Нормальный закон распределения

Определение. Нормальным называется распределение вероятностей непрерывной случайной величины, которое описывается плотностью вероятности

Нормальный закон распределения также называется законом Гаусса.

Нормальный закон распределения занимает центральное место в теории вероятностей. Это обусловлено тем, что этот закон проявляется во всех случаях, когда случайная величина является результатом действия большого числа различных факторов. К нормальному закону приближаются все остальные законы распределения.

Можно легко показать, что параметры и , входящие в плотность распределения являются соответственно математическим ожиданием и средним квадратическим отклонением случайной величины Х.

График плотности нормального распределения называется нормальной кривой или кривой Гаусса.

Нормальная кривая обладает следующими свойствами:

1) Функция определена на всей числовой оси.

2) При всех х функция распределения принимает только положительные значения.

3) Ось ОХ является горизонтальной асимптотой графика плотности вероятности, т.к. при неограниченном возрастании по абсолютной величине аргумента х, значение функции стремится к нулю.

3.4. Нормальное распределение (распределение Гаусса)

Нормальный закон распределения характеризуется плотностью вероятности вида

, (3.14)

где m_x, _x - соответственно математическое ожидание и среднеквадратическое отклонение случайной величины х.

При анализе надежности электроустановок в виде случайной величины, кроме времени, часто выступают значения тока, электрического напряжения и других аргументов. Нормальный закон - это двухпараметрический закон, для записи которого нужно знать m_x и _x.

Вероятность безотказной работы определяется по формуле

, (3.15)

а интенсивность отказов - по формуле

.

На рис. 3.5 изображены кривые (t), Р(t) и (t) для случая _t m_t, характерного для элементов, используемых в системах автоматического управления [3].

В данном пособии показаны только наиболее распространенные законы распределения случайной величины. Известен целый ряд законов, так же используемых в расчетах надежности [4, 9, 11, 13, 15, 21]: гамма-распределение, -распределение, распределение Максвелла, Эрланга и др.

Следует отметить, что если неравенство _t m_t не соблюдается, то следует использовать усеченное нормальное распределение [19].

Для обоснованного выбора типа практического распределения наработки до отказа необходимо большое количество отказов с объяснением физических процессов, происходящих в объектах перед отказом.

В высоконадежных элементах электроустановок, во время эксплуатации или испытаний на надежность, отказывает лишь незначительная часть первоначально имеющихся объектов. Поэтому значение числовых характеристик, найденное в результате обработки опытных данных, сильно зависит от типа предполагаемого распределения наработки до отказа. Как показано в [13,15], при различных законах наработки до отказа, значения средней наработки до отказа, вычисленные по одним и тем же исходным данным, могут отличаться в сотни раз. Поэтому вопросу выбора теоретической модели распределения наработки до отказа необходимо уделять особое внимание с соответствующим доказательством приближения теоретического и экспериментального распределений (см. разд. 8).

• Модели и моделирование.

Исследуя объекты окружающего мира, мы вынуждены как-то отображать результаты исследования для того, чтобы, с одной стороны, представить их и виде, удобном для анализа, а с другой для их хранения и передачи в пространстве или времени. Проектируя, создавая что-то новое, мы первоначально формируем некоторый образ этого нового. Управляя чем-либо, мы, как правило, пытаемся анализировать, к каким последствиям приведет управление. Перечисленные задачи требуют фиксации (представления) информации об объекте в виде некоторого образа (словесного, графического и т. п.). В связи с этим в познавательной и практической деятельности человека большую, если не ведущую, роль играют модели и моделирование. Особенно незаменимо моделирование при работе со сложными объектами (в частности, экономическими). Все это делает моделирование важнейшим инструментом системного анализа. 1. Моделирование Модель в широком понимании — это образ (в том числе условный или мысленный) какого-либо объекта или системы объектов, используемый при определенных условиях в качестве их «заместителя» или «представителя». Модель — это упрощенное подобие объекта, которое воспроизводит интересующие нас свойства и характеристики объекта-оригинала или объекта проектирования. Моделирование связано с выяснением или воспроизведением свойств какого-либо реального или создаваемого объекта, процесса или явления с помощью другого объекта, процесса или явления. Моделирование — это построение, совершенствование, изучение и применение моделей реально существующих или проектируемых объектов (процессов и явлений). Почему мы прибегаем к использованию моделей вместо попыток «прямого взаимодействия с реальным миром»? Можно назвать три основные причины. Первая причина — сложность реальных объектов. Число факторов, которые относятся к решаемой проблеме, выходит за пределы человеческих возможностей. Поэтому одним из выходов (а часто единственным) в сложившейся ситуации является упрощение ситуации с помощью моделей, в результате чего уменьшается разнообразие этих факторов до уровня восприимчивости специалиста. Вторая причина — необходимость проведения экспериментов. На практике встречается много ситуаций, когда экспериментальное исследование объектов ограничено высокой стоимостью или вовсе невозможно (опасно, вредно, ограниченность науки и техники на современном этапе). Третья причина — необходимость прогнозирования. Важное достоинство моделей состоит в том, что они позволяют «заглянуть в будущее», дать прогноз развития ситуации и определить возможные последствия принимаемых решений. Среди других причин можно назвать следующие: • исследуемый объект либо очень велик (модель Солнечной системы), либо очень мал (модель атома); • процесс протекает очень быстро (модель двигателя внутреннего сгорания) или очень медленно (геологические модели); • исследование объекта может привести к его разрушению (модель самолета, автомобиля). 1.1. Цели моделирования Человек в своей деятельности обычно вынужден решать две задачи — экспертную и конструктивную. В экспертной задаче на основании имеющейся информации описывается прошлое, настоящее и предсказывается будущее. Суть конструктивной задачи заключается в том, чтобы создать нечто с заданными свойствами. Для решения экспертных задач применяют так называемые описательные модели, а для решения конструктивных — нормативные. 1.2. Описательное моделирование Описательные модели (дескриптивные, познавательные) предназначены для описания свойств или поведения реальных (существующих) объектов. Они являются формой представления знаний о действительности. Примеры. План города, отчет о деятельности фирмы, психологическая характеристика личности. Можно назвать следующие цели описательного моделирования в зависимости от решаемых задач: • изучение объекта (научные исследования) — наиболее полно и точно отразить свойства объекта; • управление — наиболее точно отразить свойства объекта в рабочем диапазоне изменения его параметров; • прогнозирование — построить модель, способную наиболее точно прогнозировать поведение объекта в будущем; • обучение - отразить в модели изучаемые свойства объекта. Построение описательной модели происходит по следующей схеме: наблюдение, кодирование, фиксация (рис. 1).

Рис. 1. Последовательность построения описательной модели.

Модель объекта можно построить, только наблюдая за ним. То, что мы наблюдаем, необходимо закодировать либо с помощью слов, либо символов, в частности, математических, либо графических образов, либо в виде физических предметов, процессов или явлений. И наконец, закодированные результаты наблюдения надо зафиксировать в виде модели. Отражение свойств объекта в модели не является полным в силу разных причин: особенностей восприятия, наличия и точности измерительных приборов, потребности и, наконец, психического состояния субъекта. Если обозначить полную информацию об объекте через I_o , а воспринимаемую информацию — I_в, то отражение математически можно сформулировать следующим образом:

где I_в ⊂ I_o, или в линейном приближении (рис. 2):

Рис. 2. Фильтрация информации об объекте.

