прикладные программы обработки информации: информационно-поисковые системы, системы автоматического аннотирования, реферирования и индексирования текста, системы машинного перевода, экспертные системы, системы ИИ, естественно-языковые системы обучения, системы распознавания речи, системы автоматического чтения текста;

автоматизированные рабочие места специалистов (АРМ);

системы управления документооборотами

информационное обеспечение:

1. создание баз и банков данных и знаний;

2. СУБД (системы управления базами данных);

3. Электронные хранилища информации (электронные справочники и т.д.);

4. Интернет;

5. E-mail.

Цель создания современных ИТ:

1. Максимальная информатизация и компьютеризация современного общества, обеспечивающая значительный рост производительности труда;

2. Максимальное удовлетворение информационных запросов всех членов общества;

3. Непрерывное повышение знаний, умений и навыков работы самым современным оборудование, техническим обеспечением фирм, офисов.

Основные черты:

1. Компьютерные технологии, в основе которых лежит ПК, обеспечивают электронные процессы обработки данных;

2. Безбумажные технологии;

3. Доступность;

4. Интерактивно-диалоговый режим обмена информацией;

5. Альтернативность, возможность выбора наиболее рациональный ИТ на основе нескольких аналогичных;

6. Формализованность – возможность приведения информационных процессов к абстрактному виду и их записи на машинных языках;

7. Открытость – возможность введения в информационные системы новых элементов;

8. Безопасность.

Примеры ИТ:

1. В лингвистике:

   1. Автоматическое создание словаря, слов, текстов какого-либо автора;

   2. Автоматическое определение значения многозначного слова;

   3. Автоматический синтаксический анализ предложения;

   4. Автоматическое индексирование текста (определение основного содержания);

   5. Автоматическое составление реферата, текста, автоматическое чтение и распознавание текста, перевод, автоматическое построение (порождение) нового текста;

   6. Понимание текста, сказанного вслух;

   7. Синтез речи;

2. В обучении языка:

   1. Автоматические обучающие системы, в рамках которых разрабатывается большое количество мультимедийных обучающий программ;

   2. Дистанционное обучение с помощью интернета: существует большое количество серверов от разных организаций, позволяющих по сети передавать заданные учебные материалы и в интерактивном режиме вести опрос;

   3. Использование словарей, энциклопедий, электронных учебников.

Структура ИТ:

1. Теоретические основы ИТ;

2. Метод решения задач (моделирование);

3. Средства решения задач:

   1. Аппаратные;

   2. Программные.

Теоретическую основу ИТ составляют важнейшие понятия и законы информатики.

Информатика– наука о законах и методах получения, хранения, передачи, распространения и использования информации в естественных и искусственных системах с помощью ЭВМ.

Информация – определённым образом связанные сведения, понятия, отражённые в нашем сознании и изменяющие наше представление о мире; отражение реального мира с помощью различных сообщений.

Сообщение– форма представления информации в виде текста, речи, изображения, цифровых данных, схем, графиков, таблиц.

Данные– результат наблюдения над объектом, явлением, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся. Когда данные используются в практических целях, они превращаются в информацию.

Свойства информации:

1. Актуальность;

2. Достоверность;

3. Ценность;

4. Полнота;

5. Логичность;

6. Компактность.

Виды информации:

1. По отношению к окружающей среде:

   1. Входная (которую система воспринимает от окружающей среды);

   2. Выходная (которую система выдаёт в окружающую среду);

   3. Внутренняя или внутрисистемная (хранится, перерабатывается и используется только внутри системы);

2. По изменчивости:

   1. Постоянная;

   2. Переменная;

   3. Смешанная;

3. По восприятию органами чувств:

   1. Визуальная;

   2. Аудиальная;

   3. Аудиовизуальная;

   4. Тактильная;

4. По направленности:

   1. Массовая;

   2. Специальная:

• Научная;

• Техническая.

Лингвистическаяинформация– множество определённым образом связанных сведений, данных, понятий о языке и правилах его функционирования.

Лингвистическая информатика– наука о законах и методах организации и переработки лингвистической информации с помощью ПК.

Методы получения и использования информации:

1. Эмпирические (полученные опытным путём) - наблюдение, сравнение, измерение, эксперимент, интервью, тестирование, опрос;

2. Теоретические (теории, гипотезы) – восхождение от абстрактного к конкретному (получение знаний о системе на основе знаний о её проявлениях в сознании, мышлении человека), формализация (получение знаний о системе с помощью формул, знаков), виртуализация (создание искусственной среды).

3. Эмпирико-теоретические – абстрагирование (замена системы её моделью), анализ (разъединение системы на подсистемы), синтез (соединение подсистем в системы), индукция (от частного к общему, т.е. познание системы с помощью подсистемы), дедукция (от общего к частному), эвристика (знания по наблюдению, опыту), моделирование (использование приборов), исторический метод (знания с учётом предыстории системы), визуализация (уменьшение, поворот, удаление), мониторинг.

Информационныйпроцесс– процесс, в результате которого осуществляется приём, передача, переработка и использование информации.

Система– любой объект, который одновременно рассматривается как единое целое и как совокупность разнородных объектов, объединённых для достижения определённого результата.

Информационнаясистема– совокупность взаимосвязанных средств, методов и персонала, участвующих в обработке данных. (средства: аппаратные и программные, метод: моделирование, персонал: человек).

ВидыИС:

1. Разомкнутые (системы, в которых полученная потребителем информация используется произвольно, а после получения информация от потребителя в систему ничего не поступает) – справочная, библиотечная система и т.д.

2. Замкнутые (системы, в которых осуществляется тесная связь между пользователем и ИС, осуществляющаяся с помощью введения в структуру ИС канала обратной связи) – продажа авиабилетов и т.д.

