
шпоргалка / 1
.doc1 Основные свойства информации:
Объективность – не зависит от чего-либо мнения
Достоверность – отражает истинное положение дел
Полнота – достаточна для понимания и принятия решения
Актуальность – важна и существенна для настоящего времени
Ценность (полезность, значимость)- обеспечивает решение поставленной задачи, нужна для того чтобы принимать правильные решения
Понятность (ясность)– выражена на языке, доступном получателю
Люди имеют дело со многими видами информации. В компьютер можно поместить фотографию своего друга или видеосъемку о том как вы провели каникулы. Но ввести в компьютер вкус мороженого или мягкость покрывала никак нельзя. Компьютер - это электронная машина, которая работает с сигналами. Компьютер может работать только с такой информацией, которую можно превратить в сигналы. Если бы люди умели превращать в сигналы вкус или запах, то компьютер мог бы работать и с такой информацией. У компьютера очень хорошо получается работать с числами. Все числа в компьютере закодированы "двоичным кодом", то есть представлены с помощью всего двух символов 1 и 0, которые легко представляются сигналами. Вся информация с которой работает компьютер кодируется числами. Независимо от того, графическая, текстовая или звуковая эта информация, что бы ее мог обрабатывать центральный процессор она должна тем или иным образом быть представлена числами.
2 Кодирование символьной информации
В настоящее время всеми современными компьютерами используется двоичная система счисления для обработки информации – т.е. вся информация представлена двоичным кодом с помощью 2 цифр 0 и 1 их принято называть битами; т.к. с помощью них можно закодировать любое сообщение в компьютере организованно 2 важных процесса это кодирование – обеспечивающееся устройствами ввода и декодирование. Нажатие любой клавиши на клавиатуре приводит к посыланию сигнала компьютеру в виде двоичного числа, представляющего собой одно из значений кодовой таблицы. Кодовая таблица – внутреннее представление символов в ПК. Во всем мире в качестве стандарта принята таблица ASCII. Для хранения двоичного кода одного символа используется 1 байт = 8 бит. Учитывая, что каждый бит может принимать только 2 значения (0 или 1) количество возможных сочетаний равно 28 = 256 т.е. с помощью 1 байта можно зашифровать 256 различных символов, которые и составляют таблицу ASCII. Первые 32 символа которой являются управляющими (их назначение может варьироваться в зависимости от программных или аппаратных средств). Вторая половина таблицы (от 128 до 255) не определена стандартом и предназначена для символов национальных алфавитов, псевдографических и некоторых математических символов.
3 Для записи информации о количестве объектов используются числа. Числа записываются с использованием особых знаковых систем, которые называются системами счисления. Алфавит системы счисления состоит из символов, которые называются цифрами.Система счисления - это знаковая система, в которой числа записываются по определенным правилам с помощью символов некоторого алфавита, называемых цифрами.Все системы счисления делятся на две большие группы: позиционные и непозиционные. В позиционных системах счисления количественное значение цифры зависит от ее положения в числе, а в непозиционных — не зависит. Непозиционные системы счисления. Как только люди начали считать, у них появилась потребность в записи чисел. Находки археологов на стоянках первобытных людей свидетельствуют о том, что первоначально количество предметов отображали равным количеством каких-либо значков: зарубок, черточек, точек.Такая система записи чисел называется единичной, так как любое число в ней образуется путем повторения одного знака, символизирующего единицу. Единичной системой счисления пользуются малыши, показывая на пальцах свой возраст или используя для этого счетные палочки.Примером непозиционной системы, которая сохранилась до наших дней, может служить римская система счисления, которая начала применяться более двух с половиной тысяч лет назад в Древнем Риме. В основе римской системы счисления лежат знаки I (один палец) для числа 1, V (раскрытая ладонь) для числа 5, X (две сложенные ладони) для числа 10, а для обозначения чисел 100, 500 и 1000 используются латинские буквы С, D и М. Позиционные системы счисления. Каждая позиционная система счисления имеет определенный алфавит цифр и основание. Основание системы равно количеству цифр (знаков) в ее алфавите.В позиционных системах счисления количественное значение цифры зависит от ее позиции в числе. Позиция цифры в числе называется разрядом. Разряды числа возрастают справа налево, от младших разрядов к старшим, причем значения одинаковых цифр, стоящих в соседних разрядах числа, различаются на величину основания.В настоящее время наиболее распространенными позиционными системами счисления являются десятичная и двоичная. Десятичная система счисления имеет алфавит цифр, который состоит из десяти всем известных, так называемых арабских цифр {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}. Алфавит двоичной системы - две цифры {0, 1}
4 Компьютерная графика позволяет создавать и редактировать рисунки, схемы, чертежи, преобразовывать изображения (фотографии, слайды и т.д.), представлять статистические данные в форме деловой графики, создавать анимационные модели (научные, игровые и т.д.),Графическая информация на экране монитора представляется в виде (изображения, которое формируется из точек (пикселей). В простейшем случае (черно-белое изображение без градаций серого цвета) каждая точка экрана может иметь лишь два состояния — «черная» или «белая», т.е. для хранения ее состояния необходим 1 бит. Цветные изображения могут иметь различную глубину цвета (бит на точку: 4. 8, 16, 24). Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки, и тогда по формуле N = 21 может быть вычислено количество цветов, отображаемых на экране монитора.
