Функции ос

Основные функции (простейшие ОС):

• Загрузка приложений в оперативную память и их выполнение.

• Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).

• Управление оперативной памятью (распределение между процессами, виртуальная память).

• Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, компакт-диск и т. д.), организованным в той или иной файловой системе.

• Пользовательский интерфейс.

• Сетевые операции, поддержка стека протоколов.

Дополнительные функции:

• Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).

• Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.

• Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений.

• Разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы (аутентификация, авторизация аутентификация — это установление подлинности лица, а авторизация — предоставление этому лицу некоторых прав).

Слайд 16

Встроенные программы или firmware - это программы, «зашитые» в цифровые электронные устройства. В ряде случаев (например BIOS IBM-PC совместимых компьютеров) являются по сути частью операционной системы, хранящейся в постоянной памяти. В достаточно простых устройствах вся операционная система может быть встроенной. Многие устройства современных компьютеров имеют собственные "прошивки", осуществляющие управление этими устройствами и упрощающие взаимодействие с ними.

Системы программирования. К этой категории относятся системные программы, предназначенные для разработки программного обеспечения:

ассемблеры компьютерные программы, компиляторы исходного текста программ, написанных на языке ассемблера, в программу на машинном коде.

трансляторы программы или технические средства, выполняющее трансляцию программы

компиляторы - Программы, переводящие текст программы на языке высокого уровня, в эквивалентную программу на машинном языке

интерпретаторы - Программы (иногда аппаратные средства), анализирующие команды или операторы программы и тут же выполняющие их

компоновщики (редакторы связей) редакторы связей) — программы, которые производит компоновку — принимает на вход один или несколько объектных модулей и собирает по ним исполнимый модуль.

препроцессоры исходных текстов - это компьютерные программы, принимающая данные на входе, и выдающая данные, предназначенные для входа другой программы, например, такой как компилятор

отладчики - является модулем среды разработки или отдельным приложением, предназначенным для поиска ошибок в программе.

текстовые редакторы - компьютерные программы, предназначенные для создания и изменения текстовых файлов, а также их просмотра на экране, вывода на печать, поиска фрагментов текста и т. п.

специализированные редакторы исходных текстов — текстовые редакторы для создания и редактирования исходного кода программ. Он может быть отдельным приложением, или встроен в интегрированную среду разработки (IDE).

библиотеки подпрограмм

Редакторы графического интерфейса

Перечисленные инструменты могут входить в состав интегрированных сред разработки

Слайд 17

Утилиты (англ. utility или tool) — программы, предназначенные для решения вспомогательных задач (дефрагментация дисков, управление реестром, и т.д.)

Утилиты предоставляют доступ к возможностям (параметрам, настройкам, установкам) недоступным без их применения, либо делают процесс изменения некоторых параметров намного проще (автоматизируют его).

Утилиты зачастую входят в состав операционных систем, идут в комплекте со специализированным оборудованием.

Слайд 18

Функции утилит

Мониторинг показателей датчиков и производительности оборудования (например, мониторинг температур процессора, видоеадаптера; чтение S.M.A.R.T. жёстких дисков (self monitoring analyzing reporting technology – технология оценки состояния жесткого диска встроенной аппаратурой самодиагностики); бенчмарки (тест производительности. контрольная задача, необходимая для определения сравнительных характеристик производительности компьютерной системы)

Управление параметрами оборудования (например, органичение максимальной скорости вращения cd-привода; изменение скорости вращения вентиляторов)

Контроль показателей (например, проверка ссылочной целостности; правильности записи данных)

Расширение возможностей (предоставление услуг на принципиально другом уровне, например, форматирование диска и/или переразметка диска, с сохранением данных, либо удаление без возможности восстановления)

Слайд 19

Типы утилит

Дисковые утилиты

Дефрагментаторы

Проверка диска - поиск неправильно записанных либо повреждённых различным путём файлов и участков диска, и их последующее удаление для эффективного использования дискового пространства (CHKDSK, fsck, Scandisk)

Очистка диска — удаление временных файлов, ненужных файлов, чистка «корзины» (Очистка_диска встроенная в Windows, CCleaner)

Разметка диска - деление диска на логические диски, которые могут иметь различные файловые системы и восприниматься операционной системой как несколько различных дисков (PartitionMagic, GParted, fdisk)

Резервное копирование - создание резервных копий целых дисков и отдельных файлов, а также восстановление из этих копий

Сжатие дисков - сжатие информации на дисках для увеличения вместимости жёстких дисков

Утилиты работы с реестром (CCleaner, Reg Organizer)

Утилиты мониторинга оборудования и бенчмарки (SpeedFan)

Тесты оборудования

Слайд 20

Система управления базами данных (СУБД) — специализированная программа (чаще комплекс программ), предназначенная для организации и ведения базы данных. Для создания и управления информационной системой СУБД необходима в той же степени, как для разработки программы на алгоритмическом языке необходим транслятор

Слайд 21

Вредоносная программа (буквальный перевод англоязычного термина Malware, malicious — злонамеренный и software — программное обеспечение, жаргонное название — «малварь») — злонамеренная программа, то есть программа, созданная со злым умыслом и/или злыми намерениями.