Процессы, происходящие в ИС:

1. Ввод информации из внешних и внутренних источников;

2. Обработка и представление информации в удобном виде;

3. Хранение и вывод информации;

4. Ввод информации от потребителя через канал обратной связи (для замкнутых).

Значение ИС:

1. Освобождение от рутинной работы ща счёт автоматизации;

2. Обеспечение достоверности информации;

3. Обеспечение более рациональной обработки связи.

Структура ИС:

1. Подсистема технического обеспечения: ПК, центр сбора, хранения информации и линии связи;

2. Подсистема программного обеспечения;

3. Подсистема информационного обеспечения (совокупность всё информации, средства и методы её классификации);

4. Подсистема математического обеспечения: математические модули, алгоритмы;

5. Подсистема правового обеспечения: правовые нормы по использованию ИТ;

6. Подсистема организационного обеспечения: документы, отражающие обращения пользователя с информационной системой.

ЭВМ– электронное устройство или система, способная выполнять задания чётко определённой последовательности действий.

Технологические достижения, способствовавшие появлению ЭВМ:

1. Изобретение электронных переключателей в виде электронных плат;

2. Разработка универсального метода кодирования информации в виде двоичной системы исчисления;

3. Создание модулей искусственной памяти.

В 1946 году в США создана первая ЭВМ – ЭНИАК (электро-цифровой интегратор и калькулятор): вес 30 тонн, площадь 200 м²18000 ламп.

В 1949 в Англии создана первая ЭВМ с искусственной памятью – ЭДСАК.

В СССР первая ЭВМ в 1951 году – БЭСМ.

ПК– ЭВМ универсального назначения на одного пользователя.

В 1976 году в США создан первый ПК – Apple

В 1984 году фирма Appleсоздала компьютерMacintosch(оба использовались для работы с графикой)

В 1981 году IBMсоздаётIBMPC(для работы в офисах и телекоммуникаций).

Технический прогресс позволили значительно изменить ЭВМ:

1. Сильное уменьшение размера;

2. Снижение стоимости;

3. Упрощение процедуры пользования;

4. Увеличение быстродействия в миллионы раз и значительное увеличение объёма памяти;

5. Усовершенствование электронных деталей.

Развитие ПК:

1. 40-60-е годы – компьютеры первого поколения (ламповые);

2. 60-е – 65-е года – компьютеры второго поколения (полупроводниковые (транзисторные), за счёт чего размеры сильно уменьшились);

3. 65-е – 75-е года – компьютеры третьего поколения (интегральные микросхемы (транзисторы объединятся в микросхемы), что радикально снизило габариты);

4. 75-е – 85-е года компьютеры четвёртого поколения (создаются на базе микропроцессоров и становятся доступны рядовым пользователям); в 1971 году компания Intel выпустила микросхему Intel-4004 — первый микропроцессор и родоначальник доминирующего и самого известного сегодня семейства;

5. С 85-х годов – компьютеры пятого поколения (на сверхбольших интегральных схемах с миллионами транзисторов).

Двоичная система хранения данных:

1. Вся информация в памяти ПК хранится в двоичном коде, так как информацию в таком виде легко технически смоделировать (в виде электронных сигналов: ток идёт – 1, нет – 0):

   1. На магнитном диске, если направление магнитного поля одно – 1, другое – 0;

   2. На оптическом диске, если определённый участок поверхности диска отражает лазерный луч – 0, нет -1;

2. Байт – минимальная адресная единица хранения дынных (в 1 байте 255 – максимальное число хранения); Кодировка – способ компьютерного представления символов. ASCII– первая кодовая таблица (в США), по которой один символ занимает один байт: 0-127 – американская раскладка, 127-255 – дополнительные раскладки. Кодовая таблицаUnicod– 1символ – 2 байта, что позволяет закодировать более 65000 символов, вес файла удваивается.

3. Для хранения текстов на ПК каждому символу следует поставить в соответствие целое число.

4. Графическое изображение состоит из мельчайших точек, называемых растрами, которые образуют узор. Каждый растр можно отцифровать с помощью координат и цвета.

5. Метод кодирования звука основан на том, что каждый сложный звук можно разложить на последовательность гармоничных сигналов, каждый из которых представляет собой правильную синусоиду и может быть описан числовыми параметрами.

PC=Hardware(аппаратные) +Software(программные).

Аппаратное средство– устройства и приборы, входящие в состав ПК.

Программное средство– совокупность программ, управляющих аппаратными средствами и выполняющих задачи по обработке данных.

С точки зрения структуры ПК в аппаратных средствах выделяют конструктивные блоки:

1. Системный блок:

   1. Электронные схемы, управляющие работой ПК, которые состоят из электронных плат. На основной материнской плате располагаются микропроцессор и внутренняя память.

   2. К материнской плате подключаются дочерние платы (видеоплата, аудиоплата, сетевая карта), обмен данными между всеми устройствами происходит с помощью шины.

   3. Блок питания, преобразовывающий электричество сети в ток низкого напряжения;

   4. Вентилятор, системы охлаждения;

   5. Дисководы, накопители.

2. Монитор;

3. Клавиатура;

4. Мышь.

Все устройства, подключаемые к ПК внешне, называются периферийными.

С точки зрения выполняемых функций выделяют функциональные узлы:

Устройства ввода (преобразуют различные виды информации в цифровую форму):

1. Устройства ввода данных от человека:

   1. Клавиатура (104 символа), максимальная скорость набора 10-12 символов в секунду:

• Беспроводные (инфракрасные лучи, радиоволны);

• Виртуальные (физически не существующие):

1. экранная (проектируется на поверхность с помощью инфракрасных лучей);

2. воображаемая (наделяется возможностью понимать текст);

Координатные манипуляторы – позволяют на расстоянии управлять графическими объектами:

• 1964 – изобретение мыши, первые мыши были механическими, затем оптомеханическими, сейчас – оптические, основанные на использовании миниатюрной фотокамеры:

1. Беспроводные (лазерные, инфракрасные, радиоволны);

2. Виртуальные;

Трекбол (перевёрнутая мышь)>>трекпоинт (миниматюрный джойстик размером 5-8мм на клавиатуре)>>тачпад (чувствительная контактная площадка, движение пальца по которой перемещает курсор).