|
Глубина цвета |
Кол-во отображаемых цветов |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
4 |
2 4=16 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
8 |
2 8=256 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
16 |
2 16=65536 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
24 |
2 24=16777216 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изображение может иметь различный размер, который определяется количеством точек по горизонтали и по вертикали. В современных персональных компьютерах обычно используются четыре основных размера изображения или разрешающих способностей экрана: 640*480, 800*600, 1024*768 и 1280*1024 точки. Графический режим вывода изображения на экран определяется разрешающей способностью экрана и глубиной цвета. Растровая гр. Суть принципа точечной графики: если надо закодировать какой-то обект, то на него "накладываем" сетку и создаем матрицу (таблицу) той же размернности, ззаполняя единицами ячейки, наложенные на обект, и нулями вне обекта.Еслиграницы оригинал-объекта параллельны границам ячеек сетки, получается идеальная матрица (bitmap) из нулевых и единичных битов, которая представляет закодированное изображение обекта.Если эту матрицу вывести на экран или принтер или на диск для хранения, то получим оттиск обекта.Таким образом, с помощью отдельных блоков можно закодировать обект - известный древний способ рисования по клеточкам! Но идеальный случай, когда границы объекта совпадают с направляющими линиями матрицы, реализуется редко.Ясно, что, если имеем полносью пустые и полностью заполненные квадратики - это биты 0 и 1. А если не полностью заполненные и не полностью пустые?Очевидно, что в общем случае нужно устанновить порог: ниже этого порога - нолики? а выше - единицы. Например, если порог меньше 1/2, то 0, если больше, то 1. Тогда при кодировании возникают искажения.Векторная гр. Это другой вид кодировки графическихх изображений, также основанный на геометрии, но не точек, а кривых. Достоинства векторной графики: 1. Малый объем памяти. При кодировании векторного изображения хранится не само изображение объекта, а координаты четырех точек, поэтому объем памяти очень мал по сравнению с точечной графикой. Вывод: Векторная графика - оень экономичный способ кодирования. 2. Свобода трансформации. Векторное изображение можно вращать, масштабировать без потери качества изображения. 3.Аппаратная независимость. Векторная графика "работает" с идеальными объектами, которые сами приноравливаются к изменениям: можно не знать, для каких устройств делается тот или иной документ. Недостатки векторной графики - программная зависимость. Каждая программа строит кривые Безье по своим алгоритмам. (Например, формат .cdr программы Corel Draw не описан и является нестандартным). Часто необходимо конвертирование. 5 Для описания логики функционирования аппаратных и программных средств ЭВМ используется алгебра логики или, как ее часто называют, булева алгебра Булева алгебра оперирует логическими переменными, которые могут принимать только два значения: истина или ложь (true или false), обозначаемые соответственно 1и 0.Основной СС ЭВМ является двоичная СС, в которой используются только 2 цифры –1 и 0. Значит, одни и те же цифровые устройства ЭВМ могут применяться для обработки как числовой информации в двоичной СС, так и логических переменных. Это обуславливает универсальность (однотипность) схемной реализации процесса обработки информации в ЭВМ. Логической функцией называется функция, которая может принимать только 2 значения – истина или ложь (1 или 0). Любая логическая функция может быть задана с помощью таблицы истинности. В левой ее части записываются возможные наборы аргументов, а в правой – соответствующие им значения функции.
6 Объектами алгебры высказываний являются высказывания. Высказывание – это истинное или ложное повествовательное предложение. Повествовательное предложение, в котором говорится об одном-единственном событии, называется простым высказыванием. Например, предложение «Луна – спутник Земли» есть простое высказывание, предложение «Не сорить!» не является высказыванием. Высказывания обозначаются большими буквами латинского алфавита. Если высказывание A истинно, то пишут A = 1, если ложно, то используют запись A = 0. Обозначения высказываний x, p, q, r, ... - высказывания, p = 1 - p - истинное высказывание, p = 0 - p - ложное высказывание,
7 Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, называют внешними.Процессор (микропроцессор, центральный процессор, CPU) – основная микросхема компьютера, в которой и производятся все вычисления. Он представляет из себя большую микросхему, которую можно легко найти на материнской плате. Конструктивно процессор состоит из ячеек, в которых данные могут не только храниться, но и изменяться. Внутренние ячейки процессора называют регистрами. Управляя засылкой данных в разные регистры процессора, можно управлять обработкой данных.На этом и основано исполнение программ. С остальными устройствами компьютера, и в первую очередь с оперативной памятью, процессор связан несколькими группами проводников, называемых шинами. Основных шин три: шина данных, адресная шина и командная шина. Совокупность всех возможных команд, которые может выполнить процессор над данными, образует так называемую систему команд процессора. Основными параметрами процессоров являются:
