- •Информатика
- •Оглавление
- •1 История информатики.
- •1.1 Память машины и человека
- •1.2 «Усилители» умственных способностей
- •1.3 Истоки создания автоматических машин
- •1.4 Первые промышленные автоматы
- •1.5 История развития вычислительной техники
- •1.6 Классификация эвм
- •Большие эвм
- •Малые эвм
- •Персональные компьютеры
- •Суперэвм
- •Серверы
- •Переносные компьютеры
- •2 Предмет информатики
- •2.1 Предмет информатики. Структура информатики. Связь информатики с другими дисциплинами.
- •2.2 Структура информатики
- •2.3 Актуальные проблемы информатики. Основные проблемы и направления исследования в информатике
- •3 Информационное общество. Информатика. Информация.
- •3.1 Информационное общество
- •3.2 Информация.
- •3.2.1 Виды информации
- •3.2.2 Свойства информации и законы ее преобразования
- •3.2.3 Мера и основные свойства информации
- •4 Кодирование информации в компьютере
- •4.1 Кодирование текстовой информации
- •Кодирование текста
- •Фрагмент одноствольного алфавита
- •Примеры решения задач.
- •4.2 Кодирование графической информации
- •4.2.1 Растровое изображение
- •4.2.2 Цветовые модели
- •Кодирование графической информации
- •Двоичный код восьмицветной палитры
- •Двоичный код шестнадцатицветной палитры
- •Двоичный код 256-цветной палитры
- •4.2.3 Векторное и фрактальное изображения
- •Примеры решения задач
- •4.2.4 Кодирование звуковой информации
- •Кодирование звуковой информации
- •4.2.5 Форматы звуковых файлов
- •Примеры решения задач
- •5 Математические основы информатики. Формы представления данных в компьютере
- •5.1Системы счисления.
- •5.2 Двоичная система счисления
- •5.2.1 Двоичная арифметика
- •5.3 Шестнадцатеричная система счисления
- •5.4 Восьмеричная система счисления
- •5.5 Перевод чисел из одной системы счисления в другую
- •5.6 Отрицательные числа
- •6 Логические основы эвм
- •6.1 Высказывания и предикаты
- •6.2 Логические вентили, схемы, структуры
- •7.1 Общие сведения
- •7.2 Структурный подход к разработке алгоритмов
- •7.3 Методы разработки и анализа алгоритмов
- •8 Моделирование объектов, процессов и явлений
- •9 О компьютерной сети
- •9.1 Понятие компьютерной сети
- •9.2 Типы сетей
- •9.3 Топология сети
- •9.3.1 Шина
- •9.3.2 Звезда
- •9.3.3 Кольцо
- •9.4 Классификация сетей
- •9.4.1 Локальные сети
- •9.4.2 Глобальные сети
- •9.5 Глобальная сеть Internet
- •9.5.1 Глобальная компьютерная сеть
- •9.5.2 История сети Internet
- •9.5.3 Возможности сети Internet
- •9.5.5 Задание местоположения документов в www.
- •9.5.6 Программы просмотра.
- •10 Структура электронной почты в сети Internet
- •10.1 Структура и адрес электронного сообщения
- •10.2 Пользовательский почтовый клиент mua
- •10.3 Транспортный агент mta
- •10.4 Агент обработки сообщения msa
- •10.5 Агент локальной доставки lda
- •10.6 Хранилище сообщений
- •10.7 Доставка почтового сообщения
- •10.8 Основы работы с почтовым клиентом Outlook Express
- •10.8.1 Регистрация в системе электронной почты Internet
- •10.8.2 Интерфейс программы Microsoft Outlook Express
- •10.8.3 Настройка почтовой системы Microsoft Outlook Express
- •10.8.4 Создание и отправка простейшего сообщения
- •10.8.5 Ответ на сообщение
- •10.8.6 Присоединенные файлы
- •10.9 Хранение почтовых сообщений
- •10.10 Управление сообщениями
- •10.10.1 Определение правил обработки сообщений
- •10.10.2 Список блокированных адресов
- •10.11 Адресная книга
- •10.11.1 Добавление адреса
- •10.11.2 Создание новой папки
- •10.11.3 Поиск адреса корреспондента
- •10.11.4 Создание списка рассылки
- •11 Основные инструменты работы в базах данных
- •11.1 Краткая история баз данных
- •11.2 Данные и управление базами данных
- •11.2.1 Недостатки файловой организации данных
- •11.2.2 База данных
- •11.2.3 Системы управления базами данных (субд)
- •11.2.4 Функции администратора базы данных (абд)
- •11.2.5 Недостатки интеграции данных
- •11.2.6 Независимость данных
- •11. 3 Проектирование баз данных
- •11.4 Жизненный цикл системы баз данных
- •11.5 База данных – основа информационного обеспечения управленческой деятельности
- •11.6 Представление системы в форме erm
- •11.7 Распределенная обработка информации
- •11.8 Общие вопросы разработки баз данных субд Access
- •Пример выполнения задания
- •Поставщики
- •11.9 Создание и корректировка базы данных в субд
- •Типы данных, обрабатываемых в Access
- •Пример выполнения работы
- •Создание структуры таблицы Поставщики
- •Создание структуры таблицы Товары
- •Сортировка
- •Поиск записи
- •Фильтрация записей
- •Расширенный фильтр
- •11.10 Запросы на выборку
- •Примеры часто используемых операторов и функций
- •Пример выполнения задания
- •11.11 Вычисления в запросах: простые, групповые и сводные
- •Типы операций
- •Сведения о стипендиатах
- •Перекрестная таблица
- •Изменение структуры сводной таблицы
- •Фильтрация
- •Детализация
- •11.12 Формы
- •Пример выполнения задания
- •11.13 Отчеты
- •Пример выполнения задания
- •Пример выполнения задания
- •11.15 Настройка пользовательского интерфейса
- •Пример выполнения задания
- •12 Информационная безопасность
- •12.1 Основные составляющие информационной безопасности
- •12.2 Проблемы информационной безопасности
- •12.3 Основные определения и критерии классификации угроз
- •12.4 Наиболее распространенные угрозы доступности
- •12.5 Вредоносное программное обеспечение
- •12.6 Антивирусы
- •12.6.1 Технологии обнаружения вирусов
- •12.6.2 Режимы работы антивирусов
- •12.6.3 Антивирусный комплекс
- •12.7 Основные угрозы целостности
- •12.8 Основные угрозы конфиденциальности
- •12.9 Основные мероприятия в области информационной безопасности
- •12.9.1 Законодательный, административный и процедурный уровни
- •12.9.2 Программно-технические меры
- •12.10 Законодательный уровень информационной безопасности
- •12.10.1 Российское законодательство в области информационной безопасности
- •12.10.2 Текущее состояние российского законодательства в области информационной безопасности
- •12.11 Криптография и шифрование
- •12.11.1 Контроль целостности
- •12.11.2 Цифровые сертификаты
- •Библиографический список.