Джойстик – рычажной манипулятор для ввода информации о движении руки (как правило для игр);

Сенсорный экран – координатное устройство, позволяющее путём прикосновения в области экрана монитора производить выбор необходимого элемента данных или вводить данные.

Сканер – устройство для оптического ввода изображения в память ПК. При введении текста он воспринимается как картинка. Для преобразования в символьный формат используются программы оптического распознавания символов (FineReader):

• Ручные;

• Роликовые (похожи на факс: лист движется мимо неподвижного света);

• Планшетные (лист фиксируется, движется луч света);

• Барабанные (в полиграфии);

• Трёхмерные;

• Сканеры штрих-кода;

Дигитайзер (диджитайзер) – кодирующее устройство, позволяющее поточечно вводить в ПК сложную графику, используется для ввода чертежей, схем большого формата.

Микрофон – устройство для ввода звуковой информации, подключаемое к звуковой карте, которая преобразует звук в цифровую форму.

Веб-камера – устройство для ввода в память ПК видеоинформации в режиме реального времени.

Для альтернативного способа управления ПК используются:

• Речевой интерфейс (управление ПК голосом);

• Мыслительный интерфейс (с помощью специальных датчиков);

• Управление жестами.

Устройства ввода данных с других ПК: сетевая плата, модем;

Устройства ввода данных из устройств хранения: дисководы, накопители, USB-порты.

Устройства вывода (преобразуют информацию из цифровой формы в привычные для пользователя виды):

1. Устройства вывода пользователя:

   1. Монитор (вместе с видеокартой составляет видеоподсистему.Вся информация формируется на видеокарте, а затем переносится на экран).

• Основные характеристики:

1. Разрешением (количество точек, выведенных по горизонтали и вертикали в графическом режиме);

2. Цветопередача (палитра) :SWGA– 16,7 млн цветов,AKCGA– 24 млн цветов;

3. Частота развёртки (частота обновления);

4. Размер по диагонали (дюйм – 2,54 см);

5. Видеокарта имеет внутреннюю память;

Типы мониторов:

1. С электронно-лучевой трубкой;

2. ЖК –мониторы ( малые габариты, экологически чистые);

3. Плазменные (изображение не искажается в хорошо освещённом помещении);

4. Полимерные (OLED,LED);

5. Проекционные (видеопроектор или экран размещаются отдельно или в одном корпусе);

6. Лазерные (на основе лазерной панели: очень энергоэкономные, с высоким качеством изображения, вечным сроком службы, в комплекте с затворнымистереоочками способны выводить 3D-изображения);

7. Виртуальные (технология устройств вывода, формирующая изображение на сетчатке глаза);

8. Гелеодисплей (позволяет формировать цветное трёхмерное изображение – голограмму).

Принтер (периферийное устройство ПК для перевода текста или графики на физический носитель из электронного вида). По способу печати делятся на:

• Матричные (печатная головка состоит из иголок (матриц), и через красящую ленту отпечатываются символы; печать только текстов, низкое качество, очень дешёвая печать, печать до 8 экземпляров с копиркой);

• Струйные (картриджи имеют 4 типа чернил: синий, жёлтый, красный, чёрный; печатающие головки имеют маленькие отверстия – сопла, через которые под давлением выдуваются частички чернил, смешивающиеся и образующие палитру цветов; скорость печати 10-20 страниц в минуту (текст), чернила высыхают);

• Лазерные (высокое качество печати, скорость -40 страниц в минуту (текст); частички порошка (тонера) под воздействием лазера (нагрева) вплавляются в лист бумаги);

• Сублимационные (используются в полиграфии, позволяют получить фотографическое качество печати; порошок, минуя жидкое состояние, становится газообразным и напыляется на бумагу);

• Существуют многофункциональные устройства – блок, выполняющий функции принтера, сканера, ксерокса и факса (AllinOne – AIO);

Плоттер (графопостроитель) – устройство, выполняющее функции вывода графики, чертежей, схем на бумагу большого формата (А0, А1);

Аудиосистема;

Устройства вывода на другой ПК:

1. Модем (мо|дем – модулятор и демодулятор) – устройство для преобразования цифровой информации в электронные сигналы и наоборот, бывают внутренними и внешними;

2. Сетевой адаптер –устройство, обеспечивающее подключение компьютера к локальной сети:

• Сетевая карта – соединяет ПК через проводные линии связи;

• Блютуз – позволяет установить соединение между ПК и мобильным телефоном;

• Wi-Fi – адаптер – позволяет соединить ноутбук с подспотом, а затем с интернетом;

Устройства хранения:

1. Внутренняя память (представлена в виде электронных схем, расположенных на материнской плате, отличается небольшим временем доступа и малым объёмом):

   1. ОЗУ (RAM) – оперативно запоминающее устройство: кратковременная, быстродействующая память, предназначенная для хранения исполняемых в данный момент программ и необходимых для этого данных. После выключения её содержимое пропадает. У первых ПК размер 16 Кб, сегодня 1-2 Гб.

   2. ПЗУ (ROM) – постоянно запоминающее устройство: в неё при сборке на заводе записывается специальный комплекс программBIOS, который позволяет осуществлять тестирование всех устройств и начальную загрузку ОС при включении ПК, является энергонезависимой.