Оперативная память (RAM – Random Access Memory) – это массив кристаллических ячеек, способных хранить данные.Существует много различных типов оперативной памяти, но с точки зрения физического принципа действия различают динамическую память и статическую память Ячейки динамической памяти можно представить в виде микроконденсаторов, способных накапливать заряд на своих обкладках. Недостатки этого типа связаны, во-первых, с тем, что как при заряде, так и при разряде конденсаторов неизбежны переходные процессы, то есть запись данных происходит сравнительно медленно. Второй важный недостаток связан с тем, что заряды ячеек имеют свойство рассеиваться в пространстве, причем весьма быстро. Если оперативную память постоянно не «подзаряжать», утрата данных происходит через несколько сотых долей секунды. Микросхемы динамической памяти используют в качестве основной оперативной памяти компьютера. Микросхемы статической памяти используют в качестве вспомогательной памяти (так называемой кэш-памяти), предназначенной для оптимизации работы процессора. Каждая ячейка памяти имеет свой адрес, который выражается числом. Одна адресуемая ячейка содержит восемь двоичных ячеек, в которых можно сохранить 8 бит, то есть один байт данных. Таким образом, адрес любой ячейки памяти можно выразить четырьмя байтами. Системная шина процессора предназначена для обмена информацией микропроцессора с любыми внутренними устройствами микропроцессорной системы (контроллера или компьютера). В качестве обязательных устройств, которые входят в состав любой микропроцессорной системы, можно назвать ОЗУ, ПЗУ, таймер и порты ввода-вывода. В состав системной шины в зависимости от типа процессора входит одна или несколько шин адреса, одна или несколько шин данных и шина управления. Несколько шин данных и адреса применяется для увеличения производительности процессора и используется только в сигнальных процессорах. В универсальных процессорах и контроллерах обычно применяется одна шина адреса и одна шина данных. 8 Внешняя память - это память, предназначенная для длительного хранения программ и данных. Целостность содержимого ВЗУ не зависит от того, включен или выключен компьютер Дисковод (накопитель) - устройство записи/считывания информации. Накопители имеют собственное имя – буква латинского алфавита, за которой следует двоеточие. Для подключения к компьютеру одного или несколько дисководов и управления их работой нужен Дисковый контроллер Носитель информации (носитель записи) – материальный объект, способный хранить информацию. Информация записывается на носитель посредством изменения физических, химических и механических свойств запоминающей среды По типу доступа к информации внешнюю память делят на два класса: Устройства прямого (произвольного) доступа – время обращения к информации не зависит от места её расположения на носителе; Устройство последовательного доступа – такая зависимость существует В состав внешней памяти входят: 1) накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД); 2) накопители на гибких магнитных дисках (НГМД); 3) накопители на магнитооптических компакт дисках; 4) накопители на оптических дисках (CD-ROM); 5) накопители на магнитной ленте и др. НЖМД - накопители на жестких магнитных дисках - Предназначены для хранения той информации, которая наиболее часто используется в работе - программ операционной системы, компиляторов, сервисных программ, прикладных программ пользователя, текстовых документов, файлов базы данных - Следует оберегать от ударов при установке и резких перемещений в пространстве - Это носители с произвольным доступом к информации - Для хранения информации разбивается на дорожки и секторы - Скорость обмена информации значительно выше ГД - Объём ЖД измеряется от Мбайт до сотен Гбайт Оптические (лазерные) CD и DVD диски - Предназначены для хранения любого вида информации - Информацию на CD записывается с помощью лазерного луча - Следует оберегать от царапин и загрязнения поверхности - Это носители прямого (произвольного) доступа к информации - Объем (ёмкость) CD составляет сотни Мбайт; DVD -более 1Гбайта - Более долговечны и надежны, чем магнитные диски Накопители на магнитных лентах (НМЛ) - Используют для резервного (относительно медленного) копирования и хранения больших объемов информации (архивы) - Устройство для записи и считывания магнитных лент называется стример - Это устройство последовательного доступа к информации 9 Периферийное устройство (ПУ) - устройство, входящее в состав внешнего оборудования микро-ЭВМ, обеспечивающее ввод/вывод данных, организацию промежуточного и длительного хранения данных.Можно выделить следующие основные функциональные классы периферийных устройств.
Устройства ввода Принтер - устройство для получения бумажных копий документов. Принтеры бывают матричные, лазерные , струйные, твердокрасочные. Сканеры - устройства для оцифровки и ввода в компьютер изображений с бумажных копий - это старейших вид компьютерной периферии. Видеокамеры и цифровые фотокамеры. Клавиату́ра — устройство, представляющее собой набор кнопок (клавиш), предназначенных для управления каким-либо устройством или для ввода информации. Манипуля́тор «мышь»— одно из указательных устройств ввода, обеспечивающее интерфейс пользователя с компьютером. Для обмена данными между компьютером и периферийным устройством (ПУ) в компьютере предусмотрен внешний интерфейс то есть набор проводов, соединяющих компьютер и периферийное устройство, а также набор правил обмена информацией по этим проводам. Примерами интерфейсов, используемых в компьютерах, являются параллельный интерфейс Centronics, предназначенный, как правило, для подключения принтеров, и последовательный интерфейс, через который подключаются мышь, модем и много других устройств. Интерфейс реализуется со стороны компьютера совокупностью аппаратных и программных средств: контроллером ПУ и специальной программой, управляющей этим контроллером, которую часто называют драйвером соответствующего периферийного устройства.
