Вопрос 2 Реализация информационных технологий

ТАБЛИЧНЫЕ ПРОЦЕССОРЫ

Назначение и история появления табличных процессоров

Практически в любой области деятельности человека, но в особенности в экономической, возникает необходимость в представлении данных в виде таблиц. При этом одна часть этих данных является независимой, исходной, а другая, наоборот, зависимой. Значения данных из 2-й части вычисляются по формулам на основании значений данных из 1-й части.

Любую таблицу можно оформить в текстовом процессоре, а значения зависимых данных рассчитать на калькуляторе. Однако при большом объеме таблицы работник устает и допускает ошибки. Как правило, исходные данные меняются по объективным обстоятельствам, что приводит к необходимости повторения большой рутинной работы по перерасчету таблиц. Указанные проблемы снимаются при использовании табличных процессоров (ТБП).

Идея ТБЛ возникла у студента Гарвардского университета Дэна Бриклина в 1979 году. Результат – появление ТБП VisiCalc, а вскоре SuperCalc для компьютера типа Apple. В 1982 году фирма Totas выпустила на рынок ТБП Lotus 1-2-3 для компьютеров типа IBM. Наконец, в 1987 году фирма Microsoft создает ТБП Excel, который в настоящее время занимает ведущее место.

Основные понятия

Э лектронная таблица – это компьютерный эквивалент обычной та-блицы, в клет-ках (ячейках) которой запи-саны данные различных ти-пов: даты, те-ксты, форму-лы, числа. Для создания и управления электронной таблицей ис-пользуется специальный пакет программ – табличный процессор. Рабочая область экрана при использовании ТБП состоит из строк и столбцов, имеющих свои имена (заголовки). Имена строк – их порядковые номера. Имена столбцов – это буквы латинского алфавита и их сочетания сначала от A до Z, затем от AA до AZ. В ТБП Excel 256 столбцов и более 65,5 тысяч строк. Пересечение строки и столбца образует ячейку таблицы, имеющую уникальный адрес – сочетание имен столбца и строки. В электронной таблице существует понятие блока ячеек (диапазона, интервала). Блоком может быть ячейка или часть строки, столбец или часть столбца, а также прямоугольник, состоящий из нескольких строк и столбцов или их частей. Блок, как и ячейка, имеет уникальный адрес, образованный адресами первой и последней его ячеек, разделенных двоеточием. Например, D4:F5 (см. рис.). Любая команда ЭТ требует указания блока ячеек, в отношении которых она должна быть выполнена. Это указание осуществляется либо набором с клавиатуры адреса этого блока, либо выделением соответствующей части таблицы.

Интерфейс и объекты ТБП

При работе с ЭТ на экран выводятся рабочее поле таблицы и панель управления. Последняя включает в себя: главное меню, вспомогательную область управления, строку ввода.

С трока главного меню содержит имена основных режимов ТБП. Выбрав один из них пользователь получает доступы к ниспадающему меню команд.

Вспомогательная область управления включает строку состояния, панели инструментов, вертикальную и горизонтальную линейки прокрутки, ярлыки листов листания.

Строка ввода отображает вводимые в ячейку данные. В ней (как и в ячейке) можно редактировать вводимые данные, наблюдать формулу или функцию, использованные в данных ячейках, а не результат вычислений. Текущей (активной) ячейкой называется ячейка, в которой в данный момент находится курсор. При этом адрес текущей ячейки и ее содержимое выводится в строке ввода. Перемещение курсора осуществляется клавишами управления курсором. В Excel можно работать с 4-мя основными типами объектов (документов):

• рабочая книга,

• рабочий лист (электронная таблица),

• диаграмма,

• макрос.

Рабочая книга представляет собой электронный документ, состоящий из рабочих листов, имена которых выводятся на ярлычках в нижней части экрана: Лист 1, Лист 2, … Число листов можно изменять. Все листы рабочей книги хранятся в одном файле.

На рабочих листах могут размещаться таблицы, диаграммы и макросы.

Макрос – это объединенная в одну большую команду последовательность команд, которые приходится очень часто выполнять пользователю. ТБП Excel допускает одновременное открытие нескольких документов в разных окнах, организуя тем самым многооконный режим работы.

Данные, хранимые в ячейках ЭТ

В каждую ячейку пользователь может ввести данные одного из следующих типов:

1. Текст – это любая последовательность символов, используемых для заголовков таблиц, строк, столбцов.