где k_с – информационная проницаемость среды – свойство среды по передаче информации от объекта к субъекту (0 ≤ k_с ≤ 1); k_и – коэффициент измерительной способности (вооруженности) субъекта – способность субъекта воспринимать (измерять) информацию (0 < k_и < 1); k_ц – целевая избирательность субъекта – связана с потребностью в конкретных свойствах объекта (0 < k_ц < 1); k_п – психологическая избирательность субъекта – связана с его психологическим состоянием (0 < k_п ≤ 1). Хотелось бы обратить внимание на субъективный характер моделей. Во все, что ни де-лает человек, в том числе и построение моделей, он вкладывает свою точку зрения. Это, в частности, может привести к тому, что мы принимаем свою точку зрения за единственную, а карту местности — за саму местность, которую она представляет. Существуют следующие субъективные факторы, влияющие на качество создаваемых моделей. Избирательность. Модель строится на основании наблюдений за объектом, но человек замечает свойства объекта избирательно. На это влияют образование, мировоззрение, опыт, а также настроение, чувства, заботы и общее самочувствие. В результате формируется модель, не отвечающая целям моделирования. Конструирование — обратный аналог избирательности: мы начинаем видеть то, чего нет. Мы заполняем пробелы в информации о мире, чтобы он приобрел некий смысл и предстал перед нами в том виде, каким, по нашему мнению, он должен быть. Длительная эволюция воспитала нас дополнять увиденные фрагменты до полного образа: если мы видим из-за дерева голову волка, то мысленно дорисовываем его туловище и хвост. Поэтому когда при исследовании объекта мы получаем неполную информацию о нем, то невольно заполняем информационные «пробелы», исходя из своего опыта. В результате можем получить модель, не адекватную объекту. Искажение. Искажение проявляется в том, что мы строим модели окружающего мира, выделяя одни его составляющие за счет замалчивания других. В частности, искажение лежит в основе творческих способностей (поэта, художника, композитора) и некоторых болезней, например паранойи. Обобщения. Пользуясь обобщением, мы создаем мысленные модели, взяв за основу один случай и обобщив его на все возможные случаи. Обобщение является основой статистических выводов, но при условии так называемой репрезентативной (представительной) выборки ситуаций. Опасность обобщения состоит в том, что, взяв какую-либо ситуацию, человек расценивает ее как типичную и распространяет извлеченные из нее выводы на все сходные, по его мнению, ситуации (что, в частности, и является основой суеверия). Таким образом, не все свойства объекта нам доступны из-за свойств окружающей среды, а из доступных не все мы можем измерить или оценить. Из тех, что можем измерить, не все нам необходимы. Из необходимых свойств мы не все из них адекватно воспринимаем из-за психического состояния (невнимательности, субъективного предпочтения, страха и т. п.). На основании воспринимаемой информации об объекте IB и формируется его образ, называемый моделью. В заключение хотелось бы заметить, что для моделирования свойственны некоторые па-радоксы. Поскольку к моделированию мы прибегаем из-за сложности изучаемого объекта, то модель заведомо проще оригинала. Целевая избирательность отсекает несущественные, на наш взгляд (!), качества объекта. Однако в процессе исследования никогда нет 100%-ной уверенности в том, что несущественные качества действительно являются несущественными с точки зрения конкретной исследовательской задачи, поэтому есть угроза «с водой выплеснуть ребенка». Другой парадокс, который можно назвать парадоксом «одноразовой посуды», связан с тем, что каждая модель создается под определенную исследовательскую задачу и не всегда применима к решению других, какой бы привлекательной модель ни была. Распространенный в науке перенос моделей с одной задачи на другую далеко не всегда оправдан и обоснован. 1.3. Нормативное моделирование Моделировать можно не только то, что существует, но и то, чего еще нет. Нормативные модели (прескриптивные, прагматические) предназначены для указания целей деятельности и определенного порядка (алгоритма) действий для их достижения. Цель — образ желаемого будущего, т. е. модель состояния, на реализацию которого и направлена деятельность. Алгоритм — образ (модель) будущей деятельности. При нормативном моделировании обычно не используют слово «модель» — чаще говорят «проект», «план». Примеры. Проекты машин, зданий; планы застройки; законы; уставы организаций и должностные инструкции, бизнес-планы, программы действий, управленческие решения.

* * *

Подведем итог. Описательные модели отражают существующее, их развитие направлено на приближение модели к реальности (в структурном системном анализе такая модель называется моделью «Как есть» — «As-Is»). Нормативные модели показывают не существующее, но желаемое. Здесь решается задача приближения реальности к модели, поскольку модель играет роль стандарта или образца, под который «подгоняются» как сама деятельность, так и ее результаты (в структурном системном анализе она называется моделью «Как должно быть» — «То-Ве»).

2. Классификация моделей Выше была рассмотрена классификация моделей по целевому назначению. Кроме того, познавательные и прагматические модели можно классифицировать по характеру выполняемых функций, форме, зависимости объекта моделирования от времени. 2.1. Функциональное назначение моделей Можно выделить следующие функции, выполняемые моделями: • исследовательская — применяется в научном познании; • практическая — применяется в практической деятельности (проектировании, управлении и т. п.); • тренинговая — используется для тренировки практических умений и навыков специалистов в различных областях; • обучения — для формирования у обучаемых знаний, умений и навыков. 2.2. Формы представления моделей Модели по форме бывают: • физические — материальные объекты, имеющие сходство с оригиналом (модель самолета, которая исследуется в аэродинамической трубе; модель плотины); • словесные (вербальные) — словесное описание чего-либо (внешность человека, принцип работы устройства, структура предприятия); • графические — описание в виде графических изображений (схемы, карты, графики, диаграммы); • знаковые — описание в виде символов и знаков (дорожные знаки, условные обозначения на схемах, математические соотношения). Разновидностью знаковых моделей являются математические модели. Математическая модель (или математическое описание) - это система математических соотношений, описывающих изучаемый процесс или явление. Примеры математических моделей: X > 5; U = IR; 34y+5x=0.