10 В основу построения подавляющего большинства ЭВМ положены следующие общие принципы, Принцип двоичного кодирования Согласно этому принципу, вся информация, поступающая в ЭВМ, кодируется с помощью двоичных сигналов. Принцип программного управления Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности. Принцип однородности памяти Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранитсяв данной ячейке памяти - число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие жедействия, как и над данными. Принцип адресности Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было бы впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения прграммы с использованием присвоенных имен. Согласно фон Нейману, ЭВМ состоит из следующих основных блоков:
11 Систе́мное програ́ммное обеспе́чение — это комплекс программ, которые обеспечивают эффективное управление компонентами вычислительной системы, такими как процессор, оперативная память, каналы ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс» с одной стороны которого аппаратура, а с другой приложения пользователя. В отличие от прикладного программного обеспечения, системное не решает конкретные прикладные задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т.д Операционная система - комплекс системных программ, расширяющий возможности вычислительной системы, а также обеспечивающий управление её ресурсами, загрузку и выполнение прикладных программ, взаимодействие с пользователями. В большинстве вычислительных систем ОС являются основной, наиболее важной (а иногда единственной) частью системного ПО. Функции ОС Основные функции (простейшие ОС):
ОС загружается при включении компьютера и постоянно (резидентно) находится в оперативной памяти компьютера. Каждая программа пользуется услугами ОС, поэтому может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для нее эти услуги. 12. В информатике используется следующее определение: файл — поименованная совокупность байтов произвольной длины, находящихся на носителе информации. Типы файлов В различных операционных и/или файловых системах могут быть реализованы различные типы файлов; кроме того, реализация различных типов может различаться.
Файлы хранятся на магнитных дисках в специальных областях памяти, которые называются каталогами (или папками). Хранение файлов организуется в иерархической структуре, которая в данном случае — называется файловой структурой. В качестве вершины структуры служит имя носителя (диска), на котором сохраняются файлы. Далее файлы группируются в каталоги (папки), внутри которых могут быть созданы вложенные каталоги (папки). Путь доступа к файлу начинается с имени устройства и включает все имена каталогов (папок), через которые проходит. В качестве разделителя используется символ «\» (обратная косая черта). Уникальность имени файла обеспечивается тем, что полным именем файла считается собственное имя файла вместе с путем доступа к нему. Понятно, что в этом случае на одном носителе не может быть двух файлов с тождественными полными именами. Пример записи полного имени файла в общем виде: <имя носителя>\<имя каталога-1>\...\<имя каталога-М>\<собственное имя файла>
13 Утили́та (англ. utility или tool) — компьютерная программа, расширяющая стандартные возможности оборудования и операционных систем, выполняющая узкий круг специфических задач.Утилиты предоставляют доступ к возможностям (параметрам, настройкам, установкам), недоступным без их применения, либо делают процесс изменения некоторых параметров проще (автоматизируют его).Утилиты зачастую входят в состав операционных систем или идут в комплекте со специализированным оборудованием.Основные виды утилит расширения функциональности Утилиты-конвертеры Занимаются переконвертированием (переводом) файлов, представляющих собой различное представление одного и того же типа данных (текст, граффику, аудио), но в разных форматах (jpeg -> gif, mp3 -> ogg). Утилиты — редакторы мета-информации Занимаются сбором, записью и редактированием мета-информации файлов, такой как содержимое тегов мультимедийных файлов (название песни или фильма, альбом, исполнитель), информация о медиасодержимом. Обычно входят в состав так называемой медиа-библиотеки. Утилиты тонкой настройки Занимаются тонкой (расширенной) настройкой существующих программ или ОС. В основном бывают только для операционных систем семейства Windows. Информационные утилиты Включают в себя мониторы, бенчмарки, и утилиты общей (статической) информации. Дра́йвер — это компьютерная программа, с помощью которой другая программа (обычно операционная система) получает доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства. В общем случае, для использования любого устройства (как внешнего, так и внутреннего) необходим драйвер. Обычно с операционными системами поставляются драйверы для ключевых компонентов аппаратного обеспечения, без которых система не сможет работать. Однако для некоторых устройств (таких, как графическая плата или принтер) могут потребоваться специальные драйверы, обычно предоставляемые производителем устройства.Драйверы расширяют возможности ОС, позволяя ей работать с тем или иным внешним устройством.
14 Информационные модели – целенаправленно отобранная информация об объекте, которая отражает наиболее существенные для исследователя свойств этого объекта. Информационная модель — модель объекта, представленная в виде информации, описывающей существенные для данного рассмотрения параметры и переменные величины объекта, связи между ними, входы и выходы объекта и позволяющая путём подачи на модель информации об изменениях входных величин моделировать возможные состояния объекта. Информационные модели нельзя потрогать или увидеть, они не имеют материального воплощения, потому что строятся только на информации. Информационная модель — совокупность информации, характеризующая существенные свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром. Информационные модели делятся на описательные и формальные. Описательные информационные модели - это модели, созданные на естественном языке (т.е. на любом языке общения между людьми: английском, русском, китайском, мальтийском и т.п.) в устной или письменной форме. Формальные информационные модели - это модели, созданные на формальном языке (т.е. научном, профессиональном или специализированном). Примеры формальных моделей: все виды формул, таблицы, графы, карты, схемы и т.д. Типы информационных моделей С. А. Терехов[1] выделяет несколько типов информационных моделей, отличающихся по характеру запросов к ним:
Уровни моделей:
Характеристики моделей:
15 Цели моделирования Решение любой практической задачи всегда связано с исследованием, преобразованием некоторого объекта (материального или информационного) или управления им. Цель моделирования возникает, когда субъект моделирования решает поставленную перед ним задачу, и зависит как от решаемой задачи, так и от субъекта моделирования. То есть цель моделирования имеет двойственную природу: с одной стороны, она объективна, так как вытекает из задачи исследования, с другой -субъективна, поскольку исследователь всегда корректирует её в зависимости от опыта, интересов, мотивов деятельности. Для одного объекта один субъект может построить несколько моделей, если он решает разные задачи, приводящие к разным целям моделирования. Для одного объекта разные субъектв могут построить разные модели, даже если задача моделирования у них одна. Выбор вида модели и её построение зависят от знаний, опыта, предпочтений, личных интересов субъекта. Разные объектв могут иметь одинаковые по виду модели, даже ели их строили разные субъекты, исходя из разных целей моделирования.