Компьютерный вирус — разновидность компьютерных программ, отличительной особенностью которой является способность к размножению (саморепликация). В дополнение к этому вирусы могут повредить или полностью уничтожить все файлы и данные, подконтрольные пользователю, от имени которого была запущена заражённая программа, а также повредить или даже уничтожить операционную систему со всеми файлами в целом.

В настоящее время не существует единой системы классификации и именования вирусов (хотя попытка создать стандарт была предпринята на встрече CARO в 1991 году).

Принято разделять вирусы по поражаемым объектам (файловые вирусы, загрузочные вирусы, скриптовые вирусы, макро-вирусы, сетевые черви), по поражаемым операционным системам и платформам (DOS, Microsoft Windows, Unix, Linux), по технологиям, используемым вирусом (полиморфные вирусы, стелс-вирусы), по языку, на котором написан вирус (ассемблер, высокоуровневый язык программирования, скриптовый язык и др.).

Троянская программа (также — троян, троянец, троянский конь, трой) — программа, используемая злоумышленником для сбора информации, её разрушения или модификации, нарушения работоспособности компьютера или использования его ресурсов в неблаговидных целях.

Действие троянской программы может и не быть в действительности вредоносным, но трояны заслужили свою дурную славу за их использование в инсталляции программ типа Backdoor. По принципу распространения и действия троян не является вирусом, так как не способен распространяться саморазмножением.

Троянская программа запускается пользователем вручную или автоматически — программой или частью операционной системы, выполняемой на компьютере-жертве (как модуль или служебная программа). Для этого файл программы (его название, иконку программы) называют служебным именем, маскируют под другую программу (например, установки другой программы), файл другого типа или просто дают привлекательное для запуска название, иконку и т. п.

Spyware (шпионское программное обеспечение) — программа, которая скрытным образом устанавливается на компьютер с целью полного или частичного контроля за работой компьютера и пользователя без согласия последнего.

Spyware могут осуществлять широкий круг задач, например:

• собирать информацию о привычках пользования Интернетом и наиболее часто посещаемые сайты (программа отслеживания);

• запоминать нажатия клавиш на клавиатуре (кейлоггеры) и записывать скриншоты экрана (screen scraper) и в дальнейшем отправлять информацию создателю spyware;

• несанкционированно и удалённо управлять компьютером (remote control software) — бэкдоры, ботнеты, droneware;

• инсталлировать на компьютер пользователя дополнительные программы;

• использоваться для несанкционированного анализа состояния систем безопасности (security analysis software) — сканеры портов и уязвимостей и взломщики паролей;

• изменять параметры операционной системы (system modifying software) — руткиты, перехватчики управления (hijackers) и пр. — результатом чего является снижение скорости соединения с Интернетом или потеря соединения как такового, открывание других домашних страниц или удаление тех или иных программ;

• перенаправлять активность браузеров, что влечёт за собой посещение веб-сайтов вслепую с риском заражения вирусами.

Существует множество других типов вредоносных программ, они могут не быть четко выраженными или сочетать в себе признаки разных типов: руткитов (программа для скрытия следов присутствия злоумышленника или вредоносной программы в системе) , бэкдоров (создают «чёрный ход» в систему), кейлоггеров (регистрирация активности пользователей), программ-шпионов (крадут пароли от банковских счётов и номера кредитных карт), ботнетов (превращают заражённые компьютеры в станции по рассылке спама или в часть компьютерных сетей, занимающихся спамом и прочей противоправной активностью).

Создание и распространение компьютерных вирусов и вредоносных программ преследуется в России согласно Уголовному Кодексу РФ (глава 28, cтатья 273).

Слайд 22

Файловая система (англ. file system) — регламент, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации. Она определяет формат физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов. Конкретная файловая система определяет размер имени файла, максимальный возможный размер файла, набор атрибутов файла. Некоторые файловые системы предоставляют сервисные возможности, например, разграничение доступа или шифрование файлов.