   3. Перспективные технологии памяти: разработчики фирм IntelиMSзаявили, чтоBIOSявляется препятствием для внедрения новых технологий, поэтому сейчас ведётся работа над созданием принципиально новой энергонезависимой памяти с высоким быстродействием, которая позволит не загружать ПК в начале каждого сеанса, т.е. он будет всегда в готовности.

2. Внешняя память (представлена накопителями информации, имеет большой объём и более длительное время доступа, чем внутренняя память):

   1. Винчестер (первый был создан в середине 50-х годов):

• Объём (200-300 Гб);

• Скорость вращения магнитных пластин (максимально 150000 оборотов в минуту);

• Время доступа (6-10 миллисекунд)

• Плотность записи данных на дюйм;

• Существуют съёмные жёсткие диски, которые устанавливаются отдельно;

Твёрдотелый накопитель (SSD–SolidStateDrive): запоминающее устройство с функциями жёсткого диска, но без движущихся механических частей, накопителем информации являются микросхемы памяти, используется в компактных устройствах);

Съёмные носители информации:

• Дискета (размер 3,5 дюйма по диагонали, объём 1, 4 Мб);

• Стриммеры (кассеты, внутри которых находится магнитная лента шириной 4-8 мм, ёмкость – 200 Гб, служат для хранения архивов или создания большой резервной копии информации);

• Флеш-память (в виде карточной периферии разных форматов, которые используются в карманных ПК, мобильных телефонах, цифровых фотоаппаратах, объём 4-6 Гб);

• Оптические носители (информация считывается и записывается с помощью лазера):

• CD(первые в 1979 году, диаметр 120 мм, запись только с одной стороны, объём 650 Мб)

1. CD-ROM(ReadOnlyMemory) – возможность многократной перезаписи данных;

2. CD-R(Recordable) – однократная запись;

3. CD-RW(ReWritable) ) – возможность многократной перезаписи данных;

DVD(DigitalVersatibleDisk) (первые в 1996 году, информация может быть записана с двух сторон). Бывают:

1. DVD-ROM

2. DVD-R

3. DVD-RW

По технологии записи различают:

1. Односторонние однослойные (объём 4,7 Гб);

2. Односторонние двуслойные (8,5 Гб);

3. Двусторонние однослойные (9,4 Гб);

4. Двусторонние двуслойные (17 Гб);

Новые технологии:

1. Blu-Raydisk– ультрафиолетовый накопитель, в котором повышение плотности происходит за счёт уменьшения длины волны лазера, сегодня объём 25-50 Гб;

2. Трёхслойные диски, в 2006 году позволяли записывать до 300 Гб;

3. Голографические носители: объёмная запись по всей толщине записываемого слоя, объём 1 Терабайт.

Устройства обработки (микропроцессор) – осуществляет обработку всей информации и управляет работой остальных устройств, состоит из

1. АЛУ (арифметическое и логическое устройство) – ядро микропроцессора;

2. Сопроцессор (устройство, ускоряющее работу процессора при выполнении математических вычислений);

3. КЭШ-память (высокоскоростная память, используемая процессором для временного хранения информации):

   1. 1 уровня – небольшая, сверхбыстрая, нужная для хранения наиболее часто используемых команд и данных;

   2. 2 уровня – более 24 Мб, так как обработка данных микропроцессором происходит быстрее, чем обмен данными между микропроцессором и ОЗУ; чтобы не простаивать, микропроцессор выбирает из ОЗУ новую порцию информации и заносит её в эту память;

4. УУ (устройство управления) – выполняет управление прочими компонентами.

5. Основные характеристики микропроцессора:

   1. Тактовая частота (количество импульсов (тактов), вырабатываемых тактовым генератором процессора за 1с (2-5 ГГц);

   2. Разрядность (количество бит информации, обрабатываемых за один такт (32-64 бита);

   3. Тип микропроцессора (количество ядер (2-4));

   4. Быстродействие (количество операций в секунду);

   5. Первый был создан фирмой Intelв 1971 году, тогда же был сформулирован закон Гордона Мура: «Число транзисторов на кристалле кремния будет удваиваться каждые 1,5 года», данный закон будет действовать до 2020 года.

6. Мощность ПК может увеличиваться:

   1. За счёт изменения технологии (2,4 ядра, что позволяет параллельно обрабатывать данные);

   2. За счёт увеличения числа транзисторов;

7. Технологии на замену кремния:

   1. Молекулярные транзисторы;

   2. ПК на базе молекул ДНК;

   3. Квантовые ПК.

Классификация ПК (в последнее время грань между этими классификациями в значительной степени исчезла):

1. Бытовые ПК;

2. Профессиональные.

Признаки классификации:

1. По уровню специализации:

   1. Универсальные (ПК, решающие широкий круг задач, могут быть различной конфигурации);

   2. Специализированные (предназначены для решения конкретных задач: бортовые ПК, ПК, интегрированные в технику, промышленные ПК, могущие работать в сложной среде):

• Графические станции (ПК для работы с графикой, используемый для подготовки кино, видеофильмов, в издательских отделах и т.д.);

• Файловые серверы (ПК, обеспечивающие доступ к файлам для удалённых пользователей, имеющие большой объём внешней памяти);

• Сетевые серверы (ПК для передачи информации в интернете).