Человечество в своей деятельности (научной, образовательной, технологической, художественной) постоянно создает и использует модели окружающего мира. Модели позволяют представить в наглядной форме объекты и процессы, недоступные для непосредственного восприятия (очень большие или очень маленькие объекты, очень быстрые или очень медленные процессы и др.). Наглядные модели часто используются в процессе обучения. В курсе географии первые представления о нашей планете Земля мы получаем, изучая ее модель - глобус, в курсе физики изучаем работу двигателя внутреннего сгорания по его модели, в химии при изучении строения вещества используем модели молекул и кристаллических решеток, в биологии изучаем строение человека по анатомическим муляжам и др.Модели играют чрезвычайно важную роль в проектировании и создании различных технических устройств, машин и механизмов, зданий, электрических цепей и т. д. Без предварительного создания чертежа невозможно изготовить даже простую деталь, не говоря уже о сложном механизме. 16 Абстрактные (нематериальные) – не имеют реального воплощения. Их основу составляет информация. это теоретический метод познания окружающей среды. По признаку реализации они бывают: мысленные и вербальные; информационные Мысленные модели формируются в воображении человека в результате раздумий, умозаключений, иногда в виде некоторого образа. Это модель сопутствует сознательной деятельности человека. Вербальные – мысленные модели выраженные в разговорной форме. Используется для передачи мыслей Информационные модели – целенаправленно отобранная информация об объекте, которая отражает наиболее существенные для исследователя свойств этого объекта. Типы информационных моделей : Табличные – объекты и их свойства представлены в виде списка, а их значения размещаются в ячейках прямоугольной формы. Перечень однотипных объектов размещен в первом столбце (или строке), а значения их свойств размещаются в следующих столбцах (или строках) Иерархические – объекты распределены по уровням. Каждый элемент высокого уровня состоит из элементов нижнего уровня, а элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента более высокого уровня Сетевые – применяют для отражения систем, в которых связи между элементами имеют сложную структуру По степени формализации информационные модели бывают образно-знаковые и знаковые. Напримеры: Образно-знаковые модели : Геометрические (рисунок, пиктограмма, чертеж, карта, план, объемное изображение) Структурные (таблица, граф, схема, диаграмма) Словесные (описание естественными языками) Алгоритмические (нумерованный список, пошаговое перечисление, блок-схема) Знаковые модели: Математические – представлены матем.формулами, отображающими связь параметров Специальные – представлены на спец. языках (ноты, хим.формулы) Алгоритмические – программы Признаки классификаций моделей:Классификация моделей по области использования 19 Язык программирования - это система обозначений, служащая для точного описания программ или алгоритмов для ЭВМ. Языки программирования являются искусственными языками, в которых синтаксис и семантика строго определены. Поэтому при применении их по назначению они не допускают свободного толкования выражения, характерного для естественного языка.Процедурный ( процедурно-ориентированный ) язык - Проблемно-ориентированный язык, который облегчает выражение процедуры, как точного алгоритма;Машинный язык , общий для семейства ЭВМ; Машинный ( абсолютный ) язык , язык ЭВМ - Язык программирования, предназначенный для представления программ в форме, обеспечивающей возможность их выполнения техническими средствами; Как я уже упоминал, в введении, отдельный компьютер имеет свой определенный Машинный язык , ему предписывают выполнение указываемых операций над определяемыми ими операндами, поэтому МЯ является командным. Однако, некоторые семейства ЭВМ (например, ЕС ЭВМ, IBM/370/ и др.) имеют единый МЯ для ЭВМ разной мощности. В команде любого из них сообщается информация о местонахождении операндов и типе выполняемой операции.В новых модулях ЭВМ намечается тенденция к повышению внутренних языков машинно – аппаратным путем реализовывать более сложные команды, приближающиеся по своим функциональным действиям к операторам алгоритмических языков программирования. Семейство программ для ПЭВМ, предназначенное для манипулирования большими объемами данных.
