. Необходимо обратить внимание на различные способы записи алгоритмов, уметь объяснять сущность алгоритмического стиля деятельности. Следует уяснить основные алгоритмические конструкции и уметь изображать их в виде блок-схем.

13

Языки программирования: компиляторы и интерпретаторы. Классификация языков программирования. Структура программ. Алфавит языка. Типы данных, обрабатываемых средствами языка программирования. Операторы языка. Подпрограммы. Процедуры. Функции. Формальные и фактические параметры. Рекурсивные подпрограммы и функции. Их особенности. Способы заполнения массивов. Вывод одномерных и многомерных массивов на экран. Основные задачи на обработку массивов (поиск заданного элемента, определение числа заданных элементов в массиве, суммирование элементов, определение среднего арифметического и среднего геометрического элементов массива, сортировка).

Численные методы решения задач: алгоритм вычисления корней уравнения методом половинного деления, алгоритмы вычисления определенного интеграла методом прямоугольников и трапеций.

Контрольные вопросы для самопроверки

1.Перечислите свойства алгоритма. Приведите примеры на каждое свойство.

2.Охарактеризуйте исполнителей алгоритмов.

3.Объясните сущность алгоритмического стиля деятельности.

4.Сформулируйте определение линейного алгоритма, изобразите его блоксхему.

5.Сформулируйте определение разветвляющегося алгоритма, изобразите соответствующие блок-схемы.

6.Сформулируйте определение циклического алгоритма, изобразите блоксхемы цикла с пред-постусловием, цикла с заданным числом повторений.

7.Объясните назначение вспомогательных алгоритмов.

8.Охарактеризуйте сущность работы транслятора.

9.Объясните принципы работы интерпретатора и компилятора. Выделите

преимущества и недостатки в работе каждого.

10.Дайте классификацию языкам программирования. Охарактеризуйте процедурные, функциональные, логические, объектно-ориентированные языки.

11.Назовите основные элементы структуры программы на языке Pascal, алфавит языка.

12.Перечислите основные типы данных языка Pascal и охарактеризуйте каждый из них.

13.Дайте характеристику основным операторам языка Pascal, запишите формат каждого из них.

14.Объясните назначение подпрограмм, особенности использования процедур и функций.

15.Сформулируйте отличия фактических переменных от формальных.

16.Назовите особенности рекурсивных описаний.

17.Перечислите способы заполнения массивов и приведите фрагменты программ для каждого способа.

14

18.Сформулируйте основные задачи на обработку массивов и запишите соответствующие фрагменты программ.

19.Объясните сущность таких методов сортировки, как метод поиска минимального (максимального элемента (или сортировка выбором), метод пузырька (или сортировка обменом) и метод вставок.

20.Охарактеризуйте каждый этап при нахождении корней нелинейного уравнения с помощью итерационного метода.

Рекомендуемая литература

Информатика : учебник для вузов / под ред. Н. В. Макаровой. – 3-е изд. – М. : Финансы и статистика, 2001.– 768 с.

Епанешников, А. М. Программирование в среде Turbo Pascal 7.0. / А. М. Епанешников, В. А. Епанешников. – М. : «Диалог МИФИ», 1996. – 288 с.

Касьянов, В. Н. Курс программирования на Паскале в задачах и упражнениях / В. Н. Касьянов. – Новосибирск,2001.

Фаронов, В. В. Турбо Паскаль 7.0. Практика программирования : учебное пособие / В. В. Фаронов. – М. : Нолидж,1997. – 432 с.

РАЗДЕЛ 5. БАЗЫ ДАННЫХ

Базы данных и системы управления базами данных. Структура базы данных. Свойства полей базы данных. Типы данных. Безопасность баз данных. Проектирование БД. Работа с СУБД Microsoft Access.