Суперэвм
К суперЭВМ относятся мощные многопроцессорные вычислительные машины с быстродействием сотни миллионов – десятки миллиардов операций в секунду.
Типовая модель суперЭВМ 2000 г., по прогнозу, будет иметь следующие характеристики:
высокопараллельная многопроцессорная вычислительная система с быстродействием примерно 100 000 MFLOPS;
емкость: оперативной памяти 10 Гбайт, дисковой памяти 1-10 Тбайт (1 Тбайт = 1000 Гбайт);
разрядность 64; 128 бит.
Фирма Cray Research намерена к 2000 г. создать суперЭВМ производительностью 1 TFLOPS = 1 000 000 MFLOPS.
Создать такую высокопроизводительную ЭВМ по современной технологии на одном микропроцессоре не представляется возможным ввиду ограничения, обусловленного конечным значением скорости распространения электромагнитных волн (300 000 км/с), ибо время распространения сигнала на расстояние несколько миллиметров (линейный размер стороны МП) при быстродействии 100 млрд. оп/с становится соизмеримым с временем выполнения одной операции. Поэтому суперЭВМ создаются в виде высокопараллельных многопроцессорных вычислительных систем (МПВС).
Высокопараллельные МПВС имеют несколько разновидностей:
магистральные (конвейерные) МПВС, в которых процессоры одновременно выполняют разные операции над последовательным потоком обрабатываемых данных; по принятой классификации такие МПВС относятся к системам с многократным потоком команд и однократным потоком данных (МКОД или MISD – Multiple Instruction Single Data);
векторные МПВС, в которых все процессоры одновременно выполняют одну команду над различными данными - однократный поток команд с многократным потоком данных (ОКМД или SIMD – Single Instruction Multiple Data);
матричные МПВС, в которых МП одновременно выполняют разные операции над несколькими последовательными потоками обрабатываемых данных - многократный поток команд с многократным потоком данных (МКМД или MIMD - Multiple Instruction Multiple Data).
Первая суперЭВМ была задумана в 1960 г. и создана в 1972 г. (машина ILLIAC IV с производительностью 20 MFLOPS), а начиная с 1974 г. лидерство в разработке суперЭВМ захватила фирма Cray Research, выпустившая ЭВМ Cray 1 производительностью 160 MFLOPS и объемом оперативной памяти 64 Мбайта, а в 1984 г. – ЭВМ Cray 2, в полной мере реализовавшую архитектуру MSIMD и ознаменовавшую появление нового поколения суперЭВМ. Производительность Cray 2 – 2000 MFLOPS, объем оперативной памяти – 2 Гбайта. Классическое соотношение, ибо критерий сбалансированности ресурсов ЭВМ – каждому MFLOPS производительности процессора должно соответствовать не менее 1 Мбайта оперативной памяти.
В настоящее время в мире насчитывается несколько тысяч суперЭВМ (в 1991 г. – 900 шт.), начиная от простеньких офисных Cray EL до мощных Cray 3, Cray 4, Cray Y-MP C90 фирмы Cray Research, Cyber 205 фирмы Control Data, SX-3 и SX-X фирмы NEC, VP 2000 фирмы Fujitsu (Япония), VPP 500 фирмы Siemens (ФРГ) и др., производительностью несколько десятков тысяч MFLOPS; среди лучших суперЭВМ можно отметить и отечественные суперкомпьютеры.
В сфере суперЭВМ Россия, пожалуй, впервые представила собственные оригинальные модели ЭВМ. Все остальные: и ПК, и малые, и универсальные ЭВМ, за редким исключением (например, ЭВМ Рута 110), на базе отечественной технологии копировали зарубежные разработки (в первую очередь разработки фирм США).
В СССР, а позднее в России была разработана и реализуется (сейчас, правда, почти заморожена) государственная программа разработки суперкомпьютеров. По этой программе были разработаны и частично выпущены такие суперЭВМ, как повторяющая архитектуру Cray Электроника СС БИС; оригинальные разработки: EC119I, 1195, 1191.01, 1191.10, Эльбрус 1, 2, 3, ЗБ. Разработка ЕС1191 с производительностью 1200 MFLOPS из-за нехватки средств заморожена; офисные варианты ЕС 1195 и ЕС 1191.01 имеют производительность соответственно 50 и 500 MFLOPS; идет разработка ЕС 1191.10 с ожидаемой производительностью 2000 MFLOPS.