* * *

Следует обратить внимание на то, что естественные языки, на которых говорят различные народы, являются своеобразными моделями мира. Язык не только обозначает объекты, воспринимаемые, представляемые или мыслимые, но он организует наше восприятие, наши представления и наше понимание мира. Говоря об объектах, процессах, явлениях мира (внешнего или внутреннего, реального или воображаемого, воспринимаемого или мыслимого), мы пропускаем его через «сита» языка. Организующая роль языка сразу становится явной, когда обнаруживается, что разные языки по-разному организуют вселенную и, соответственно, ее восприятие, представление и понимание. Язык отражает в своей структуре определенные действительные свойства и отношения реальности. Он устроен так, как устроен реальный мир. Но мир бесконечно богаче любой своей ограниченной модели, в том числе и языка. Структура действительности имеет многие всеобщие свойства и отношения. Язык отражает в своих лингвистических значениях только некоторые из этих свойств и отношений. И человек волей-неволей начинает воспринимать и представлять реальность преимущественно в рамках этих категорий. Язык конкретной предметной области (ее тезаурус) также является моделью этой предметной области. Исследование этого языка стало частью системных исследований, что нашло свое воплощение в онтологическом анализе. 3. Виды моделирования Моделирование широко распространено, поэтому достаточно полная классификация возможных видов моделирования крайне затруднительна хотя бы в силу многозначности понятия «модель», широко используемого не только в науке и технике, но и, например, в искусстве. Применительно к естественно-техническим, социально-экономическим и другим наукам принято различать следующие виды моделирования: • концептуальное моделирование, при котором с помощью некоторых специальных знаков, символов, операций над ними или с помощью естественного или искусственного языков истолковывается основная мысль (концепция) относительно исследуемого объекта; • интуитивное моделирование, которое сводится к мысленному эксперименту на основе практического опыта работников (широко применяется в экономике); • физическое моделирование, при котором модель и моделируемый объект представляют собой реальные объекты или процессы единой или различной физической природы, причем между процессами в объекте-оригинале и в модели выполняются некоторые соотношения подобия, вытекающие из схожести физических явлений; • структурно-функциональное моделирование, при котором моделями являются схемы, (блок-схемы), графики, чертежи, диаграммы, таблицы, рисунки, дополненные специаль-ными правилами их объединения и преобразования: • математическое (логико-математическое) моделирование, при котором моделирова-ние, включая построение модели, осуществляется средствами математики и логики; • имитационное (программное) моделирование, при котором логико-математическая модель исследуемого объекта представляет собой алгоритм функционирования объекта, реализованный в виде программного комплекса для компьютера. Перечисленные выше виды моделирования не являются взаимоисключающими и могут применяться при исследовании сложных объектов либо одновременно, либо в некоторой комбинации. Отдельно следует сказать о компьютерном моделировании, являющемся развитием имитационного моделирования. Компьютерное моделирование. Первоначально под компьютерным моделированием (или, как говорили, моделированием на ЭВМ) понималось лишь имитационное моделирование. Исторически случилось так, что первые работы по компьютерному моделированию были связаны с физикой. Затем разработанные подходы распространились на задачи химии, электроэнергетики, биологии и некоторые другие дисциплины, причем схемы моделирования не слишком отличались друг от друга. Этот вид моделирования все еще широко распространен и в научных, и прикладных исследованиях. Однако сегодня понятие «компьютерное моделирование» чаще связывают не с фундаментальными дисциплинами, а в первую очередь с системным анализом. Следует заметить, что компьютер может быть весьма полезен при всех видах моделирования (за исключением физического моделирования, где компьютер тоже может использоваться, но, скорее, для целей управления процессом моделирования). Изменилось и понятие компьютерной модели. Раньше под компьютерной моделью чаще всего понимали имитационную модель — отдельную программу, совокупность программ или программный комплекс, позволяющий с помощью последовательности вычислений и графического отображения их результатов воспроизводить (имитировать) процессы функционирования объекта. В настоящее время под компьютерной моделью чаще всего понимают структурно-функциональную модель — условный образ объекта, описанный с помощью взаимосвязанных компьютерных таблиц, блок-схем, диаграмм, графиков, рисунков, анимационных фрагментов, гипертекстов и отображающий структуру и взаимосвязи между элементами объекта. Таким образом, мы видим, что понятие «компьютерное моделирование» значительно шире традиционного понятия «моделирование на ЭВМ» и нуждается в уточнении, учитывающем сегодняшние реалии. Компьютерное моделирование - это метод решения задачи анализа или синтеза объекта на основе использования его компьютерной модели. Суть компьютерного моделирования заключена в получении количественных и качественных результатов по имеющейся модели. Качественные выводы, получаемые по результатам анализа, позволяют обнаружить неизвестные ранее свойства объекта. Количественные выводы в основном носят характер прогноза некоторых будущих или объяснения прошлых значений переменных, характеризирующих систему. Предметом компьютерного моделирования могут быть: экономическая деятельность фирмы или банка, промышленное предприятие, информационно-вычислительная сеть, технологический процесс, любой реальный объект или процесс, например процесс инфляции. Цели компьютерного моделирования могут быть различными, однако наиболее часто моделирование является, как уже отмечалось ранее, центральной процедурой системного анализа.

1/

Позиционная систе́ма счисле́ния (позиционная нумерация) — система счисления, в которой значение каждого числового знака (цифры) в записи числа зависит от его позиции (разряда). Позиционная система счисления определяется целым числом b > 1, называемым основанием системы счисления. Система счисления с основанием b также называется b-ричной (в частности,двоичной, троичной, десятичной и т. п.). Например, число сто три представляется в десятичной системе счисления в виде:

Свойства

Позиционная система счисления обладает рядом свойств:

Основание системы счисления в ней самой всегда записывается как 10; например, в двоичной системе счисления 10 означает число 2. Данное утверждение неприменимо к унарной системе счисления, в которой используется только одна цифра.

Для записи числа x в b-ричной системе счисления требуется   цифр, где   означает взятие целой части числа.

Естественный порядок на натуральных числах соответствует лексикографическому порядку на их представлениях в позиционной системе счисления. Поэтому сравнивать их представления можно поразрядно, начиная со старшего разряда, до тех пор, пока цифра в одном числе не будет больше соответствующей цифры в другом. Например, для сравнения чисел 321 и 312 в десятичной системе счисления нужно сравнивать цифры в одинаковых разрядах слева направо:

3 = 3 — результат сравнения чисел пока не определён;

2 > 1 — первое число больше (независимо от оставшихся цифр).

Арифметические операции над числами. Позиционная система счисления позволяет без труда выполнять сложение, вычитание, умножение, деление и деление с остатком чисел, зная только таблицу сложения однозначных чисел, а для трёх последних операций ещё и таблицу умножения в соответствующей системе. (См., например, деление столбиком).

АЛГЕБРА ВЫСКАЗЫВАНИЙ является составной частью одного из современных быстро развивающихся разделов математики – математической логики. Математическая логика применяется в информатике, позволяет моделировать простейшие мыслительные процессы. Одним из занимательных приложений алгебры высказываний – решение логических задач.

Объекты алгебры высказываний. Операции над высказываниями. Таблицы истинности. Алгебра – это наука, которая изучает множество некоторых элементов и действия (операции) над ними. Если элементы алгебры – натуральные числа, а операции – сложение и умножение, то это алгебра натуральных чисел. Действия с направленными отрезками (векторами) изучает векторная алгебра.

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.

Конъю́нкция (от лат. conjunctio союз, связь) — логическая операция, по своему применению максимально приближённая к союзу "и". Синонимы: логи́ческое "И", логи́ческое умноже́ние, иногда просто "И".

Конъюнкция может быть бинарной операцией, то есть, иметь два операнда, тернарной операцией, т.е. иметь три операнда или n-арной операцией, т.е. иметь n операндов. Чаще всего встречаются следующие варианты: в инфиксной записи:

,

по аналогии с умножением в алгебре знак логического умножения может быть пропущен:  ,

Дизъю́нкция — (лат. disjunctio - разобщение) логическая операция, по своему применению максимально приближённая к союзу «или» в смысле «или то, или это, или оба сразу». Синонимы: логи́ческое «ИЛИ», включа́ющее «ИЛИ»,логи́ческое сложе́ние, иногда просто «ИЛИ».

Дизъюнкция может быть бинарной операцией, то есть, иметь два операнда, тернарной операцией, то есть иметь три операнда или n-арной операцией, то есть иметь n операндов. Запись может быть префиксной — знак операции стоит перед операндами (польская запись), инфиксной — знак операции стоит между операндами или постфиксной — знак операции стоит после операндов. При числе операндов более 2-х префиксная и постфиксная записи экономичнее. Чаще всего встречаются следующие варианты записи:  ||   |  .

Отрица́ние в логике — унарная операция над суждениями, результатом которой является суждение (в известном смысле) «противоположное» исходному. Обозначается знаком ¬ перед или чертой над суждением. Синоним:логическое "НЕ".

Как в классической, так и в интуиционистской логике «двойное отрицание» ¬¬A является следствием суждения A, то есть имеет место тавтология:  .

Обратное утверждение   верно в классической логике (закон двойного отрицания), но не имеет места в интуиционистской. То есть, отрицание отрицания искомого утверждения не может служить интуиционистскимдоказательством, в отличие от классической логики. Это различие двух логических систем обычно полагается главным.

Таблица истинности — это таблица, описывающая логическую функцию.

Под «логической функцией» в данном случае понимается функция, у которой значения переменных (параметров функции) и значение самой функции выражают логическую истинность. Например, в двузначной логике они могут принимать значения «истина» либо «ложь» (  либо  ,   либо  ).

Табличное задание функций встречается не только в логике, но для логических функций таблицы оказались особенно удобными, и с начала XX века за ними закрепилось это специальное название. Особенно часто таблицы истинности применяются в булевой алгебре и в аналогичных системах многозначной логики.