Методические указания

Одной из важнейших разновидностей информационных систем являются базы данных, в которых накапливается всевозможная информация. Проектирование и создание баз данных, поддержка баз в актуальном состоянии, а также организация получения из баз любой нужной информации является очень сложной задачей. При изучении темы следует обратить внимание на основные операции с базами данных: создание, первичное заполнение, последующее внесение всевозможных изменений в данные, сортировка данных, поиск данных, осуществляемый в разных формах. Для этого служат инструментальные пакеты программ, которые называются

системами управления базами данных (СУБД). Базы данных – это организованная структура, предназначенная для хранения информации. Большинство СУБД позволяет размещать в своих структурах не только данные, но и методы (то есть программный код), с помощью которых происходит взаимодействие с потребителем или с другими программно-аппаратными комплексами.

Контрольные вопросы для самопроверки

1.Что называется предметной областью? Приведите примеры.

2.Что называется базой данных?

15

3.Опишите основные операции с БД.

4.Что такое атрибут сущности? Сколько атрибутов имеет сущность?

5.Какие базы данных и СУБД относятся к реляционным?

6.Для чего используются таблицы баз данных?

7.Определите понятия «запись» и «поле таблицы базы данных».

8.Опишите основные характеристики поля записи.

9.Что такое первичный ключ? Какими свойствами он обладает?

10.Для чего нужна сортировка таблицы базы данных?

11.Что такое индекс таблицы? Сколько индексов может иметь таблица? 12.Почему необходимо учитывать связи между сущностями в базах данных? 13.Как создаются связи между таблицами? Что такое внешний ключ? 14.Какие записи считаются связанными?

15.Что представляет собой структура базы данных?

16.Что называется запросом в базу данных?

17.Что такое приложение базы данных?

18.Для чего нужен администратор базы данных, его основные обязанности?

РАЗДЕЛ 6. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Понятие программного обеспечения. Структура программного обеспечения. Версии и модификации программ. Классификация и обзор языков программирования. Системы программирования.

Методические указания

Программным обеспечением называется совокупность включающая программы, которые могут выполняться на компьютере данной модели, а также комплекты сопровождающей их технической, программной документации.

Совокупность всех программных средств и требующихся им данных, используемых на компьютере, называют software (software – программное обеспечение), а совокупность аппаратных средств – hardware (hardware – аппаратное обеспечение). На любом компьютере имеется конкретный набор аппаратных и программных средств, а также различных данных, которые образуют его ресуры.

В программном обеспечении ПК принято выделять следующие группы программ: системное, инструментальное и прикладное программное обеспечение.

Системное программное обеспечение служит для эффективной работы аппаратуры компьютера. К группе системных программ относятся: операционные системы, операционные оболочки, утилиты, драйверы, архиваторы, антивирусы и другие программы.

Инструментальное программное обеспечение служит для разработки всевозможных пакетов программ, применяемых в самых разных областях деятельности человека. В группу инструментальных программ входят: трансляторы с различных алгоритмических языков, осуществляющие перевод текста программы на машинный язык; связывающие редакторы, позволяющие объединять отдельные части программ в единое целое,

16

отладчики, с помощью которых обнаруживаются и устраняются ошибки, допущенные при написании программы; интегрированные среды разработчиков, объединяющие указанные выше компоненты в единую, удобную для разработки программ систему.

Прикладное программное обеспечение обеспечивает решение задач в различных областях применения компьютерных систем обработки данных. Прикладная программа, или приложение – это программа, предназначенная для решения класса задач в конкретной области применения информационных технологий обработки данных. Это текстовые редакторы, графические редакторы, электронные таблицы, базы данных, интегрированные системы, системы документооборота, бухгалтерские и финансовые программы, переводчики и электронные словари, мультимедийные программы, игровые и развлекательные пакеты и другие.

Контрольные вопросы для самопроверки

1.Что такое программное обеспечение?

2.Что относится к ресурсам компьютера?

3.Опишите классификацию программного обеспечения.

4.Для чего нужно системное программное обеспечение?

5.Зачем нужны операционные системы?

6.Для чего используют инструментальное программное обеспечение?

7.Дайте определение понятий «прикладная программа» и «приложение».