Слайд 23

Основные функции любой файловой системы нацелены на решение следующих задач:

• именование файлов;

• программный интерфейс работы с файлами для приложений;

• отображения логической модели файловой системы на физическую организацию хранилища данных;

• устойчивость файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств;

• содержание параметров файла, необходимых для правильного его взаимодействия с другими объектами системы (ядро, приложения и пр.)

В многопользовательских системах появляется еще одна задача: защита файлов одного пользователя от несанкционированного доступа другого пользователя, а также обеспечение совместной работы с файлами, к примеру при открытии файла одним из пользователей, для других этот же файл временно будет доступен в режиме «только чтение».

Слайд 24

Дисковые файловые системы:

Для носителей с произвольным доступом (например, жёсткий диск): FAT32, HPFS, ext2 и др.

Поскольку доступ к дискам в разы медленнее, чем доступ к оперативной памяти, для прироста производительности во многих файловых системах применяется асинхронная запись изменений на диск. Для этого применяется либо журналирование, например в ext3, ReiserFS, JFS, NTFS, XFS, либо механизм soft updates и др.

Для оптических носителей (CD и DVD): ISO9660, ISO9690, HFS, UDF.

Слайд 25

Виртуальные файловые системы:

Предназначены для абстрагирования от физической сущности устройства и работы с ним как с обычных разделом диска

devfs — Устаревшая система файловых устройств в ОС семейств BSD, GNU/Linux

procfs — Система для обслуживания процессов, устаревший механизм ОС семейств BSD, GNU/Linux

sysfs — Получение информации о системных устройствах и драйверах в ОС GNU/Linux

Файловые системы с защитой от сбоев. Файловые системы с встроенной избыточностью.

RAIF Redundant Array of Independent Filesystems — Избыточный Массив Независимых Файловых систем — файловая система похожая на структуру RAID.

ZFS Содержит свое внедрение RAID-5 и RAID-6 — RAID-Z и RAID-Z2 соответственно.

Файловые системы для сетевых хранилищ

Файловые системы для общих дисков (также известные как Файловые системы для сетевых (общих) хранилищ (файловая система SAN) или кластерные файловые системы) в основном используются в сетевых хранилищах, где все узлы сети имеют прямой доступ к блоковому устройству хранения, где расположена эта файловая система.

Такие файловые системы функционируют, даже при поломке одного из узлов. Данные файловые системы, обычно, используются в кластерах высокой доступности вместе с аппаратным RAID.

 NFS, CIFS, SSHFS, GmailFS и др.

К другим относятся специализированные ФС:

Шифрованные файловые системы

Файловые системы точка-точка

Распределенные файловые системы

Распределенные параллельные файловые системы с защитой от сбоев

Запись-ориентированные файловые системы

файловые системы непрерывного состояния

Слайд 26

Роль учетного механизма, позволяющего обслуживать десятки и сотни файлов, в файловой системе очень важна. Общим приемом является сведение учетной информации о расположении файлов на магнитном диске в одно место - его каталог (директорий).

Файловые системы в большинстве своем имеют древовидную иерархическую структуру.

Директория (англ. directory — алфавитный справочник, часто переводится как каталог) — файл, содержащий записи о входящих в него файлах. Директории могут содержать записи о других директориях, образуя древовидную структуру. Каждый объект (файл или папка) имеет набор свойств:

• Имя: абсолютное (уникальное имя включающее в себя путь к файлу от корневого каталога) и относительное не включающее путь. Все файлы должны иметь различные абсолютные имена.

• Расширение: часть имени файла, указывающая на содержание файла. ОС обрабатывает файлы по разному на основе расширения.

• Атрибуты: 4 самых распространенных в ФС

• Read only – только для чтения (в файл запрещена запись)

• System – системный (критический для работы системы)

• Hidden – скрытый (скрытый от показа до явного указания)

• Archive – архивный (измененный после резервного копирования, требует архивации)

• Время:

• Создания, модификации, последнего доступа

• Владелец файла

• Права доступа

Слайд 30-32

Операции с файлом делят на операции связанные с открытием и не связанные с открытием

Связанные с открытием файла

Открытие файла (обычно в качестве параметров передается имя файла, режим доступа и режим совместного доступа, а в качестве значения выступает файловый хэндлер или дескриптор), кроме того обычно имеется возможность в случае открытия на запись указать на то, должен ли размер файла изменяться на нулевой.

Закрытие файла. В качестве аргумента выступает значение, полученное при открытии файла. При закрытии все файловые буферы сбрасываются.

Запись — в файл помещаются данные.

Чтение — данные из файла помещаются в область памяти.