Киберне́тика (от др.-греч. κυβερνητική — «искусство управления»^[1]) — наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах, будь томашины, живые организмы или общество. Сфера кибернетики

Объектом кибернетики являются все управляемые системы. Системы, не поддающиеся управлению, в принципе, не являются объектами изучения кибернетики. Кибернетика вводит такие понятия, как кибернетический подход, кибернетическая система. Кибернетические системы рассматриваются абстрактно, вне зависимости от их материальной природы. Примеры кибернетических систем — автоматические регуляторы в технике, ЭВМ, человеческий мозг, биологические популяции, человеческое общество. Каждая такая система представляет собой множество взаимосвязанных объектов (элементов системы), способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею. Кибернетика разрабатывает общие принципы создания систем управления и систем для автоматизации умственного труда. Основные технические средства для решения задач кибернетики — ЭВМ. Поэтому возникновение кибернетики как самостоятельной науки (Н. Винер, 1948) связано с созданием в 40-х гг. XX века этих машин, а развитие кибернетики в теоретических и практических аспектах — с прогрессом электронной вычислительной техники.

2/

Информа́тика (ср. нем. Informatik, англ. Information technology, фр. Informatique, англ. computer science — компьютерная наука — в США, англ. computing science — вычислительная наука — в Великобритании) — наука о способах получения, накопления, хранения, преобразования, передачи, защиты и использования информации. Она включает дисциплины, относящиеся к обработке информации в вычислительных машинах и вычислительных сетях: какабстрактные, вроде анализа алгоритмов, так и довольно конкретные, например, разработка языков программирования.

Термин информатика возник в 1960-х годах во Франции для названия области, занимающейся автоматизированной переработкой информации, как слияние французских слов information и automatique (F. Dreyfus, 1962)^[1].

Темами исследований в информатике являются вопросы: что можно, а что нельзя реализовать в программах и базах данных (теория вычислимости и искусственный интеллект), каким образом можно решать специфические вычислительные и информационные задачи с максимальной эффективностью (теория сложности вычислений), в каком виде следует хранить и восстанавливать информацию специфического вида (структуры и базы данных), как программы и люди должны взаимодействовать друг с другом (пользовательский интерфейс и языки программирования и представление знаний) и т. п.

Информация (от лат. informatio — формирование как выявление своей сущности, разъяснение, изложение, осведомление) — значимые сведения о чём-либо, когда форма их представления также является информацией, то есть имеет форматирующую функцию в соответствии с собственной природой.

В современной науке рассматриваются два вида информации:

Объективная (первичная) информация — свойство материальных объектов и явлений (процессов) порождать многообразие состояний, которые посредством взаимодействий (фундаментальные взаимодействия) передаются другим объектам и запечатлеваются в их структуре^[1].

Субъективная (семантическая,смысловая, вторичная) информация – смысловое содержание объективной информации об объектах и процессах материального мира, сформированное сознанием человека с помощью смысловых образов (слов, образов и ощущений) и зафиксированное на каком-либо материальном носителе.

В бытовом смысле информация — сведения об окружающем мире и протекающих в нём процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством^[2].

3/

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПК

Производительность (быстродействие) ПК – возможность компьютера обрабатывать большие объёмы информации. Определяется быстродействием процессора, объёмом ОП и скоростью доступа к ней (например, Pentium III обрабатывает информацию со скоростью в сотни миллионов операций в секунду)

Производительность (быстродействие) процессора – количество элементарных операций выполняемых за 1 секунду.

Тактовая частота процессора (частота синхронизации) - число тактов процессора в секунду, а такт – промежуток времени (микросекунды) за который выполняется элементарная операция (например сложение). Таким образом Тактовая частота - это число вырабатываемых за секунду импульсов, синхронизирующих работу узлов компьютера. Именно ТЧ определяет быстродействие компьютера

Задается ТЧ специальной микросхемой «генератор тактовой частота», который вырабатывает периодические импульсы. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Частота в 1Мгц = 1миллиону тактов в 1 секунду.  Превышение порога тактовой частоты приводит к возникновению ошибок процессора и др. устройств. Поэтому существуют фиксированные величины тактовых частот для каждого типа процессоров, например: 2,8 ;  3,0  Ггц  и тд

Разрядность процессора – max длина (кол-во разрядов) двоичного кода, который может обрабатываться и передаваться процессором целиком.

Разрядность связана с размером специальных ячеек памяти – регистрами. Регистр в 1байт (8бит) называют восьмиразрядным, в 2байта – 16-разрядным и тд.  Высокопроизводительные компьютеры имеют 8-байтовые регистры (64разряда)

Время доступа - Быстродействие модулей ОП, это период времени, необходимый для считывание min порции информации из ячеек памяти или записи в память. Современные модули обладают скоростью доступа свыше 10нс (1нс=10^-9с)

Объем памяти (ёмкость) –  max объем информации, который может храниться в ней.

Плотность записи – объем информации, записанной на единице длины дорожки (бит/мм)

Скорость обмена информации – скорость записи/считывания на носитель, которая определяется скоростью вращения и перемещения этого носителя в устройстве

4/

Архитектура вычислительной машины (Архитектура ЭВМ, англ. Computer architecture) — концептуальная структура вычислительной машины^[1], определяющая проведение обработки информации и включающая методы преобразования информации в данные и принципы взаимодействия технических средств и программного обеспечения.^[2]

5/

Центра́льный проце́ссор (ЦП, или центральное процессорное устройство — ЦПУ; англ. central processing unit, CPU, дословно — центральное обрабатывающее устройство) —электронный блок либо микросхема — исполнитель машинных инструкций (кода программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера. Иногда называют микропроцессором или просто процессором. CISC-процессоры

Complex instruction set computer — вычисления со сложным набором команд. Процессорная архитектура, основанная на усложнённом наборе команд. Типичными представителями CISC являются микропроцессоры семейства x86 (хотя уже много лет эти процессоры являются CISC только по внешней системе команд: в начале процесса исполнения сложные команды разбиваются на более простые микрооперации (МОП), исполняемые RISC-ядром).

[править]RISC-процессоры

Reduced instruction set computer — вычисления с упрощённым набором команд (в литературе слово reduced нередко ошибочно переводят как «сокращённый»). Архитектура процессоров, построенная на основе упрощённого набора команд, характеризуется наличием команд фиксированной длины, большого количества регистров, операций типа регистр-регистр, а также отсутствием косвенной адресации. Концепция RISC разработана Джоном Коком из IBM Research, название придумано Дэвидом Паттерсоном (David Patterson).

Упрощение набора команд призвано сократить конвейер, что позволяет избежать задержек на операциях условных и безусловных переходов. Однородный набор регистров упрощает работу компилятора при оптимизации исполняемого программного кода. Кроме того, RISC-процессоры отличаются меньшим энергопотреблением и тепловыделением.

Среди первых реализаций этой архитектуры были процессоры MIPS, PowerPC, SPARC, Alpha, PA-RISC. В мобильных устройствах широко используются ARM-процессоры.

[править]MISC-процессоры

Minimum instruction set computer — вычисления с минимальным набором команд. Дальнейшее развитие идей команды Чака Мура, который полагает, что принцип простоты, изначальный для RISC-процессоров, слишком быстро отошёл на задний план. В пылу борьбы за максимальное быстродействие, RISC догнал и перегнал многие CISC процессоры по сложности. Архитектура MISC строится на стековой вычислительной модели с ограниченным числом команд (примерно 20-30 команд).