8.Опишите известные вам пакеты прикладных программ.

9.Что такое языки прогарммирования?

10.В чем отличие компиляторов от интерпритаторов?

11.Объясните термины «язык низкого уровня» и «язык высокого уровня». 12.Расскажите о поколениях языков программирования.

13.Опишите использование принципов объектно-ориентированного программирования в средах быстрого проектирования.

14.В чем трудности разработки крупных программных проектов? 15.Какова роль программирования в ходе работы над проектом?

Рекомендуемая литература

1. Информатика: Базовый курс : учебник для вузов / под ред. С. В. Симонович. – СПб. : Питер, 2000. – 640 с.

2.Информатика : учебник / под ред. Б. В. Соболь, А. Б. Галин, Ю. В. Панов, Е. В. Рашидова, Н. Н. Садовой. – Ростов н/Д : Феникс, 2005. – 448 с.

3.Информатика : учебник для вузов / под ред. А. Н. Степанова. – СПб. :

Питер, 2005. – 684 с.

4.Информатика : учебник для вузов / под ред. Н. В. Макаровой. – 3-е изд. – М. : Финансы и статистика, 2001.– 768 с.

5.Основы современных компьютерных технологий : учебное пособие / под ред. А. Д. Хомоненко. – 2-е изд. – СПб. : Корона принт, 2002. – 448 с.

17

РАЗДЕЛ 7. ЛОКАЛЬНЫЕ И ГЛОБАЛЬНЫЕ СЕТИ.

РЕСУРСЫ INTERNET

Компьютерные сети. Классификация сетей. Виды подключения к сети. Глобальная сеть Internet.

Структура Internet. Адресация в Internet. Язык гипертекстовой разметки

HTML. Ресурсы Internet.

Методические указания

Компьютерная сеть – это сложная структура, основанная на трех принципах:

1.Наличие единого центра, координирующего деятельность сети.

2.Использование системы маршрутизации, позволяющей сообщению двигаться по цепочке узлов сети без дополнительного вмешательства человека.

3.Применение единой стандартной адресации, делающей сеть «прозрачной» для внешних сетей, которые доступны для любой абонентской точки системы.

При изучении темы следует обратить внимание на классификацию компьютерных сетей. Иметь представление об основных конфигурациях сетей, типах подключения к сети. Знать суть единой системы адресации и доменной системы имен в Internet. Необходимо ознакомиться с наиболее популярными среди пользователей информационными ресурсами и услугами сети Internet.

Следует уяснить сущность гипертекста, знать принципы его создания. Знать основные тэги языка HTML и их атрибуты. Иметь представление о программах, предназначенных для создания Web-страниц.

Необходимо знать признаки проявления компьютерных вирусов, их основные типы, меры профилактики и борьбы с вирусами.

Контрольные вопросы для самопроверки

1.Охарактеризуйте виды компьютерных сетей по территориальному признаку.

2.Назовите программные средства работы в сетях.

3.Перечислите типы конфигурации сетей.

4.Расскажите об основных способах подключения к сети.

5.Объясните назначение стандартного протокола передачи данных.

6.Сформулируйте отличие единой системы адресации от доменной системы имен.

7.Расскажите о принципах функционирования электронной почты, ее преимуществах по сравнению с обычной почтой.

8.Охарактеризуйте суть работы электронной доски объявлений.

9.Сформулируйте принципы работы в телеконференциях.

10.Дайте характеристику программному обеспечению, размещаемому на FTP-серверах.

11.Охарактеризуйте такие услуги Internet, как «параллельные беседы», интернет-телефония, виртуальные магазины.

18

12.Объясните суть технологии гипертекста.

13.Расскажите об архитектуре WWW (World Wide Web).

14.Перечислите признаки, лежащие в основе классификации компьютерных вирусов, и охарактеризуйте вирусы каждого класса.

15.Приведите примеры наиболее известных антивирусных программ.