Перемещение указателя — указатель перемещается на указанное число байт вперёд/назад или перемещается по указанному смещению относительно начала/конца. Не все файлы позволяют выполнение этой операции (например, файл на ленточном накопителе может не «уметь» перематываться назад).

Сброс буферов — содержимое файловых буферов с незаписанной в файл информацией записывается. Используется обычно для указания на завершение записи логического блока (для сохранения данных в файле на случай сбоя).

Получение текущего значения файлового указателя.

Операции, не связанные с открытием файла

Операции, не требующие открытия файла оперируют с его «внешними» признаками — размером, именем, положением в дереве каталогов. При таких операциях невозможно получить доступ к содержимому файла, файл является минимальной единицей деления информации.

В зависимости от файловой системы, носителя информации, операционной системой часть операций может быть недоступна.

• Удаление файла

• Переименование файла

• Копирование файла

• Перенос файла на другую файловую систему/носитель информации

• Получение или изменение атрибутов файла

Слайд 33

Существует 2 основных вида текстовой документации:

Без форматирования

Сохранение информации, коды программ, и т.д.

С форматированием

Для оформления печатной продукции, электронной документации и т.д.

Для работы с форматированной текстовой документацией существую 2 метода:

1. Самый распространенный в данный момент – WYSIWYG (аббр. What You See Is What You Get (что вы видите, то и получите))

Плюсы - Все стили форматирования, применяются немедленно и вы видите результат. К пользователю данного метода предъявляется минимум требований. К минусам этого метода можно отнести требовательность к ресурсам рабочей станции и сложность реализации некоторых методов форматирования и оформления.

2. Второй метод, назовем его метод с пост обработкой, более сложен для первоначального изучения, поскольку реализован в виде некоего языка описания разметки страницы и форматирования текста. Он позволяет очень гибко настраивать представление конечного вида документа, но после компиляции.

Плюсы – гибкость настройки, мощные средства обработки специальных конструкций, не требователен к ресурсам во время написания текста. Минусы – необходимость обучения, для получения финального вида необходимо компилировать текст.

Слайд 34

Примерами программ для работы с неформатированными текстами могут служить:

Notepad – поставляется с MS Windows

Emacs – Один из самых мощных по возможностям многоцелевой, свободный редактор. История развития Emacs превышает 35 лет. Ядро реализовано на Си, остальная часть на диалекте Лисп — Elisp. Это позволяет модифицировать поведение редактора без его перекомпиляции. Имеет большое число режимов работы, при использовании редактора для программирования — не уступает возможностям IDE.

Vim – Свободный. Один из самых мощных по возможностям редактор для программистов. Модальный, основные режимы работы: режим ввода текста и командный режим. Обладает широкими возможностями настройки и автоматизации. Целевая аудитория — администраторы и программисты. Возможно расширение функционала за счёт поддержки скриптовых языков.

Notepad++ (GNU GPL), Свободный кроссплатформенный редактор с подсветкой синтаксиса для многих языков программирования и фолдингом (сворачивание определённых фрагментов редактируемого кода или текста в одну строку). В качестве таких фрагментов может быть любой логически цельный фрагмент кода программы, например функция, класс, цикл и т. п. или фрагмент текста, например абзац, глава, секция. ). Широкие возможности настройки и автоматизации.

Слайд 35

Для домашнего использования более всего подходят программы:

WordPad – поставляется с MS Windows

MS Word – самый распространенный редактор текстов

OpenOffice.org Writer — текстовый процессор и визуальный (WYSIWYG) редактор HTML, входит в состав OpenOffice.org и является свободным программным обеспечением (выпускается под лицензией LGPL).

Writer похож на Microsoft Word и функциональность этих редакторов примерно равна. Writer также имеет некоторые возможности, отсутствующие в Word, например:

• сохранение документов в формат PDF (Такая возможность была реализована в MS Office 2007 в виде плагина, который не входит в стандартную поставку и который необходимо устанавливать отдельно);

• арифметические расчёты и другие формулы в таблицах;

• возможность создания составных документов;

• возможность защиты отдельных частей документов (разделов) и отдельных ячеек таблиц от изменений;

• поддержка стилей страниц

Pages – текстовый процессор входящий в состав iWork, пакета прикладных программ для MacOS X

AbiWord — свободный текстовый процессор, распространяемый согласно GNU General Public License. Поддерживается на платформах GNU/Linux, Mac OS X (PowerPC), Microsoft Windows, ReactOS, SkyOS, BeOS и других. Название «AbiWord» происходит от корня испанского слова «Abierto», что значит — «открытый».

Слайд 36

К настольным издательским системам относятся перечисленные системы. Они обладают большими возможностями по подготовке материалов к печати, цветокоррекции, спуска полос, и т.д.