[править]VLIW-процессоры

Very long instruction word — сверхдлинное командное слово. Архитектура процессоров с явно выраженным параллелизмом вычислений, заложенным в систему команд процессора. Являются основой для архитектуры EPIC. Ключевым отличием от суперскалярных CISC-процессоров является то, что для них загрузкой исполнительных устройств занимается часть процессора (планировщик), на что отводится достаточно малое время, в то время как загрузкой вычислительных устройств для VLIW-процессора занимается компилятор, на что отводится существенно больше времени (качество загрузки и, соответственно, производительность теоретически должны быть выше). Примером VLIW-процессора является Intel Itanium.

сновные характеристики процессора. Ввиду того, что при выборе компьютера важно все – будем разбирать по возможности всё

1.Тактовая частота — тактом мы можем условно назвать одну операцию. Единица измерения МГц и ГГц (мегагерц и гигагерц). 1 МГц — значит, что процессор может выполнить 1 миллион операций в секунду. У нас на домашнем компьютере процессор 3,16 ГГц — следовательно он может выполнить 3 Миллиарда 166 миллионов операций за 1 секунду.

2.Другой основной характеристикой процессора является его разрядность.Сейчас всё больше процессоров 64 разрядные. В общем виде — разрядность означает, сколько оперативной памяти вы можете максимум установить в свой компьютер. В принципе сейчас для домашнего компьютера вполне достаточно 4 гигабайт оперативной памяти и следовательно 32 разрядного процессора. Если у вас дома не будет сервер, то не гонитесь за большей разрядностью. 3.Кэш процессора — довольно важный параметр. Чем он больше, тем больше данных хранится в особой памяти, которая ускоряет работу процессора. В кэше процессора находятся данные, которые могут понадобится в работе в самое ближайшее время. Чтобы вы не путались в уровнях кэша — запомните одно свойство: кэш первого уровня самый быстрый, но самый маленький, второго — помедленней, но побольше и кэш третьего уровня самый медленный и самый большой(если он есть)

4.Технический процесс(иногда пишут технология) — не основная характеристика процессора для обычного обывателя, но знать о нем надо, чтобы понимать заумные статьи на компьютерных сайтах. Чем меньше тех процесс, тем как говорится, лучше. По факту – это площадь кристалла на процессоре. Чем кристаллы меньше, тем их больше можно уместить, следовательно увеличить тактовую частоту. Да и на меньший кристалл нужно меньше подавать напряжения, поэтому и тепловыделение уменьшается, поэтому опять же можно увеличить тактовую частоту. Эта цепочка приведена в пример, что бы вы поняли как всё взаимосвязано. Тех процесс в прайсах могут и не написать, но в обзорах его упоминают почти всегда.

5.Socket – этот параметр нужен для стандартизации всех процессоров по разъемам подключения к материнской плате. Например, Socket LGA775 – если вы такую характеристику встретите на материнской плате, то к ней подойдут только процессоры с маркировкой Socket LGA775 и никакие другие. Обратное правило тоже действует.

ШИНА

После сборки и компьютер, и все его адаптеры оказываются связанными между собой множеством соединений (проще говоря, проводами (линиями)). Если бы было возможно связать их вместе, получился бы толстый жгут или шина. Шина (bus) - это главная магистраль, по которой происходит информационный обмен между устройствами компьютера. При этом количество информации передаваемой за один прием зависит от ширины шины. Время необходимое для однократного считывания или записи данных по проводам шины (операции ввода и вывода данных), называется циклом шины.

Первые шины были шириной (разрядностью) 8 бит, затем в 16-бит и в 32-бита. Сегодня широко распространены шины шириной 64-бита, а скоро будут в 128 и более бит. Компьютеры часто классифицируют именно по ширине шины. Тогда говорят:

« …у меня был компьютер с 16-разрядной шиной, а теперь с 32-битной».

По команде процессора данные могут быть выбраны из оперативной памяти, где они хранились, и отправлены некоторому адаптеру. Тогда по линиям шины сначала передастся адрес ячейки памяти, а затем передадутся выбранные данные. Понятно, что чем выше пропускная способность шины, ее скорость, чем шире шина данных (чем больше бит данных передается сразу), тем производительней оказывается работа компьютера в целом. Ниже в порядке возрастания скорости передачи данных перечисляются стандарты организации шины:

ISA (Industry Standard Architecture)

EISA (Extended Industry Standard Architecture)

MCA (MicroChannel Architecture)

VLB (Vesa Local Bus)

PCI (Peripheral Component Interconnect)

6/

Операти́вная па́мять (англ. Random Access Memory, память с произвольным доступом; комп. жарг. Память) — энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой временно хранятся данные и команды, необходимые процессору для выполнения им операции. Обязательным условием является адресуемость (каждое машинное слово имеет индивидуальный адрес) памяти.

Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится:

непосредственно,

либо через сверхбыструю память, 0-го уровня — регистры в АЛУ, либо при наличии кэша — через него.

Содержащиеся в оперативной памяти данные доступны только тогда, когда на модули памяти подаётся напряжение, то есть, компьютер включен. Пропадание на модулях памяти питания, даже кратковременное, приводит к искажению либо полному пропаданию содержимого ОЗУ.

Энергосберегающие режимы работы материнской платы компьютера позволяют переводить его в режим «сна», что значительно сокращает уровень потребления компьютером электроэнергии. Для сохранения содержимого ОЗУ в таком случае, применяют запись содержимого оперативной памяти в специальный файл (в системе Windows XP он называется hiberfil.sys)

В общем случае, оперативная память содержит данные операционной системы и запущенных на выполнение программ, поэтому от объёма оперативной памяти зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер.

Оперативное запоминающее устройство, ОЗУ — техническое устройство, реализующее функции оперативной памяти.

ОЗУ может изготавливаться как отдельный блок или входить в конструкцию, например однокристальной ЭВМ или микроконтроллера.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) — энергонезависимая память, используется для хранения массива неизменяемых данныхЗапоминающее устройство (ЗУ)

Устройство памяти

Storage device

Запоминающее устройство - устройство, предназначенное для хранения данных. Запоминающие устройства характеризуются:  - емкостью памяти;  - методом доступа к данным;  - быстродействием;  - надежностью работы;  - стоимостью единицы памяти.

Внешнее запоминающее устройство (ВЗУ)

External storage device

Внешнее запоминающее устройство - (относительно) медленное запоминающее устройство большой емкости. Целостность содержимого ВЗУ не зависит от того, включен или выключен компьютер.

Внешними запоминающими устройствами являются:  - накопители на жестких магнитных дисках;  - накопители на гибких магнитных дисках;  - накопители на компакт-дисках;  - накопители на магнито-оптических компакт-дисках;  - накопители на магнитной ленте и др.

Накопи́тель на жёстких магни́тных ди́сках или НЖМД (англ. hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD), жёсткий диск, в компьютерном сленге «винче́стер» — запоминающее устройство(устройство хранения информации) произвольного доступа, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.

В отличие от «гибкого» диска (дискеты), информация в НЖМД записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всегодвуокиси хрома — магнитные диски. В НЖМД используется одна или несколько пластин на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках около 10 нм^[1]), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков.

Также, в отличие от гибкого диска, носитель информации обычно совмещают с накопителем, приводом и блоком электроники. Такие жёсткие диски часто используются в качестве несъёмного носителя информации.