По размерам:

1. Настольные (широко распространены, отличаются простотой изменения конфигурации);

2. Портативные (ноутбуки, нетбуки) – имеют все функциональные узлы, что и ПК, могут работать до 8 часов без подключения к источнику питания, имеют выход в интернет);

3. Карманные:

• КПК (PDA) – вес до 200 граммов, вместо жёсткого диска используется флеш-память, ПО записывается в ПЗУ:

1. Смартфон («умный» телефон) – мобильный телефон, работающий на своей ОС, использующийся для доступа в интернет, почты, просмотра видео, прослушки музыки, могущий работать с Word,Excel, программами для чтения книг;

2. Айфон – мультимедийный смартфон;

Коммуникатор – карманный ПК со встроенным JSM-модулем, позволяет работать с таблицами, текстом, имеет богатый мультимедийный инструментарий, функции навигатора, справочных систем;

По совместимости (множество видов и типов ПК, выпускаемых разными фирмами и работающих с разным ПО):

1. Аппаратная совместимость (две платформы):

• IBMPC(WinTel–WindowsIntel) – для обработки текстов, работы с большими базами данных, изначально были предназначены для телекоммуникации;

• Macintosch(Apple) – используются в настольно-издательских системах, для создания мультимедийных приложений.

На уровне ОС;

Программная совместимость;

Совместимость на уровне данных.

Суперкомпьютеры– мощные многопроцессорные компьютеры, вес 40-100 тонн, площадь 150 м², 1-100 трлн. операций секунду, выпускаются в единичных экземплярах, используется для решения сложных задач, которые нельзя решить на ПК:

1. В сейсмологии;

2. В метеорологии;

3. Для моделирования сложных явлений и процессов.

ПО–совокупность программ, записанных на машинном языке (Soft).

Системное (25%) – ПО, использующееся для работы и обслуживания ПК:

ОС– основная управляющая программа для координации внутренних функций ПК и для контроля выполнения операций ПК.

Функции:

1. Управление работой ПК и его ресурсами;

2. Запуск прикладных программ на выполнение;

3. Предоставление пользователю удобного интерфейса;

Классификация ОС:

1. По интерфейсу:

   1. Текстовые (простые ОС) – рассчитаны на одного пользователя, однозадачны, 16-разрядные, несетевые, последняяMSDOS7 (до середины 90-х); затем появились программы оболочки (NortonCommander), где управление велось с помощью функциональных клавиш, также графические операционные оболочки (Win3.11);

   2. Графические – имеют графический интерфейс, который характеризуется наличием окон, пиктограмм, меню, полос прокрутки, управлением с помощью мыши; многозадачны, многопользовательские, 32-64-разрядные, сетевые (первая платформа – MSWindows95/98/NT/2000/ML/XP/Vista/7/8; вторая платформа –System,MacOS,универсальны -Unix,Linux).

   3. Предполагается, что в будущем будут разрабатываться ОС, должные упростить работу с ПО, должные поддерживать интерактивный ввод/вывод данных, то есть двусторонний разговор на естественном языке (социальный интерфейс);

2. По режиму работы:

   1. Автономные ОС, устанавливающиеся на отдельном компьютере (MSWindows2000/XP/Vista/7);

   2. Сетевые:

• «клиент-клиент», где все ПК равны и используются при создании локальных сетей;

• «клиент-сервер» - архитектура корпоративных и глобальных сетей (Windows2000/Server;XP/Server;Vista/Server).

• Функции сетевой ОС:

1. Связь всех ПК в сеть;

2. Координация всех функций ПК;

3. Обеспечение защищённого доступа к данным и периферийным устройствам.

Утилиты(вспомогательные или служебные программы, которые предоставляют ряд дополнительных услуг и помогают пользователю эффективнее работать с системой):

1. Внутренние (встроенные):

   1. Утилита установки и удаления программ и оборудования;

   2. Утилита динамического сжатия данных на диске;

   3. Утилита резервного копирования данных;

   4. Сканирование диска на логические ошибки;

   5. Утилита дефрагментации диска и т.д.

2. Внешние (устанавливаются как отдельные программы):

   1. Архиваторы WinRarиWinZip:

   2. Пакет утилит TotalCommander;

Антивирусные программы(программы для предотвращения заражения компьютерной сети вирусами и ликвидации последствий).

Вирус– программа, могущая создавать свои копии (необязательно похожие на оригинал) и внедрять их в файлы, изменять состояние дисков, наносить вред иного рода. Впервые были созданы в середине 80-х.

1. В зависимости от типа поражаемых файлов вирусы делятся:

   1. Поражающие загрузочные сектора;

   2. Поражающие исполнимые файлы (.exe, .com, .bat);

   3. Макровирусы (файлы документов)

2. По принципу распространения делятся:

   1. «черви» - очень быстро распространяются, о не очень опасны);

   2. «троянские кони» - не распространяются, являются механизмом вторжения и поражения.

Драйвера– программы для управления устройствами ПК, чаще всего ввода/вывода.

Прикладные (пользовательские)программы – программы, превращающие ПК в инструмент для выполнения какого-либо конкретного вида работ, нужного пользователю.

1. Деловое ПО:

   1. Офисное:

• Системы автоматизации делопроизводства (MSWord,Excel);

• Программы создания графики (PhotoShop,CoralDraw,PowerPoint);

• Системы управления документооборотами( СУБД, электронные архивы);

• Телекоммуникационные программы (браузеры, электронная почта).

• Основные направления развития офисного ПО:

1. Создание сетевых версий офисного ПО;

2. Дальнейшее развитие технологий по распознаванию речи;

3. Разработка технологий интеллектуальной обработки текста (создание и внедрение в обычные программы ИИ, могущего создавать самостоятельно документы, приглашения, текстовые сообщения);

Лингвистическое ПО – программы, связанные с обработкой текстовой информации, с пониманием и порождение текста и речи:

• Программы автоматического чтения текста (FineReader);

• Программы рукописного ввод текста;

• Системы автоматического аннотирования и реферирования текста;

• Электронные словари;

• Системы автоматического перевода текста;

• Интеллектуальные поисковые системы;

• Системы порождения и понимания текста;

• Системы распознавания и синтеза речи;

• Различные экспертные системы;

• Автоматически обучающие системы.