Слайд 37

Табличный процессор — категория программного обеспечения, предназначенного для работы с электронными таблицами.

Изначально табличные редакторы позволяли обрабатывать исключительно двухмерные таблицы, прежде всего с числовыми данными, но затем появились продукты, обладавшие помимо этого возможностью включать текстовые, графические и другие мультимедийные элементы. Инструментарий электронных таблиц включает мощные математические функции, позволяющие вести сложные статистические, финансовые и прочие расчеты.

Электронные таблицы (или табличные процессоры) - это прикладные программы, предназначенные для проведения табличных расчетов. Появление электронных таблиц исторически совпадает с началом распространения персональных компьютеров. Первая программа для работы с электронными таблицами — табличный процессор, была создана в 1979 году, предназначалась для компьютеров типа Apple II и называлась VisiCalc.

В 1982 году появляется знаменитый табличный процессор Lotus 1-2-3, предназначенный для IBM PC. Lotus объединял в себе вычислительные возможности электронных таблиц, деловую графику и функции реляционной СУБД.

Популярность табличных процессоров росла очень быстро. Появлялись новые программные продукты этого класса: Multiplan, Quattro Pro, SuperCalc и другие. Одним из самых популярных табличных процессоров сегодня является MS Excel, входящий в состав пакета Microsoft Office.

Что же такое электронная таблица? Это средство информационных технологий, позволяющее решать целый комплекс задач: Прежде всего, выполнение вычислений. Издавна многие расчеты выполняются в табличной форме, особенно в области делопроизводства: многочисленные расчетные ведомости, табуляграммы, сметы расходов и т. п. Кроме того, решение численными методами целого ряда математических задач; удобно выполнять в табличной форме. Электронные таблицы представляют собой удобный инструмент для автоматизации таких вычислений. Решения многих вычислительных задач на ЭВМ, которые раньше можно было осуществить только путем программирования, стало возможно реализовать Математическое моделирование. Использование математических формул в ЭТ позволяет представить взаимосвязь между различными параметрами некоторой реальной системы. Основное свойство ЭТ — мгновенный пересчет формул при изменении значений входящих в них операндов. Благодаря этому свойству, таблица представляет собой удобный инструмент для организации численного эксперимента:

подбор параметров,

прогноз поведения моделируемой системы,

анализ зависимостей,

планирование.

Дополнительные удобства для моделирования дает возможность графического представления данных (диаграммы); Использование электронной таблицы в качестве базы данных. Конечно, по сравнению с СУБД электронные таблицы имеют меньшие возможности в этой области. Однако некоторые операции манипулирования данными, свойственные реляционным СУБД, в них реализованы. Это поиск информации по заданным условиям и сортировка информации.

Слайд 38

Растровое изображение представляет собой матрицу пикселей (pixel – picture element). Каждый пиксель описывается числовыми значениями составляющих цвета, прозрачности и т.д.

Векторное изображение описывается формулами, основанными на опорных точках и векторах.

В случае использования растрового изображения, размер несжатого файла будет напрямую зависеть от размера изображения и глубины цвета.

Для векторного изображения размер будет зависеть от количества представленных элементов.

Для описания отрезка достаточно двух наборов чисел – координат двух точек. Окружность – центр и радиус.

Также, в файле хранится информация о холсте (размеры холста), о стилях линий и т.д.

Слайд 42

bmp – самый простой формат хранения графической информации. Не содержит ни каких дополнительных возможностей, но может быть открыт практически на любом ПК.

jpg – самый распространенный на данный момент формат хранения изображений. В нем применяется сжатие с потерями, но коэффициент сжатия может быть настроен.

tiff – самый мощный графический формат. Позволяет хранить информацию с любыми палитрами, цветовыми пространствами, глубина цвета может меняться от 8 до 64 бит на канал, может содержать карту прозрачности, глубины и т.д. Может включать в себя сжатие различными кодеками для уменьшения размера файла.

gif - формат для обмена изображениями. Формат GIF способен хранить сжатые данные без потери качества в формате до 256 цветов. Независящий от аппаратного обеспечения формат GIF был разработан в 1987 году (GIF87a) фирмой CompuServe для передачи растровых изображений по сетям. В 1989-м формат был модифицирован (GIF89a), были добавлены поддержка прозрачности и анимации. GIF используетLZW-компрессию, что позволяет неплохо сжимать файлы, в которых много однородных заливок (логотипы, надписи, схемы). Изображение в формате GIF хранится построчно, поддерживается только формат с индексированой палитрой цветов. Стандарт разрабатывался для поддержки 256-цветовой палитры.

png -  растровый формат хранения графической информации, использующий сжатие без потерь. PNG был создан как для улучшения, так и для замены формата GIF графическим форматом, не требующим лицензии для использования. Формат PNG хранит графическую информацию в сжатом виде. Причём это сжатие производится без потерь, в отличие, например, от JPEG.