2. Число - это числовая константа. В рамках одной и той же таблицы могут использоваться разные числовые форматы:

• основной формат – обеспечивает запись числовых данных в том виде, как они вводятся или вычисляются,

• формат с фиксированным количеством десятичных знаков после запятой,

• процентный формат,

• научный формат (экспоненциальная форма представления числа, при этом мантисса содержит один разряд слева от запятой), например, 123  123Е + 02 (1.23 * 10²).

3. Формула – это выражение, состоящее из чисел, ссылок на ячейки (адресов ячеек), функций, арифметических и логических операций. Различают арифметические и логические формулы. Результатом вычисления арифметической формулы является число. Логические формулы принимают значения "истинно" или "ложно". . Набор формулы осуществляется либо в строке ввода, либо в текущей ячейке. После нажатия ENTER набор заканчивается. При этом в строке ввода визуализируется введенная формула, а в текущей ячейке – результат вычисления по этой формуле.

4. Функция – это реализованная в ЭТ, запрограммированная в ТБП формула, позволяющая производить часто встречающиеся последовательности вычислений. В ЭТ представлены следующие виды функций:

• математические (тригонометрические, логарифмические),

• статистические (среднее значение, стандартное отклонение и т.п.),

• текстовые (вычисление длины строки, преобразование заглавных букв в строчные),

• логические (для построения логических выражений),

• финансовые (определение амортизационных отчислений),

• функции даты и времени.

Все функции имеют одинаковый формат записи, включающий имя функции и находящиеся в круглых скобках аргументы, например, SUM(B5:E5) – сумма чисел из ячеек блока B5:E5. Выбор подходящей функции осуществляется в ТБП Excel с помощью специальной программы – мастер функций.

5. Дата, которая может быть представлена в разных форматах и с которой можно выполнять различные арифметические и логические операции.

Режимы работы ТБП

Основными режимами работы ТБП являются режимы:

• готовности,

• ввода данных,

• командный,

• редактирования.

Р ежим готовности – где происходит выбор (выделение) ячейки или блока ячеек для последующего ввода данных или выполнения какой-либо команды. В этом режиме в ячейке нет текстового курсора, а есть выделение активной ячейки (блока ячеек) рамкой и цветом. Выделенная область всегда ограничена рамкой. Причем первая ячейка выделенной области (левая верхняя) цвет не изменяет, а остальные становятся негативными. В структуру выделенного фрагмента входит маркер выделения, который имеет специальное назначение.

Режим ввода данных. Сразу после начала ввода данных в текущую ячейку ТБП покидает режим готовности и переходит в режим ввода данных. При этом прежнее содержимое текущей ячейки теряется, и в ней появляется текстовый курсор в виде мигающей вертикальной черты. Режим заканчивается нажатием ENTER, после чего ТБП опять переходит в режим готовности.

Командный режим. Для выполнения любой команды в отношении выделенных ячеек необходимо перевести ТБП в командный режим, то есть обратиться к главному меню. Меню содержит следующие группы команд:

• ФАЙЛ – работа с файлами – ВИД.

• ПРАВКА – редактирование – ВСТАВКА.

• ФОРМАТ – форматирование – ОКНО.

• ДАННЫЕ –обработка данных – СПРАВКА – печать и т.д.

Режим редактирования. Для частичной коррекции, а не полного обновления содержимого текущей ячейки, используется режим редактирования. В него можно перейти, например, двойным щелчком по выбранной ячейке. В результате последней появится текстовый курсор при сохранении прежнего содержимого. Редактирование можно осуществлять непосредственно в строке ввода, для чего достаточно щелчка по строке ввода.

ТЕКСТОВЫЕ ПРОЦЕССОРЫ

Текстовые процессоры или редакторы предназначены для работы с текстом. Среди текстовых процессоров для Windows выделены WordPad и Word, технология использования которых основана на интерфейсе WIMP (Word последних версий можно уже считать издательской системой). Функции текстовых процессоров:

• набор текста,

• редактирование,

• просмотр,

• печать,

• хранение текста на компьютерных носителях.

Для мощных процессоров добавляются:

• проверка орфографии,

• выбор шрифта,

• центровки заголовков,

• разбиение текста на страницы,

• печать в одну или несколько колонок,

• вставка в текст таблиц и рисунков,

• использование шаблонов постраничных ссылок,

• работа с блоками текста,

• изменение структуры документа.

СЕТЕВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

В 1960-х гг. была предпринята попытка объединить технологию сбора, хранения передачи и обработки информации на ЭВМ с технткой связи. Первыми были США, 50 университетов и фирм объединились в сеть. В настоящее время в мире зарегистрировано более 200 глобальных сетей (64 в США, 16 в Японии).

С появлением микроЭВМ и персональных компьютеров возникли локальные вычислительные сети (ЛВС). Объединение ЛВС и глобальных сетей открыло доступ к мировым информационным ресурсам. Все объединенные в сеть ЭВМ делятся на основные и вспомогательные.

Основные – это абонентские ЭВМ (клиенты), определяющие ресурсы сети.

Вспомогательные (серверы) служат для преобразования и передачи информации от одной ЭВМ к другой по каналам связи и через коммутационные машины (host–ЭВМ). К качеству и мощности серверов предъявляются повышенные требования, а в роли хост-ЭВМ могут выступать любые ПЭВМ.

Клиент-приложение (программа), посылающее запрос к серверу. Оно отвечает за обработку, вывод информации и передачу запросов серверу. Клиент – любая ЭВМ.

Сервер – персональная или виртуальная ЭВМ, выполняющая функцию по обслуживанию клиента и распределяющая ресурсы системы (принтеры, базы данных, программы, внешнюю память и т.д.).

• сетевой сервер – сетевая операционная система,

• терминальный сервер – многопользовательская система,

• сервер баз данных – обеспечивает обработку запросов к БД в многопользовательских системах.

Host-ЭВМ устанавливается в узлах сети и решает вопросы коммутации в сети.

К оммутационная сеть образуется множеством серверов и host- ЭВМ, соединенных физическими каналами связи, которые называются магистральными. Пример сети:

12. ВИДЫ СЕТЕЙ

При передаче информации через коммутационную сеть используется один из следующих подходов:

1. Коммутация каналов.

2. Коммутация сообщений.

3. Коммутация пакетов.

При коммутации каналов между отправителем и получателем устанавливается физическое соединение на все время передачи. Этот подход используется, в частности, когда коммуникационной сетью служит телефонная сеть.

Достоинством подхода является отсутствие непредсказуемых паразитных задержек между информационными фрагментов, пересылаемых в сеансе связи. Это свойство является важным при передачи звукового изображения.

Недостаток подхода состоит в неэффективном использовании линии связи, так как канал существует даже во время пауз в передачи информации.

При коммутации сообщений соединение устанавливается лишь между двумя соседними устройствами на пути следования сообщения. После приема очередным узлом коммутации сообщение запоминается в его дисковой памяти до момента установления соединения со следующим узлом. Выбор направления передачи маршрута осуществляется с учетом интенсивности графика.

Достоинство подхода состоит в более рациональном использовании линии связи и учета текущего графика.

Недостатки подхода заключаются в затруднительности применения для приложений реального времени (передача звука и изображения) и высокой стоимости оборудования из-за требования большой дисковой памяти для узлов коммутации.

При коммутации пакетов сообщение разбивается на части, называемые пакетами и передаваемые независимо друг от друга. Отдельные пакеты не всегда следуют по одному маршруту. Наиболее распространенными способами являются фиксированная маршрутизация и маршрутизация способом кратчайшей очереди.

Фиксированная маршрутизация предполагает наличие таблицы маршрутов, закрепляющей маршрут от одного клиента к другому, что обеспечивает простоту реализации, но также и неравномерную загрузку сети.

В методе кратчайшей очереди используется несколько таблиц, расставляющих каналы по приоритетам (функциям, обратным расстоянию до адресата). Передача начинается по первому свободному каналу с высшим приоритетом.

Достоинства: благодаря независимости пакетов повышается скорость передачи информации через сеть, а из-за малого размера пакета, по сравнению с размерами сообщения, снижаются требования к объему памяти узлов коммутации.

Недостатки коммутации пакетов состоят в более сложных, нежели при коммутации сообщений, протоколах и в повышении доли теряемой информации, происходящей из-за неисправности и аномальных перегрузок сети. Второй фактор срабатывает в тех случаях, когда для информации ограничено время доставки. При превышении заданного времени доставки информации утрачивается ее актуальность. Поскольку пакетов больше, чем сообщений, то и теряются они чаще.

Сети, обеспечивающие коммутацию каналов, сообщений и пакетов называются интегральными.

7