Языки сценариев предназначаются для иных задач, нежели языки программирования систем, а потому фундаментально отличаются от них. Последние проектировались с расчетом на построение структур данных и алгоритмов, начиная с самых примитивных компьютерных компонентов, таких как слова памяти. Языки сценариев создавались для "склеивания" мощных готовых компонентов в предположении, что большинство из них уже существует и надо лишь связать их между собой. Языки программирования систем, как правило, сильно типизированы, что помогает справиться со сложностью, в то время как языки сценариев являются бестиповыми, что упрощает связи между компонентами и обеспечивает быструю разработку приложений. 20. Табличная база данных содержит перечень объектов одного типа, то есть объектов, имеющих одинаковый набор свойств. Такую базу данных удобно представлять в виде двумерной таблицы: в каждой ее строке последовательно размещаются значения свойств одного из объектов; каждое значение свойства - в своем столбце, озаглавленном именем свойства. Столбцы такой таблицы называют полями; каждое поле характеризуется своим именем (именем соответствующего свойства) и типом данных, представляющих значения данного свойства. Поле базы данных - это столбец таблицы, содержащий значения определенного свойства. Строки таблицы являются записями об объекте; эти записи разбиты на поля столбцами таблицы, поэтому каждая запись представляет собой набор значений, содержащихся в полях. Запись базы данных - это строка таблицы, содержащая набор значений свойств, размещенный в полях базы данных. Каждая таблица должна содержать, по крайней мере, одно ключевое поле, содержимое которого уникально для каждой записи в этой таблице. Ключевое поле позволяет однозначно идентифицировать каждую запись в таблице. Ключевое поле - это поле, значение которого од нозначно определяет запись в таблице. В качестве ключевого поля чаще всего используют поле, содержащее тип данных счетчик. Однако иногда удобнее в качестве ключевого поля таблицы использовать другие поля: код товара, инвентарный номер и т. п. Тип поля определяется типом данных, которые оно содержит. Поля могут содержать данные следующих основных типов:
Поле каждого типа имеет свой набор свойств. Наиболее важными свойствами полей являются:
Отношения между таблицами устанавливают связь между данными находящимися в разных таблицах базы данных.Отношения между таблицами определяются отношением между группами объектов соответствующего типа. Например, один автор может написать несколько книг и издать их в разных издательствах. Или издательство может опубликовать несколько книг разных авторов. Таким образом, между авторами и названиями книг существует отношение один-ко-многим, а между издательствами и авторами существует отношение много-ко-многим. Если между двумя таблицами существует отношение один-к-одному, то это означает, что каждая запись в одной таблице соответствует только одной записи в другой таблице. Отношение один-ко-многим. Отношение много-к-одному. Отношение много-ко-многим. В реляционных базах данных данные собраны в таблицы, которые в свою очередь состоят из столбцов и строк, на пересечении которых расположены ячейки. Запросы к таким базам данных возвращает таблицу, которая повторно может участвовать в следующем запросе. Данные в одних таблицах, как правило, связаны с данными других таблиц, откуда и произошло название "реляционные". Кратко особенности реляционной базы данных можно описать следующим образом:
21. Систе́ма управле́ния ба́зами да́нных (СУБД) — совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных. Система управления базами данных (СУБД) - это программный механизм, предназначенный для записи, поиска, сортировки, обработки (анализа) и печати информации, содержащейся в базе данных. Основные функции СУБД
Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:
22. Система программирования — это система для разработки новых программ на конкретном языке программирования. Составные систем программирования: • компилятор или интерпретатор; • интегрированная среда разработки; • средства создания и редактирования текстов программ; • обширные библиотеки стандартных программ и функций; • отладочные программы, т.е. программы, помогающие находить и устранять ошибки в программе; • "дружественная" к пользователю диалоговая среда; • многооконный режим работы; • мощные графические библиотеки; утилиты для работы с библиотеками • встроенный ассемблер; • встроенная справочная служба; • другие специфические особенности. Компилятор — читает всю программу целиком, делает ее перевод и создает законченный вариант программы на машинном языке, который затем и выполняется. Интерпретатор — переводит и выполняет программу строка за строкой. Технологией программирования называют совокупность методов и средств, используемых в процессе разработки программного обеспечения. Как любая другая технология, технология программирования представляет собой набор технологических инструкций, включающих
Различают технологии, используемые на конкретных этапах разработки или для решения отдельных задач этих этапов, и технологии, охватывающие несколько этапов или весь процесс разработки. В основе первых, как правило, лежит ограниченно применимый метод, позволяющий решить конкретную задачу. В основе вторых обычно лежит базовый метод или подход (парадигма), определяющий совокупность методов, используемых на разных этапах разработки, или методологию. 23 Excel хранит дату в виде последовательных чисел (сериальных чисел). Excel поддерживает две системы дат: 1900 и 1904. По умолчанию используется система дат 1900. Чтобы воспользоваться системой дат 1904, необходимо выбрать команду Параметры в меню Сервис, а затем на вкладке Вычисления установить опцию Система дат 1904. Функция ДАТА Синтаксис: ДАТА(год,месяц,день) Результат: Сериальное число (от 0 до 2958456), соответствующее дате в числовом формате (в качестве начала отсчета принимается 01 января 1900 года). Аргументы:
Функция ДАТАЗНАЧ Синтаксис: ДАТАЗНАЧ(дата_как_текст) Результат: Соответствующее дате сериальное число, представленное в текстовом виде, Функция ДАТАЗНАЧ используется для преобразования даты из текстового представления в числовой формат. Аргументы:
Функция ДАТАМЕС Синтаксис: ДАТАМЕС(нач_дата,число_месяцев) Результат: Сериальное число для даты, отстоящей на заданное количество месяцев от начальной. Аргументы:
24 Математические функции выполняют простые и сложные математические вычисления, например вычисление суммы диапазона ячеек, абсолютной величины числа, округление чисел и др. Математические- например вычисления логарифма Log () или синуса числа Sin ().Статистические функции Excel позволяют выполнять статистический анализ данных. Например, можно определить среднее значение и дисперсию по выборке и многое другое. уметь пользоваться диапазонами ячеек и стандартными статистическими функциями, исключать, вставлять столбцы и строки в таблицу, искать и упорядочивать данные, подводить итоги, строить математические выражения. Статистические функции по подмножествам записей— это те же статистические функции SQL, но работающие по большей части с вычисляемыми значениями, а не со значениями, содержащимися в полях запросов.Примером статистической функции SQL является stDev(), а соответствующей ей статистической функцией по подмножеству записей— DStDevf). Обе они вычисляют стандартное отклонение для заданного множества значений.