Экономическое ПО – программы в экономике и финансовой сфере. Из всего ПО в СНГ более половины составляет экономическое. Наиболее популярны бухгалтерское, финансово-аналитическое, управленческое, информационно-правовое.

Домашнее ПО:

1. Программы для развития и ведения домашнего хозяйства;

2. Для бизнеса (работа по контракту и поиск в интернете);

3. Для самообразования (словари, энциклопедии, образовательные программы);

Прикладные инструментальные средства– позволяет программистам разрабатывать ПО: языки программирования и системы проектирования приложений:

1. Язык программирования (алгоритмический язык)– искусственный язык для представления алгоритма решения задачи в виде, понятном компьютеру (существует около 2000 языков).

2. Системы проектирования– интегрированный комплекс из:

   1. Некоторого языка программирования;

   2. Программы-компилятора, преобразующей текст программы в машинные коды;

   3. Программы-компановщика, объединяющей отдельные модули;

   4. Программы-отладчика, выявляющей ошибки;

   5. Большой библиотеки готовых к выполнению программ.

3. Классификация языков программирования:

   1. Языки ассемблера – записанное в алгоритме действие в виде машинных кодов;

   2. Языки системного уровня, где действие алгоритма записано в виде отдельных английских слов или их частей (Pascal,C++);

   3. Языки описания сценариев (для связывания готовых программ в новые, более сложные программы (скриптовые)): JavaScript,Delphi.

Виртуальная реальность– компьютерная система, способная внушить пользователю иллюзию мира, порождённого компьютером и позволить ему управлять этим миром по своему желанию (синоним «киберпространство»). Для создания используется специальное ПО, позволяющее создавать объект, наделять его определёнными свойствами и программировать законы его поведения в виртуальной реальности.

Технологии создания виртуальной реальности:

1. Системы типа «окно в мир» - реалистичный трёхмерный вывод изображения для созерцания;

2. Виртуальная реальность второго лица, не требующая специальных аппаратных средств (тренажёры, игры);

3. Система видеоналожения – с помощью камеры изображение накладывается на двухмерную картинку, используемую в телевидении;

4. Системы полного погружения – создание и вывод изображения с углом обзора 180 градусов, трёхмерный звук, моделирование кинестетических эффектов – осязания, обоняния;

5. Системы дистанционного присутствия – установка чувствительного датчика на объекте реального мира, который связан с пользователем и ПК.

Аппаратное обеспечение виртуальной реальности:

1. ПК с хорошими техническими характеристиками;

2. Сенсорные перчатки, использующиеся для осязания;

3. Устройства для стереовидения: стереоочки, виртуальные шлемы.

Сферы применения виртуальной реальности:

1. Бизнес: электронная торговля, туризм и путешествия, архитектура;

2. Медицина;

3. Образование;

4. Военное дело;

5. Развлечения;

6. Домашнее хозяйство.

Компьютерная сеть– совокупность компонентов, могущих осуществить информационное взаимодействие друг с другом с помощью коммуникационного оборудования и ПОчерез линии связи.

Компоненты компьютерной сети:

1. Определённое число ПК и периферийных устройств;

2. Средства электронной связи – совокупность устройств, осуществляющих передачу на расстоянии:

   1. Линии связи:

• Проводные:

1. Кабель;

2. Телефонные линии связи;

3. Оптоволоконные линии связи (кабель из стекловолокна);

4. Кабельное ТВ;

5. Силовая электронная линия;

Беспроводные:

1. Инфракрасное излучение (в прямой видимости);

2. Лазерное излучение;

3. Радиосвязь (Wi-Fi,Wi-max);

4. Спутниковый канал связи;

Устройства для подключения к линиям связи:

• Сетевая карта (устройство для физического подключения ПК к локальной сети);

• Модем (устройство для подключения ПК к глобальной сети);

Коммуникативное оборудование:

1. Концентраторы, коммутаторы, мосты, шлюзы, маршрутизаторы – устройства, позволяющие объединить сегменты локальных сетей, несколько локальных сетей, локальные и корпоративные сети с интернетом;

ПО (сетевая ОС):

1. Сетевой протокол (набор правил при передаче данных по сети);

2. Сетевые приложения (строятся по технологии «клиент ->сервер»)

3. Сервер – ПО, установленное на ПК сервера и отвечающее на запросы клиентского ПК.

Классификация компьютерных сетей:

1. Локальные (LAN) –сети, объединяющие ПК одного пользователя, здания, предприятия, ограниченные небольшой территорией.

   1. Значение локальной сети:

• Совместное использование данных, прикладных программ;

• Обмен информацией;

• Выход в интернет.

Региональные (MAN) – сеть, предназначенная для обслуживания региона (города, области), нужная для связи локальных сетей с глобальной.

1. Корпоративная сеть – сеть, объединяющая ПК в рамках крупной корпорации, офисы которой находятся в разных городах. Является закрытой.

• Для построения используются:

1. Все перечисленные линии связи;

2. Всё коммуникационное оборудование;

3. Протокол (TCP/IP);

Назначение корпоративной сети:

1. Объединение распределённых офисов компании

2. Обеспечение безопасности информации;

3. Разделение дорогостоящих ресурсов и разделение доступа к ним;

4. Выход в интернет.

Глобальная (WAN) – сообщество из разноплановых сетей, объединяющее миллиона ПК.

1. Особенности:

• Децентрализованная обработка информации;

• Передача информации на большие расстояния;

Линии связи: радио, спутниковая, телефонная, оптоволоконная, силовая.

Коммуникационное оборудование – маршрутизатор.

Назначение: обеспечение каждому доступа к информации, циркулирующей в сети и предоставление возможности общаться друг с другом.