Магнитный накопительMagnetic storageМагнитный накопитель - запоминающее устройство, в котором используются магнитные свойства материалов. Магнитный накопитель реализуется одним или группой магнитных дисков с соответствующим дисководом.Физическую основу магнитных накопителей составляет двуслойная композиция, состоящая из твердой или эластичной основы с нанесенным на нее тонким ферромагнитным слоем.По способу обращения магнитные накопители подразделяются на магнитные ленты, магнитные диски и магнитные карточки

	Магнитные накопители   Когда питание компьютера отключается, содержание оперативной памяти утрачивается вследствие разряда конденсаторов в ячейках. Для сохранения данных используют энергонезависимые запоминающие устройства (накопители), которые способны удерживать текущее состояние элементов памяти в отсутствие внешнего питающего напряжения. Однако для чтения и записи (стирания) данных необходимо подключение таких носителей к соответствующему интерфейсу и его активизация. Многие виды носителей данных применяют не только в компьютерах, но и в бытовой технике. Практически все знакомы с музыкальными компакт-дисками или твердотельными носителями для цифровых фото и видеокамер. В настоящее время сложилась следующая классификация носителей данных: жесткие диски; съемные дисковые магнитные носители; компактные твердотельные носители; оптические носители; магнитооптические носители; ленточные накопители (стримеры).
	Начало формы 1 Жесткие диски 2 Устройство жесткого диска 3 Плотность записи 4 Скорость диска 5 Надежность хранения данных 6 Защита от ударных воздействий 7 Шумность и нагрев 8 Дисковые массивы 9 Сменные накопители 10 Сменные гибкие диски 11 Сменные жесткие диски 12 Переносные диски Конец формы
ПТИЧЕСКИЕ НАКОПИТЕЛИ: CD-ROM, CD-R, DVD-ROM, DVD-R

CD-ROM

Накопители CD-ROM с момента своего появления в 1984 г. прошли не менее славный путь, чем флоппи-дисководы. Сейчас найти ПК, в котором не было бы нaкопителя, способного читать диски CD-ROM, даже труднее, чем ПК без НГМД. Максимальные скорости вращения дисков выросли до 12 тыс. об./мин. Немногие из современных жестких дисков могут похвастаться такими скоростями, а ведь в CD-ROM с такой скоростью вращается сменный носитель большего диаметра, который может быть не слишком хорошо сбалансирован. При подобных скоростях повышенную вибрацию и, как следствие, увеличение частоты ошибок могут вызвать даже неравномерность нанесения типографской краски в надпечатке диска или надпись, сделанная фломастером на одной из его половинок. Поэтому "гонка за X" прекратилась по достижении отметки 60Х, а на практике "надежной и достаточной" считается скорость 40Х. При этом следует понимат ь, что 40 или 60Х (6 или 9 Мбайт/с) - всего лишь максимальная скорость передачи данных, которая достигается только на внешних дорожках диска. Исключение составляли накопители, выполненные по разработанной компанией Zen Research технологии TrueX, когда читаются одновременно несколько дорожек. Благодаря этой технологии компании Kenwood удалось Д1 вести "X" до 72, однако выпуск таких устройств оказался экономически невыгодным и ныне прекращен.

7/Виртуа́льная реа́льность, ВР, искусственная реальность, электронная реальность, компьютерная модель реальности (англ. virtual reality, VR) — созданный техническими средствами мир(объекты и субъекты), передаваемый человеку через его ощущения: зрение, слух, обоняние, осязание и другие. Виртуальная реальность имитирует как воздействие, так и реакции на воздействие. Для создания убедительного комплекса ощущений реальности компьютерный синтез свойств и реакций виртуальной реальности производится в реальном времени.

Объекты виртуальной реальности обычно ведут себя близко к поведению аналогичных объектов материальной реальности. Пользователь может воздействовать на эти объекты в согласии с реальными законами физики (гравитация, свойства воды, столкновение с предметами, отражение и т. п.). Однако часто в развлекательных целях пользователям виртуальных миров позволяется больше, чем возможно в реальной жизни (например: летать, создавать любые предметы и т. п.)^[1]

Не следует путать виртуальную реальность с дополненной. Их коренное различие в том, что виртуальная конструирует новый искусственный мир, а дополненная реальность лишь вносит отдельные искусственные элементы в восприятие мира реального.

8/

Классификации компьютеров. По поколениям. III поколение. I поколение. II поколение. IV поколение. Далее будет рассмотренно каждое из поколений. Назад. На главную. Далее. Существуют четыре поколения электронно вычислительной техники

Современным компьютерам предшествовали ЭВМ нескольких поколений. В развитии ЭВМ выделяют пять поколений. В основу классификации заложена элементная база, на которой строятся ЭВМ. 1. В 1943 году была создана вычислительных машин ЭВМ первого поколения на базе электронных ламп. 2. Второе поколение (50 – 60 г.г.) компьютеров построено на базе полупроводниковых элементов (транзисторах). 3. Основная элементная база компьютеров третьего поколения (60 – 70 г.г.) - интегральные схемы малой и средней интеграции. 4. В компьютерах четвертого поколения (70 – по н/в) применены больших интегральных схемах БИС (микропроцессоры). Применение микропроцессоров в ЭВМ позволило создать персональный компьютер (ПК), отличительной особенностью которого является небольшие размеры и низкая стоимость. 5. В настоящее время ведутся работы по созданию ЭВМ пятого поколения, которые разрабатываются на сверхбольших интегральных схемах.

Внешняя архитектура ПК

Внешняя архитектура современного персонального компьютера является системой с следующими основными составляющими

 - системный блок;

 - монитора;

 - клавиатура;

 - мышь;

 - принтер;

 - сканер;

 - акустическая система.

9/

Програ́ммное обеспе́чение^[1][2] (допустимо также произношение обеспече́ние^[3][4][5]) (ПО) — совокупность программ системы обработки информации и программных документов^[6], необходимых для эксплуатации этих программ (ГОСТ19781-90^[7]).

Также — совокупность программ, процедур и правил, а также документации, относящихся к функционированию системы обработки данных (СТ ИСО 2382/1-84)^[7].

Программное обеспечение является одним из видов обеспечения вычислительной системы, наряду с техническим (аппаратным), математическим, информационным, лингвистическим, организационным и методическим обеспечением^[8].

В компьютерном сленге часто используется слово софт от английского слова software, которое в этом смысле впервые применил в статье в American Mathematical Monthly математик из Принстонского университета Джон Тьюки(англ. John W. Tukey) в 1958 году.

Программное обеспечение компьютера делится на:

- системное ПО; - прикладное ПО; - системы программирования

- текстовые и графические редакторы, с помощью которых можно готовить различные тексты, создавать рисунки, строить чертежи; проще говоря, писать, чертить, рисовать;

- системы управления базами данных (СУБД), позволяющие превратить компьютер в справочник по любой теме;

- табличные процессоры, позволяющие организовывать очень распространенные на практике табличные расчеты;

- коммуникационные (сетевые) программы, предназначенные для обмена информацией с другими компьютерами, объединенными с данным в компьютерную сеть.

В первом приближении все программы, работающие на компьютере, можно условно разделить на три категории (рис. 6.1):

прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ;

системные программы, выполняющие различные вспомогательные функции, например:

управление ресурсами компьютера;

создание копий используемой информации;

проверка работоспособности устройств компьютера;

выдача справочной информации о компьютере и др.;

инструментальные программные системы, облегчающие процесс создания новых программ для компьютера.

10/

Главной частью системного программного обеспечения является операционная система (ОС).

Операционная система - это набор программ, управляющих оперативной памятью, процессором, внешними устройствами и файлами, ведущих диалог с пользователем.

У операционной системы очень много работы, и она практически все время находится в рабочем состоянии. Например, для того чтобы выполнить прикладную программу, ее нужно разыскать во внешней памяти (на диске), поместить в оперативную память, найдя там свободное место, "запустить" процессор на выполнение программы, контролировать работу всех устройств машины во время выполнения и в случае сбоев выводить диагностические сообщения. Все эти заботы берет на себя операционная система.

Вот названия некоторых распространенных ОС для персональных компьютеров: MS-DOS, Windows, Linux.

Интерактивный режим

Во время работы прикладная программа сама организует общение с пользователем, но когда программа завершила работу, с пользователем начинает общаться операционная система. Это общение происходит в такой форме:

<приглашение> - <команда>.