Он имеет следующие основные преимущества перед GIF:

практически неограниченное[3] количество цветов в изображении (GIF использует в лучшем случае 8-битный цвет);

опциональная поддержка альфа-канала;

возможность гамма-коррекции;

двумерная чересстрочная развёртка;

возможность расширения формата пользовательскими блоками (на этом основан, в частности, APNG).

eps – расширение формата PostScript, данные в котором записываются в соответствии со стандартом DSС (Document Structuring Conventions), но при этом c рядом расширений, позволяющих использовать этот формат как графический.

svg –  масштабируемая векторная графика — язык разметки масштабируемой векторной графики, созданный Консорциумом Всемирной паутины (W3C) и входящий в подмножество расширяемого языка разметки XML, предназначен для описания двухмерной векторной и смешанной векторно/растровой графики в формате XML. Поддерживает как неподвижную, так анимированную и интерактивную графику — или, в иных терминах, декларативную и скриптовую. Это открытый стандарт, является рекомендацией консорциума W3C, — организации, разработавшей такие стандарты, как HTML иXHTML.

Слайд 49

RGB (аббревиатура английских слов Red, Green, Blue — красный, зелёный, синий) — аддитивная цветовая модель, описывающая способ синтеза цвета. В российской традиции иногда обозначается как КЗС.

Аддитивной она называется потому, что цвета получаются путём добавления (англ. addition) к черному.

Изображение в данной цветовой модели состоит из трёх каналов. При смешении основных цветов (основными цветами считаются красный, зелёный и синий) — например, синего (B) и красного (R), мы получаем пурпурный (M magenta), при смешении зеленого (G) и красного (R) —жёлтый (Y yellow), при смешении зеленого (G) и синего (B) — циановый (С cyan). При смешении всех трёх цветовых компонентов мы получаем белый цвет (W).

Для описания каждого цвета отводится 8 бит. В сумме получаем 24 бита на один пиксель.

Четырёхцветная автотипия (CMYK: Cyan, Magenta, Yellow, Key color) — субтрактивная схема формирования цвета, используемая прежде всего в полиграфии для стандартной триадной печати.

В CMYK используются четыре цвета, первые три в аббревиатуре названы по первой букве цвета, а в качестве четвёртого используется чёрный. Одна из версий утверждает, что K — сокращение от англ. blacK. Согласно этой версии, при выводе полиграфических плёнок на них одной буквой указывался цвет, которому они принадлежат. Чёрный не стали обозначать B, чтобы не путать с B (англ. blue) из модели RGB, а стали обозначать K (по последней букве). Профессиональные цветокорректоры работают с десятью каналами RGBCMYKLab, используя доступные цветовые пространства. Поэтому при обозначении CMYK как CMYB фраза «манипуляция с каналом B» требовала бы уточнения «манипуляция с каналом B из CMYB», что было бы неудобно.

Согласно другому варианту, K является сокращением от слова ключевой англ. Key: в англоязычных странах термином key plate обозначается печатная форма для чёрной краски.

Вариант третий говорит о немецком происхождении К — нем. Kontur. Этот вариант подтверждается ещё и тем, что многие старые монтажники так и называют соответствующую плёнку — контур, контурная. Тем более, что в технологии печати чёрный и вправду как бы оконтуривает изображение.

Так как модель CMYK применяют в основном в полиграфии при цветной печати, а бумага и прочие печатные материалы являются поверхностями, отражающими свет, удобнее считать, какое количество света (и цвета) отразилось от той или иной поверхности, нежели сколько поглотилось. Таким образом, если вычесть из белого три первичных цвета,RGB, мы получим тройку дополнительных цветов CMY. «Субтрактивный» означает «вычитаемый» — из белого вычитаются первичные цвета.

Так же как в RBG для описания каждого цвета используется 8 бит – в сумме 32 бита.

В цветовом пространстве Lab значение светлоты отделено от значения хроматической составляющей цвета (тон, насыщенность). Светлота задана координатой L (изменяется от 0 до 100, то есть от самого темного до самого светлого), хроматическая составляющая — двумя полярными координатами a и b. Первая обозначает положение цвета в диапазоне от зеленого до пурпурного, вторая — от синего до желтого.