Использование:

• Для учёбы, развлечения, общения и т.д.;

• Услуги удалённого доступа;

• Передача файлов и сообщений.

История создания:

• 1964-1969 – создание первой глобальной сети Arpanet;

• 1984 – разделение данной сети на две: NSFnetпрародитель интернета),MILnet;

• 1988 – сеть Интернет стала международной.

Основные понятия: представляет собой объединение крупных узлов (хост-компьютеров), каждый из которых является мощным постоянно включённым ПК. Каждым узлом управляет организация – провайдер.

Для обмена информацией используются протоколы двух типов:

• Базовые (отвечают за физическую пересылку информации) – основным является протокол TCP-IP:

1. TCP(TransferControllProtocol) – разбивает информацию на пакеты и описывает, каким образом будет устанавливаться надёжный канал связи;

2. IP(InternetProtocol) – добавляет к каждой порции служебную информацию с адресом отправителя и получателя и обеспечивает их доставку;

Прикладные (отвечают за функционирование специальных служб на программном уровне);

Каждый узел имеет свой уникальный адрес – цепочку цифр или соответствующее имени этой цепочки символьное имя ПК;

• Цифровой адрес (IP-адрес) – двоичное число в виде 4 десятичных чисел, разделённых точкой. Для удобства пользователя используют доменный адрес – представление в виде нескольких цепочек символов (доменов), разделённый точкой. Среди доменов существует иерархия: домен в конце адреса называется доменом самого высокого уровня, он идентифицирует географический регион или тип организации.

Основные ресурсы сети Интернет:

• Средства поиска информации и размещения личной информации:

1. WWW(WorldWideWeb) – совокупность взаимосвязанных гипертекстовых документов, один из самых современных средств в интернете, информация в нём представлена в видеWeb-страниц.

• Web-страница – документ, имеющий графический интерфейс, содержимое которого описано с помощью языкаHTML.

• Web-сайт – совокупность взаимосвязанныхWeb-страниц на одном сервере, информация представлена в виде гипертекста, то есть нелинейного текста из разнородной информации. Переходы междуWeb-страницами осуществляются с помощью гиперссылок. Используется технология «клиент-сервер».

• Web-сервер – сервер-программа, установленная на ПК-сервере, позволяющем хранить и пересылатьWeb-страницы.

• Web-браузер – программа-клиент для навигации и просмотраWeb-страниц. Прикладной протоколWWW–HTTP.

1. К услугам WWWотносятся:

• Тематические каталоги ресурсов;

• Поисковые машины, или автоматические роботы;

• Системы поиска людей и организаций;

• Активные информационные каналы (Web-вещание);

• Интерактивные сервисы;

• Создание почтовых ящиков и Web-страниц.

1. FTP(FileTransferProtocol) – хранилище и система пересылки всевозможных файлов архивов.

2. Telnet– сервис для удалённого управления компьютером, позволяющий обеспечить работу так, как будто терминал пользователя является терминалом сервера.

Средства обмена информацией:

1. Электронная почта (e-mail) – средство обмена информацией, подготовленной в электронном виде, между людьми, имеющих доступ в интернет

2. Списки рассылки – услуга, которая позволяет определённому числу пользователей поставлять периодические издания, рекламную информацию;

3. Usenet– глобальная распределительная система дискуссий, включающая множество групп новостей, хранящихся на серверах по всему миру;

4. IRC(chat) – обмен текстовыми сообщениями в реальном времени;

5. Интернет-пейджинг – система, позволяющая зарегистрироваться в своей системе серверов и получить пейджинговый номер (ICQ). При подключении к интернету программа определяет текущийIР-адрес ПК и отправляет его на центральный сервер, что даёт Вам возможность вызвать любого человека, имеющего пейджинговый номер и подключённого к интернету.

6. Аудиоконференции;

7. Видеоконференции;

8. Радио, телевещание через интернет;

9. Интернет-телефония – возможность передачи сообщений с ПК на ПК, с ПК на телефон, с телефона на телефон.

Тенденции в развитии интернета:

• Упрощение процедуры подключения к интернету;

• Появление новых средств доступа в интернет;

• Повышение скорости доступа к сети;

• Увеличение количества IP-адресов (введена седьмая версия протоколаIP, которая поддерживает не 4, а 16-байтовое число, что позволить создать 10³⁹IP-адресов);

• Предоставление пользователю широких возможностей: интернет-телефонии, интерактивного вещания, электронной торговли;

• Создание сети Интернет2:

1. Цель: создание высокоскоростной сети и приложений для неё;

2. Проект по созданию сети нового поколения, призванной избавить от недостатков Интернет1;

3. Пользователи Интернет2 имеют доступ в Интернет1, наоборот нет.

4. К концу столетия территория сети должна стать основной информационной средой, а интернет – основным средством связи.

Системы автоматического чтения текстов

Для быстрого и качественного ввода текста в ПК используется сканер, работающий по принципу фотоаппарата. Чтобы «понять» текст, то бишь перевести графику в цифровой вид, нужна система автоматического распознавания текста.

OCR(OpticalCharesterRecognition) – компьютерная программа, позволяющая преобразовывать текст бумажного носителя в электронный текстовый файл.

Основные принципы работы системы:

1. Целостность (объект описывается как целое с помощью значимых элементов и отношений между ними);

2. Целенаправленность (распознавание строится как процесс выдвижения и целенаправленной проверки гипотез);

3. Адаптивность (способность компьютерной системы к самообучению).

Этапы работы системы FineReader:

1. Сканирование (получение графического образа документа;

2. Распознавание текста страницы:

   1. Анализ графического макета страницы (выделение областей для распознавания, выделение в тексте строк и отдельных символов);

   2. Распознавание каждого символа на основе различных алгоритмов распознавания;

3. Проверка орфографии;

4. Сохранение.