ОС выводит на экран приглашение в какой-то определенной форме. В ответ пользователь отдает команду, определяющую, что он хочет от машины. Это может быть команда на выполнение новой прикладной программы, команда на выполнение какой-нибудь операции с файлами (удалить файл, скопировать и пр.), команда сообщить текущее время или дату и пр. Выполнив очередную команду пользователя, операционная система снова выдает приглашение.

Такой режим работы называется диалоговым режимом. благодаря ОС пользователь никогда не чувствует себя брошенным на произвол судьбы. Все операционные системы на персональных компьютерах работают с пользователем в режиме диалога. Режим диалога часто называют интерактивным режимом.

Сервисные программы

К системному программному обеспечению кроме ОС следует отнести и множество программ обслуживающего, сервисного характера. Например, это программы обслуживания дисков (копирование, форматирование, "лечение" и пр.), сжатия файлов на дисках (архиваторы), борьбы с компьютерными вирусами и многое другое.

Системы программирования

Кроме системного и прикладного ПО существует еще третий вид программного обеспечения. Он называется системами программирования (СП).

Система программирования - инструмент для работы программиста.

С системами программирования работают программисты. Всякая СП ориентирована на определенный язык программирования. Существует много разных языков, например Паскаль, Бейсик, ФОРТРАН, С ("Си"), Ассемблер, ЛИСП и др. На этих языках программист пишет программы, а с помощью систем программирования заносит их в компьютер, отлаживает, тестирует, исполняет.

Программисты создают все виды программ: системные, прикладные и новые системы программирования.

Основные функции:

Выполнение по запросу программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.).

Загрузка программ в оперативную память и их выполнение.

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

Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти).

Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе.

Обеспечение пользовательского интерфейса.

Сохранение информации об ошибках системы.

Файловые системы и структуры

Постепенная замена носителей с последовательным доступом (перфолент, перфокарт и магнитных лент) накопителями произвольного доступа (на магнитных дисках).

Файловая система — способ хранения данных на внешних запоминающих устройствах.

Идея компьютера была предложена английским математиком Чарльзом Бэбиджем (Charles Babage) в середине девятнадцатого века. Его механическая «аналитическая машина» так и не смогла по-настоящему заработать, потому что технологии того времени не удовлетворяли требованиям, необходимым для изготовления нужных деталей точной механики. Конечно, никакой речи об операционной системе для этого «компьютера» не шло.

Предшественником операционных систем следует считать служебные программы (загрузчики и мониторы), а также библиотеки часто используемых подпрограмм, начавшие разрабатываться с появлением универсальных компьютеров 1-го поколения (конец 1940-х годов). Служебные программы минимизировали физические манипуляции оператора с оборудованием, а библиотеки позволяли избежать многократного программирования одних и тех же действий (осуществления операций ввода-вывода, вычисления математических функций и т. п.).

В 1950—1960-х годах сформировались и были реализованы основные идеи, определяющие функциональность ОС: пакетный режим, разделение времени и многозадачность, разделение полномочий, реальный масштаб времени, файловые структуры и файловые системы.

11/

Компьютерные программы, расширяющие стандартные возможности оборудования и операционных систем, выполняющие узкий круг специфических задач.  Утилиты  (сервисные программы) зачастую входят в состав операционных систем или идут в комплекте со специализированным оборудованием. Функции утилит (сервисных программ) 1. Мониторинг показателей датчиков и производительности оборудования — мониторинг температур процессора, видеоадаптера; чтение SMART жёстких дисков; тесты производительности.  2. Управление параметрами оборудования — ограничение максимальной скорости вращения CD-привода; изменение скорости вращения кулеров.  3. Контроль показателей — проверка ссылочной целостности; правильности записи данных.  4. Расширение возможностей — форматирование и/или переразметка диска с сохранением данных, удаление без возможности восстановления.  5.Тонкая настройка параметров системы — твикер.

Компью́терный ви́рус — разновидность компьютерных программ или вредоносный код, отличительной особенностью которых является способность к размножению (саморепликация). В дополнение к этому вирусы могут без ведома пользователя выполнять прочие произвольные действия, в том числе наносящие вред пользователю и/или компьютеру.

Классификация

Ныне существует немало разновидностей вирусов, различающихся по основному способу распространения и функциональности. Если изначально вирусы распространялись на дискетах и других носителях, то сейчас доминируют вирусы, распространяющиеся через Интернет. Растёт и функциональность вирусов, которую они перенимают от других видов программ.

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

по поражаемым объектам (файловые вирусы, загрузочные вирусы, скриптовые вирусы, макровирусы, вирусы, поражающие исходный код);

по поражаемым операционным системам и платформам (DOS, Microsoft Windows, Unix, Linux);

по технологиям, используемым вирусом (полиморфные вирусы, стелс-вирусы, руткиты);

по языку, на котором написан вирус (ассемблер, высокоуровневый язык программирования, скриптовый язык и др.);

по дополнительной вредоносной функциональности (бэкдоры, кейлоггеры, шпионы, ботнеты и др.).

Начало исходного кода примитивного вируса для MS-DOS на языке программирования Ассемблер

12/

Программное обеспечение

Компьютер - машина для производства вычислений. Чем отличается эта машина от других средств вычислений (арифмометра, калькулятора)? Тем, что ход вычислений определяется заранее, дается компьютеру в виде специально подготовленной информации - программы. Программа - информация для компьютера: как обрабатывать данные пользователя и представлять полученные результаты. Эта информация хранится в файлах, имеющих, как правило, расширения ".com", ".exe".

Таким образом для реализации ИТ кроме компьютера, "железа", (hardware) необходимо иметь и набор соответствующих программ, программное обеспечение, (software). Владеть ИТ значит уметь обращаться с "железом", и знать, какие существуют программы, уметь пользоваться ими.

Основные виды программного обеспечения:

Программы, управляющие работой компьютера, обеспечивающие его связь с внешними устройствами - операционная система, драйверы.

Программы для реализации задач пользователя: набор текста, производство вычислений, создание и просмотр графики, управление промышленными и лабораторными установками, поиск информации в интернете, компьютерные игры, прослушивание аудиофайлов и многое другое, в том числе и создпание новых программ - прикладные программы;

Программы, имеющие вспомогательное значение, облегчающие работу на компьютере, позволяющие устранять ошибки и неполадки - сервисные программы.

Архиватор — программа, осуществляющая упаковку одного и более файлов в архив или серию архивов, для удобства переноса или хранения, а также распаковку архивов. Многие архиваторы используют сжатие без потерь.

Простейшие архиваторы просто последовательно объединяют содержимое файлов в архив. Архив должен также содержать информацию об именах и длине оригинальных файлов для их восстановления. Большинство архиваторов также сохраняют метаданные файлов, предоставляемые операционной системой, такие, как время создания и права доступа.

Программа, создавая архив, обрабатывает как текстовые файлы, так и бинарные файлы. Первые всегда сжимаются в несколько раз (в зависимости от архиватора), тогда как сжатие бинарных файлов зависит от их характера. Одни бинарные файлы могут быть сжаты в десятки раз, сжатие же других может и вовсе не уменьшить занимаемый ими объем.

Сжатие данных обычно происходит значительно медленнее, чем обратная операция.

Характеристики архиваторов:

По степени сжатия.

По скорости сжатия.

Характеристики архиваторов — обратно зависимые величины. То есть, чем больше скорость сжатия, тем меньше степень сжатия, и наоборот.

Нахождение для любого входного файла программы наименьшего возможного размера, печатающей этот файл, является алгоритмически неразрешимой задачей, поэтому «идеальный» архиватор невозможен.