В отличие от цветовых пространств RGB или CMYK, которые являются, по сути, набором аппаратных данных для воспроизведения цвета на бумаге или на экране монитора (цвет может зависеть от типа печатной машины, марки красок, влажности воздуха в цеху или производителя монитора и его настроек), Lab однозначно определяет цвет. Поэтому Lab нашел широкое применение в программном обеспечении для обработки изображений в качестве промежуточного цветового пространства, через которое происходит конвертирование данных между другими цветовыми пространствами (например, из RGB сканера в CMYK печатного процесса). При этом особые свойства Lab сделали редактирование в этом пространстве мощным инструментом цветокоррекции.

Слайд 50

Фрактальная графика Математической основой фрактальной графики является фрактальная геометрия. Здесь в основу метода построения изображений положен принцип наследования от, так называемых, «родителей» геометрических свойств объектов-наследников. Понятия фрактал, фрактальная геометрия и фрактальная графика, появившиеся в конце 70-х, сегодня прочно вошли в обиход математиков и компьютерных художников. Слово фрактал образовано от латинского fractus и в переводе означает «состоящий из фрагментов». Оно было предложено математиком Бенуа Мандель-бротом в 1975 году для обозначения нерегулярных, но самоподобных структур, которыми он занимался.

Фракталом называется структура, состоящая из частей, которые в каком-то смысле подобны целому.   Одним из основных свойств фракталов является самоподобие. Объект называют самоподобным, когда увеличенные части объекта походят на сам объект и друг на друга. Перефразируя это определение, можно сказать, что в простейшем случае небольшая часть фрактала содержит информацию обо всем фрактале. В центре фрактальной фигуры находится её простейший элемент — равносторонний треугольник, который получил название «фрактальный». Затем, на среднем отрезке сторон строятся равносторонние треугольники со стороной, равной (1/3a) от стороны исходного фрактального треугольника. В свою очередь, на средних отрезках сторон полученных треугольников, являющихся объектами-наследниками первого поколения, выстраиваются треугольники-наследники второго поколения со стороной (1/9а) от стороны исходного треугольника.

Таким образом, мелкие элементы фрактального объекта повторяют свойства всего объекта. Полученный объект носит название «фрактальной фигуры». Процесс наследования можно продолжать до бесконечности. Таким образом, можно описать и такой графический элемент, как прямую.

Изменяя и комбинирую окраску фрактальных фигур можно моделировать образы живой и неживой природы (например, ветви дерева или снежинки), а также, составлять из полученных фигур «фрактальную композицию». Фрактальная графика, также как векторная и трёхмерная, является вычисляемой. Её главное отличие в том, что изображение строится по уравнению или системе уравнений. Поэтому в памяти компьютера для выполнения всех вычислений, ничего кроме формулы хранить не требуется. Только изменив коэффициенты уравнения, можно получить совершенно другое изображение.  Эта идея нашла использование в компьютерной графике благодаря компактности математического аппарата, необходимого для ее реализации. Так, с помощью нескольких математических коэффициентов можно задать линии и поверхности очень сложной формы. Итак, базовым понятием для фрактальной компьютерной графики являются «Фрактальный треугольник». Затем идет «Фрактальная фигура», «Фрактальный объект»; «Фрактальная прямая»; «Фрактальная композиция»; «Объект-родитель» и «Объект наследник». Следует обратить Ваше внимание на то, что фрактальная компьютерная графика, как вид компьютерной графики двадцать первого века получила широкое распространение не так давно. Её возможности трудно переоценить. Фрактальная компьютерная графика позволяет создавать абстрактные композиции, где можно реализовать такие композиционные приёмы как, горизонтали и вертикали, диагональные направления, симметрию и асимметрию и др. Сегодня немногие компьютерщики в нашей стране и за рубежом знают фрактальную графику. С чем можно сравнить фрактальное изображение? Ну, например, со сложной структурой кристалла, со снежинкой, элементы которой выстраивается в одну сложную структуру. Это свойство фрактального объекта может быть удачно использовано при составлении декоративной композиции или для создания орнамент. Сегодня разработаны алгоритмы синтеза коэффициентов фрактала, позволяющего воспроизвести копию любой картинки сколь угодно близкой к исходному оригиналу. С точки зрения машинной графики фрактальная геометрия незаменима при генерации искусственных облаков, гор, поверхности моря. Фактически благодаря фрактальной графике найден способ эффективной реализации сложных неевклидовых объектов, образы которых весьма похожи на природные. Геометрические фракталы на экране компьютера — это узоры, построенные самим компьютером по заданной программе «с нуля».