25 АДРЕСНЫЙ тип определяет переменные, которые могут содер- жать значения адресов данных или фрагментов программы. Для хранения адреса требуются два слова (4 байта), одно из них определяет сегмент, второе - смещение.
26 Компьютерная графика - это область информатики, занимающаяся проблемами получения различных изображений (рисунков, чертежей, мультипликации) на компьютере. Работа с компьютерной графикой - одно из самых популярных направлений использования персонального компьютера, причем занимаются этой работой не только профессиональные художники и дизайнеры. На любом предприятии время от времени возникает необходимость в подаче рекламных объявлений в газеты и журналы, в выпуске рекламной листовки или буклета. Деловая графика область компьютерной графики, предназначенная для наглядного представления различных показателей работы учреждений. Плановые показатели, отчетная документация, статистические сводки - вот объекты, для которых с помощью деловой графики создаются иллюстративные материалы. Программные средства деловой графики включаются в состав электронных таблиц. Назначение деловой графики - создание иллюстраций, часто используемых в работе различных учреждений. Плановые показатели, отчетная документация, статистические сводки - вот объекты, для которых с помощью деловой графики создаются иллюстративные материалы. Художественная и рекламная графика - ставшая популярной во многом благодаря телевидению. С помощью компьютера создаются рекламные ролики, мультфильмы, компьютерные игры, видеоуроки, видеопрезентации. Графические пакеты для этих целей требуют больших ресурсов компьютера по быстродействию и памяти. Отличительной особенностью этих графических пакетов является возможность создания реалистических изображений и "движущихся картинок". Получение рисунков трехмерных объектов, их повороты, приближения, удаления, деформации связано с большим объемом вычислений. Передача освещенности объекта в зависимости от положения источника света, от расположения теней, от фактуры поверхности, требует расчетов, учитывающих законы оптики. Типы диаграмм. Диаграммы могут быть различных типов, которые представляют данные в различной форме. Для каждого набора данных важно правильно подобрать тип создаваемой диаграммы. Для наглядного сравнения различных величин используются линейчатые диаграммы, в которых высота столбца пропорциональна значению величины. Линейчатые диаграммы могут быть плоскими или объемными, причем столбцы могут быть расположены как вертикально (гистограмма), так и горизонтально. Например, с помощью линейчатой диаграммы можно наглядно представить данные о численности населения различных стран мира.Для отображения величин частей некоторого целого применяется круговая диаграмма, в которой величина кругового сектора пропорциональна значению части. Круговые диаграммы могут быть плоскими или объемными, причем секторы могут быть раздвинуты (разрезанная круговая диаграмма). Например, круговая диаграмма позволяет наглядно показать долю цен отдельных устройств компьютера в его общей цене. Для построения графиков функций и отображения изменения величин в зависимости от времени используются диаграммы типа график. На плоских графиках маркерами отображаются значения числовой величины, которые соединяются между собой плавными линиями. Объемный график представляет изменение величины с помощью цветной трехмерной фигуры. Для того чтобы изменить тип диаграммы, щелкните мышью в любом месте области диаграммы и убедитесь, что эта область выделена. Тогда становится доступна кнопка Тип диаграммы на панели инструментов .Нажмите эту кнопку. В диалоговом окне Свойства раскроется вкладка Тип .На ней представлены все типы диаграмм, которые могут быть построены. Выберите нужный тип из списка, а затем подтип справа и остановитесь на том типе, который вам больше нравится.