Алгоритмы распознавания (классификаторы):

1. Шаблонные (шрифтозависимые) – растровое изображение накладывается на шаблон, содержащийся в базе данных, наиболее подходящим является тот, у которого наименьшее количество точек отличается.

2. Шрифтонезависимые:

   1. Признаковые (позволяют анализировать не всё изображение знака, а лишь некоторые признаки, вычисляется по формулам, не отвечает принципу целостности);

   2. Структурные (содержат информацию не о точечном изображении символа, а о правилах начертания (или структуры).Структурными элементами являются составляющие символ линии, однако данный метод чувствителен к дефектам изображения).

В FineReaderработают все алгоритмы, экспертная система, встроенная внутрь ядра, сама выбирает нужный алгоритм.

Возможности OCR:

1. Во время сканирования система автоматически подбирает яркость, фрагментирует каждую страницу, распознает символы текста;

2. Позволяет распознавать печатные символы (200 языков), рукопечатные и рукописные тексты.

3. Способность самообучаться и распознавать плохо пропечатанные символы.

4. Распознавание изображения, полученного с помощью цифрового фотоаппарата, а также файлы в формате PDF.

Развитие OCRидёт в направлении повышения точности распознавания текстов низкого качества, распознавание рукописного текста, выделение текстовой информации на фоне шумов, а также интеграцийOCR-систем с различными программами обработки информации.

Системы автоматического аннотирования и реферирования текста

Реферат– связный текст, кратко выражающий не только центральную тему документа, но и цель, методы, основные результаты описанного исследования или разработки.

Аннотация– краткое изложение содержания документа с общим представлением о его теме.

Машинный реферат– последовательность предложений исходного текста либо таблица, в ячейках которой ключевые слова или словосочетания (первый машинный реферат был сделан в 1958 году).

Этапы построения реферата человеком:

Подготовительный (чтение текста и осмысление документа в целом);

1. Аналитический (референт выделяет основные смысловые единицы (предложения, слова, словосочетания), строит план реферата);

2. Этап непосредственного построения реферата (выделенные ранее единицы располагаются в единый вторичный текст в соответствии с планом).

В качестве смысловых единиц реферата могут быть:

1. Полное (без изменений) ключевое предложение исходного текста;

2. Перефразированное ключевое предложение;

3. Предложение из ключевых слов и словосочетаний;

4. Предложение, обобщающее несколько предложений исходного текста.

Смысловые единицы аннотации:

1. Ключевые слова или словосочетания исходного текста с предшествующими им специальными словами – реляторами («тема состоит в том, что» и проч.);

2. Специальные предложения исходного текста, содержащие элементы («рассматривается важная проблема» и проч.)

ПК должен уметь:

1. Находить в тексте ключевые слова, словосочетания, предложения;

2. Находить в тексте менее значимые единицы;

3. Составлять из текстовых единиц смысловые единицы реферата\аннотации.

Методы автоматического реферирования:

1. Статистический: в данном методе ключевое слово – это знаменательное слово текста, котороес учётом синонимов встретилось в тексте наибольшее число раз.

   1. Задача: по формуле гдеF– число повторений слова в тексте,m– число абзацев, где есть это слово,N– количество слов в тексте,n– количество абзацев в тексте составить алгоритм, позволяющий получить:

• аннотацию текста в виде слов-реляторов со следующими за ними ключевыми словосочетаниями текста – ключевыми существительными со стоящими перед ними определениями, выраженными прилагательными или причастиями;

• словесный реферат текста в виде последовательной цепочки ключевых предложений – предложений, содержащих три и более ключевых слова.

• Словоупотребление– цепочка символов, заключённых между двумя пробелами.

• Словоформа– словоупотребление вне текста. Несколько словоформ, имеющих одно и то же лексическое значение, образуют слово.

Алгоритм решения задачи:

• ПК по каждому абзацу составляет алфавитно-частотный словарь словоформ;

• Все словари объединяются в единый распределительный алфавитно-частотный словарь всего текста;

• Система «чистит» словарь, сжимая его до словаря потенциальных ключевых слов:

1. Удаляется служебная и общепринятая лексика;

2. Объединяются грамматические формы одного и того же слова;

3. Объединяются синонимы;

4. Удаляются слова, встреченные только в одном абзаце;

Словарь потенциальных опорных слов делится (с помощью К_важн)на

1. Словарь главных опорных слов;

2. Словарь второстепенных опорных слов;

Строится аннотация, составленная из слов-реляторов со следующими за ними ключевыми словосочетаниями, состоящими из главного опорного слова и определения.

Позиционные: основным критерием этих методов является место или позиция предложения в тексте:

1. Метод заглавия (основное содержание текста выражается текстом заголовка) – составляет словарь ключевых слов на основе заголовков\подзаголовков;

2. Метод локализации (работает на текстах узкой тематики) – идея в том, что в таких текстах предложения о цели и результатах занимают фиксированное место.

Логико-семантические: исследуют структуру и семантику текста.

1. Ключевое предложение – предложение с наибольшей функцией весомости влияют различные факторы:

2. Связь с левым и правым окружением;

3. Наличие в предложении семантически значимых слов;

4. Выделение текста шрифтом и т.д.

Каждый метод имеет достоинства и недостатки, используются комбинированно.

Данные методы относятся к направлению квазиреферирования, основаны на выделении из текстов наиболее информативных предложений, передающих основной смысл документа. Текст, полученный путём соединения отрывочных фрагментов, лишён гладкости.

Сегодня появились методы второго направления на выделение из текстов наиболее информативной информации и создания с помощью неё новых текстов. Такое реферирование приближается к интеллектуальному реферированию. Данные системы работают сразу с несколькими источниками, а также способны работать с видео.