В этом одно из отличий фрактальных графических редакторов (и в частности — Painter) от прочих графических программ. Например, в Adobe Photoshop изображение, как правило, «с нуля» не создается, а только обрабатывается. Другой самобытной особенностью фрактального графического редактора Painter (как и прочих фрактальных программ, например Art Dabbler) является то, что реальный художник, работающий без компьютера, никогда не достигнет с помощью кисти, карандаша и пера тех возможностей, которые заложены в Painter программистами.

Слайд 51

Трёхмерная графика оперирует с объектами в трёхмерном пространстве. Обычно результаты представляют собой плоскую картинку, проекцию. Трёхмерная компьютерная графика широко используется в кино, компьютерных играх.

Любой полигон можно представить в виде набора из координат его вершин. Так, у треугольника будет 3 вершины. Координаты каждой вершины представляют собой вектор (x, y, z). Умножив вектор на соответствующую матрицу, мы получим новый вектор. Сделав такое преобразование со всеми вершинами полигона, получим новый полигон, а преобразовав все полигоны, получим новый объект, повёрнутый/сдвинутый/промасштабированный относительно исходного.

Программные пакеты, позволяющие создавать трёхмерную графику, то есть моделировать объекты виртуальной реальности и создавать на основе этих моделей изображения, очень разнообразны. Последние годы устойчивыми лидерами в этой области являются коммерческие продукты: такие как Autodesk 3ds Max, Maya, Newtek Lightwave, SoftImage XSI и сравнительно новые Rhinoceros 3D, Cinema 4D или ZBrush. Кроме того, уверенно набирают популярность и открытые продукты, распространяемые свободно, например, полнофункциональный пакет Blender (позволяет и производство моделей, и последующий рендеринг), K-3D и Wings3D (только создание моделей с возможностью последующего использования их другими программами).

Трехмерная графика активно применяется в системах автоматизации проектных работ (САПР) для создания твердотельных элементов: зданий, деталей машин, механизмов.

Слайд 52

Сжатие без потерь (англ. Lossless data compression) — метод сжатия информации, при использовании которого закодированная информация может быть восстановлена с точностью до бита. При этом оригинальные данные полностью восстанавливаются из сжатого состояния. Этот тип сжатия принципиально отличается от сжатия данных с потерями. Для каждого из типов цифровой информации, как правило, существуют свои оптимальные алгоритмы сжатия без потерь.

Сжатие данных без потерь используется во многих приложениях. Например, оно используется в популярном файловом формате ZIP и Unix-утилите Gzip. Оно также используется как компонент в сжатии с потерями.

Сжатие без потерь используется, когда важна идентичность сжатых данных оригиналу. Обычный пример — исполняемые файлы и исходный код. Некоторые графические файловые форматы, такие как PNG или GIF, используют только сжатие без потерь; тогда как другие (TIFF, MNG) могут использовать сжатие как с потерями, так и без.

Сжатие данных с потерями — это метод сжатия данных, когда распакованный файл отличается от оригинального, но «достаточно близок» для того, чтобы быть полезным каким-то образом.

Методы сжатия с потерями часто используются для сжатия звука или изображений.

В таких случаях распакованный файл может очень сильно отличаться от оригинала на уровне сравнения «бит в бит», но практически неотличим для человеческого уха или глаза в большинстве практических применений.

Много методов фокусируются на особенностях строения органов чувств человека. Психоакустическая модель определяет то, как сильно звук может быть сжат без ухудшения воспринимаемого качества звука. Недостатки, причинённые сжатием с потерями, которые заметны для человеческого уха или глаза, известны как артефакты сжатия.

Основные методы сжатия: Метод главных компонент, Фрактальное сжатие, JPEG, Вэйвлетная компрессия

Слайд 53

Презента́ция (от лат. praesentatio) — Общественное представление чего-либо нового, недавно появившегося, созданного, например: книги, журнала, кинофильма, телепрограммы, организации.

Презентация — это обычно рекламный или информационный инструмент, позволяющий пользователю активно взаимодействовать с ним через меню управления.

Презентация обычно содержит в себе текст, иллюстрации к нему и выдержана в едином графическом стиле.

Сегодня информационные технологии позволяют создавать презентации с использованием аудио- и видеовставок, делать презентации динамичными и интерактивными, использовать в них гипертекстовые ссылки.

Microsoft PowerPoint – самый известный на сегодняшний день инструмент для создания презентаций

OpenOffice.org Impress – создание презентаций в пакете OpenOffice.org

Apple Keynote – из состава iWork

В большинстве случаев все подобные программы предоставляют примерно одинаковый набор функций: оформление слайдов с помощью графики, видео, звуков, анимации, поддержка гиперссылок, работа с несколькими экранами (для аудитории и для ведущего), создание мастер-слайдов и т.д.

38