27 Инструмент Подбор Параметра из меню Сервис позволяет найти значение аргумента , удовлетворяющее желаемому значению функции. С его помощью можно получить результаты , которые трудно или невозможно получить непосредственно. Предположим необходимо распределить премию среди сотрудников. Каждому сотруднику начисляется определенный процент от начисленного. Требуется определить какой процент премии необходимо установить, чтобы уложиться в премиальный фонд 15000р. Первоначально установим премию равной 10% и выполним необходимые вычисления Сделайте активной ячейку D17 Воспользуйтесь командой меню Сервис - Подбор Параметра. В поле ввода Значение введите с клавиатуры сумму премиального фонда Установите курсор в поле ввода Изменяя значение ячейки и щелкните по ячейки B2 После нажатия кнопки OK отобразиться окно Результат подбора параметра, где отображаются ожидаемые результаты операции. Сделать более простым ввод значений в поле позволяет операция подстановки. Используя эту операцию, можно выбирать значения поля из списка. Список значений может быть как фиксированным, так и содержаться в таблице или запросе. Сформировать столбец подстановок для поля помогает Мастер подстановок (Lookup Wizard). Давайте создадим столбец подстановок для поля "КодКлиента" в таблице "Список рассылки оповещений". Это даст нам возможность при вводе данных в эту таблицу вводить не коды клиентов, которые мы не знаем, а выбирать из списка название организации, в которой работает данное лицо. Чтобы использовать Мастера подстановок (Lookup Wizard), необходимо:
Два типа графиков функций в Excel. Создание графиков функций. В Excel’е есть специальный тип диаграммы "график". При помощи него можно построить график зависимости данных в столбце (например, В) от номера строчки. Независимо от того, какие подписи оси категорий мы зададим. (Даже если по оси Х будут подписаны значения из столбца А, график не будет выражать зависимость f1(x) в общем случае). Строится как самая обычная диаграмма. (См. примеры 1 и 2). Можно строить несколько графиков функций на одной диаграмме. Если столбец А содержит арифметическую прогрессию, то можно считать, что график построенной функции выражает зависимость f1(x). Такой метод построения графика функции удобен, если дана протабулированная функция. На шаге 2 в качестве диапазона надо указать соответствующие ячейки столбца В, а на вкладке “Ряд” в строчке “Подписи по оси Х” указать соответствующие ячейки столбца А. Второй метод построения графика зависимости более универсален. Надо строить диаграмму типа “Точечная”. (Если выбрать третий вид, то она совсем будет похожа на график.) На втором шаге в качестве диапазона указываем столбец В. А на вкладке ряд в качестве “Значения Х” указываем столбец А. Если мы хотим построить несколько графиков (например, графики функций f1 и f2) на одной диаграмме, надо нажать кнопку “Добавить”, и для добавленого ряда указать в графе “Значения Y” - столбец С, в графе “Значения Х” - столбец А. Аналогично с помощью диаграммы типа “Точечная” можно нарисовать график какой-нибудь нетривиальной зависимости. Например, f1(f2). См. пример №3. Линия тренда. Есть несколько базовых функций (линейная, логарифм, экспонента, полиномы,…). Если у нас есть неизвестно какая зависимость, Excel может нам сказать, на какую базовую функцию она похожа больше всего. Для этого поступим так. Построим график этой зависимости (можно График, можно Точечная), воспользуемся пунктом Меню=>Диаграмма=>Добавить линию тренда. Выберем тип тренда. Excel построит на диаграмме еще один график, показывающий, к какой зависимости ближе всего исследуемые данные. Например, если мы выберем тип тренда “Линейная”, то Excel построит линейную функцию, которая лучше всего описывает исследуемую зависимость. На диаграмме это будет выглядеть так: это будет такая прямая линия, что график построенной функции отклоняется от нее наименьшим образом 28 Представление информации в табличной форме широко распространено. Уже в школьной жизни приходится встречаться с массой таблиц: расписание занятий, журнал успеваемости, Информация в таблицах обязательно упорядочена по какому-то принципу. Например, в классном журнале — в алфавитном порядке фамилий учеников; в расписании занятий — по дням недели и номерам уроков и т.д. Такая упорядоченность позволяет быстро находить в таблице нужные сведения. Чаще всего используются прямоугольные таблицы, состоящие из строк и столбцов (граф). В верхней строке таблицы обычно располагаются заголовки граф. Вот пример прямоугольной таблицы, содержащей сведения о погоде в течение нескольких дней. Электронная таблица (ЭТ) позволяет хранить в табличной форме большое количество исходных данных, результатов, а также связей (алгебраических или логических соотношений) между ними. При изменении исходных данных все результаты автоматически пересчитываются и заносятся в таблицу. Электронные таблицы не только автоматизируют расчеты, но и являются эффективным средством моделирования различных вариантов и ситуаций. Меняя значения исходных данных, можно следить за изменением получаемых результатов и из множества вариантов решения задачи выбрать наиболее приемлемый. Для запуска OpenOffice.org Calc выберите в главном меню Офис+Электронные таблицы->OpenOffice.org Calc. При первом запуске OpenOffice.org Calc появится окно , спрашивающее вас, какой формат вы предпочитаете использовать для хранения своих файлов: Microsoft® или OpenOffice.org. Ваше решение зависит от того, планируете ли вы обмениваться большим количеством файлов с людьми, пользующимися только средствами Microsoft®. В этом случае нажмите Использовать формат Microsoft® Excel, но мы вас предупреждаем, что поддерживается он не идеально. Естественно, это просто формат по умолчанию и он всегда может быть изменен в поле Тип файла диалогового окна Сохранить как. OpenOffice.org Calc - это приложение табличных вычислений для корпоративного и домашнего использования. Оно включает в себя множество функций, рассмотрение которых выходит за рамки этого документа. В следующих разделах будут рассмотрены основные функции, такие как ввод данных и формул и добавление графиков, отображающих эти данные. В качестве примера будут использованы графики расходов и продаж за месяц воображаемой компании.
|