Рекомендуемая литература

1.Дарнелл, Р. JavaScript : справочник / Р. Дарнелл. – СПб., 2000. – 192 с.

2.Интернет. Основные понятия // Информатика для юристов и экономистов / под ред. С. В. Симонович. – СПб., 2001.

3.Комагин, В. Б. Создание Web-страниц и Web-сайтов : Самоучитель: учебное пособие / В. Б. Комагин. – М., 2002.

4.Морин, Хеннингер. Эффективные стратегии поиска в Internet : пер. с англ. / М. Хеннингер. – М. : Центр-пресс,1998. – 160 с.

РАЗДЕЛ 8. ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ. МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ

Рассматриваются: цели, задачи, принципы и основные направления обеспечения информационной безопасности государства; роль и место информационной безопасности в системе национальной безопасности страны; угрозы информационной безопасности государства; содержание информационной войны, методы и средства ее ведения; современные подходы к построению систем защиты информации; компьютерная система как объект информационного воздействия, критерии оценки ее защищенности и методы обеспечения ее информационной безопасности; особенности обеспечения информационной безопасности компьютерных систем при обработке информации, составляющей государственную тайну.

Методические указания

При изучении темы следует обратить внимание на методологию создания систем защиты информации. Необходимо, чтобы студент умел выбирать и анализировать показатели качества и критерии оценки систем и отдельных методов и средств защиты информации, а также имел навыки работы с научнотехнической информацией по исследуемым проблемам и задачам. Понятие национальной безопасности. Виды безопасности и сферы жизнедеятельности личности, общества и государства: экономическая, внутриполитическая, социальная, международная, информационная, военная, пограничная, экологическая и другие. Виды защищаемой информации. Основные понятия и общеметодологические принципы теория информационной безопасности. Роль информационной безопасности в обеспечении национальной безопасности государства. Угрозы конституционным правам и свободам человека и гражданина в области духовной жизни и информационной деятельности, индивидуальному, групповому и общественному сознанию, духовному возрождению России. Угрозы информационному обеспечению

19

государственной политики Российской Федерации. Субъекты информационного противоборства. Цель информационного противоборства. Составные части и методы информационного противоборства. Информационное оружие, его классификация и возможности.

Методы нарушения конфиденциальности, целостности и доступности информации. Причины, виды, каналы утечки и искажения информации. Основные направления обеспечения информационной безопасности объектов информационной сферы государства в условиях информационной войны.

Компьютерные системы как объект информационной безопасности. Общая характеристика методов и средств защиты информации. Организационноправовые, технические и криптографические методы обеспечения информационной безопасности. Программно-аппаратное средство обеспечения информационной безопасности.

Контрольные вопросы для самопроверки

1.Понятие информации. Понятие информационной безопасности.

2.Источники угроз информационной безопасности Российской Федерации. Их классификация.

3.Доктрина Информационной Безопасности России. Ее цель, значение, направления, принципы.

4.Защита информации. Понятие, цели.

5.Права и обязанности субъектов (собственников, владельцев, потребителей) в области защиты информации

6.Правовая охрана программ, баз данных и топологий интегральных микросхем (авторское право: личные и имущественные права, патентное право).

7.Юридическая ответственность за нарушение законодательства в сфере компьютерной информации. Понятие компьютерного преступления.

8.Проблемы раскрытия и расследования компьютерных преступлений.

9.Предупреждение компьютерных преступлений.

10.Основы правового режима формирования и использования информационных ресурсов.

11.Классификация компьютерной информации по категориям доступа (секретная, конфиденциальная, коммерческая и другие).

12.Особенности правового режима информации о гражданах (персональные данные).

13.Способы защиты информации.

14.Анализ защищенности информации.

15.Разработка стратегии информационной безопасности организации.

16.Организационные меры обеспечения защиты информации.

17.Программно-аппаратные средства защиты информации.

18.Антивирусная защита.

19.Защиты от несанкционированного доступа (НСД) к информации. 20.Internet – глобальная сеть. Internet как среда совершения компьютерных

20