13/Языки программирования, диалекты, реализации и версии

Свернуть все | Развернуть все

BARSIC

Basic (диалекты: Applesoft BASIC, Commodore BASIC, GW-BASIC, MSX BASIC, Microsoft BASIC, Turbo BASIC, Visual Basic)

bc

BCPL

Befunge

Boo

Brainfuck (диалекты: Blub, Boolfuck, BrainSub, Braincopter, Brainfork, Brainloller, COW, Ook!, Pi, Smallfuck, Spoon, Unary, pbrain)

C (диалекты: ANSI C, C11, C99, K&R C)

C# (диалекты: ECMA-334, ISO/IEC 23270:2003)

C++ (диалекты: C++0x, ISO C++, ISO/IEC 14882)

Стандартные программы общего назначения

Сразу после установки Windows ХР, в отсутствие каких-либо дополнительных приложений компьютер уже можно использовать для полезной работы, В состав операционной системы входят стандартные программы общего назначения, представляющие собой простые версии типичных рабочих приложений.

Так, текстовый редактор Блокнот предназначен для обработки простых неформатированных текстов. Приемы, используемые в этой программе (в частности, методы редактирования и выделения текста, работы с буфером обмена), являются абсолютно стандартными и применяются без изменений во всех программах, предназначенных для работы с текстами.

Удобство программы Блокнот заключается именно в ее крайней простоте, что оказывается очень удобным при работе с небольшими текстовыми документами, особенно когда требуется просто их просмотр без внесения каких-либо изменений.

Текстовый процессор WordPad представляет собой более сложную программу обработки текстов. Он позволяет не только вводить и редактировать текст, но и форматировать его, то есть задавать его внешний вид и размещение на странице. Приемы, используемые в программе WordPad, также являются стандартными и могут использоваться в других, более мощных текстовых процессорах. Другой важной особенностью программы WordPad является наличие средств для создания комбинированных документов. В форматированные документы WordPad могут включаться графические иллюстрации, мультимедийные объекты и многие другие вставные элементы. Эти элементы могут быть созданы непосредственно при редактировании комбинированного документа или взяты в готовом виде из файла, созданного ранее. Вставные элементы могут быть изменены, отмасштабированы или удалены.

Программа Калькулятор представляет собой компьютерный вариант типичного настольного калькулятора. Она может работать в двух режимах. В первом режиме доступны только четыре основных арифметических действия, во втором — множество функций для научных и инженерных вычислений, Кроме того, в инженерном режиме появляются также возможности определения порядка вычислений при помощи скобок, осуществления побитовых логических операций над целыми числами, а также статистических вычислений. В операционную систему Windows XP входит специальная программа для просмотра изображений. Она предназначена в первую очередь для просмотра изображений, но позволяет также работать с многостраничными файлами, например факсами. Работа с многостраничными документами, а также аннотирование документов опирается на использование графического формат.. TIFF, который позволяет хранить несколько графических страниц в оде ом документе, а также накладывать на рисунок графические и текстовые npi мечания, сохраняя оригинал нетронутым.

Еще одна стандартная программа Windows XP, графический редактор Paint, предназначена для создани растровых изображений. Созданный рисунок можно сохранить в стандартном формате Windows Bitmap, а также в формате TIFF пли в принятых в Интернете форматах GIF, JPEG и PNG. Рисование осуществляется путем использования инструментов, расположенных на специальной панели. Графический редактор Paint позволяет изображать линии, прямые и кривые, рисовать замкнутые фигуры, выбирать цвета, используемые при рисовании. Для составления рисунка из отдельных фрагментов программа Paini in яволяет использовать буфер обмена тем же способом, какой применяет: 'я и в более мощных графических редакторах.

Что такое стандартные программы общего назначения?

Стандартные программы общего назначения — это программы (приложения), входящие в состав операционн! ifi системы, но предназначенные не для обеспечения работоспособности компьютера, а для практической работы, то есть для подготовки и просмотра документов и выполнения других рабочих операций. Присутствие т, операционной системе таких программ позволяет с пользой применять компьютер, даже если на нем нет ничего, кроме операционной системы.

14/

Алгори́тм — набор инструкций, описывающих порядок действий исполнителя для достижения результата решения задачи за конечное время. В старой трактовке вместо слова «порядок» использовалось слово «последовательность», но по мере развития параллельности в работе компьютеров слово «последовательность» стали заменять более общим словом «порядок». Это связано с тем, что работа каких-то инструкций алгоритма может быть зависима от других инструкций или результатов их работы. Таким образом, некоторые инструкции должны выполняться строго после завершения работы инструкций, от которых они зависят. Независимые инструкции или инструкции, ставшие независимыми из-за завершения работы инструкций, от которых они зависят, могут выполняться в произвольном порядке, параллельно или одновременно, если это позволяют используемые процессор и операционная система.

Исполнителя характеризуют:

среда;

элементарные действия;

система команд;

отказы.

Среда (или обстановка) - это «место обитания» исполнителя.

Система команд. Каждый исполнитель может выполнять команды только из некоторого строго заданного списка-системы команд исполнителя. Для каждой команды должны быть заданы условия применимости (в каких состояниях среды может быть выполнена команда) и описаны результаты выполнения команды.  После вызова команды исполнитель совершает соответствующее элементарное действие.

Отказы исполнителя возникают, если команда вызывается при недопустимом для нее состоянии среды.

Исполнитель ничего не знает о цели алгоритма. Он выполняет все полученные команды, не задавая вопросов «почему» и «зачем».

Компьютер как формальный исполнитель алгоритмов.

Рассмотрим процесс управления информационным процессом, в котором в качестве управляемого объекта выбран текст. Другими словами, рассмотрим информационный процесс, связанный с редактированием (изменением состояния) текста. Во-первых, для того, чтобы преобразовать текст, должен существовать кто-то или что-то, который эти преобразования выполняет. Иными словами, необходим исполнитель этих преобразований. Во-вторых, процесс преобразования текста необходимо разбить на отдельные операции, которые должны быть записаны в виде отдельных команд исполнителю. Каждый исполнитель обладает определенным набором, системой команд,которые он может выполнить. В процессе редактирования текста возможны различные операции: удаление, копирование, перемещение или замена его фрагментов. Исполнитель редактирования текста должен быть в состоянии выполнить эти операции. В-третьих, должно быть определено начальное состояние объекта, в данном случае текста, и его требуемое конечное состояние (цель преобразования). Будем говорить, что информационный процесс, обладающий всеми перечисленными выше свойствами, называется алгоритмом. Исполнитель может выполнить алгоритм, если команды алгоритма входят в систему команд исполнителя. Например: пользователю необходимо отредактировать текст следующим образом:

Выделить символы с 1 по 15.

Вырезать этот фрагмент и поместить его в буфер.

Установить курсор на позицию после 7-го символа.

Вставить вырезанный фрагмент текста.

Этот алгоритм пользователь может выполнять формально. Пользователь в процессе выполнения алгоритма на компьютере будет нажимать клавиши клавиатуры, а при работе с графическим интерфейсом с помощью мыши активизировать те или иные кнопки, пункты меню и т.д. Факти­чески пользователь будет давать команды объектам программной среды Windows&Office, которые и будут исполнителями алгоритма.

Алгоритмические языки программирования. Представление информационного процесса в форме алгоритма позволяет поручить его автоматическое исполнение различным техническим устройствам, среди которых особое место занимает компьютер. При этом говорят, что компьютер исполняет программу (последовательность команд), реализующую алгоритм на каком-либо языке программирования.

Алгоритм обладает следующими свойствами:

1. Дискретность. Это свойство состоит в том, что алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение простых шагов. При этом для выполнения каждого шага алгоритма требуется конечный отрезок времени, т.е. преобразование исходных данных в результат осуществляется во времени дискретно.

2. Определенность. Каждое правило алгоритма должно быть четким, однозначным.

3. Результативность. Алгоритм должен приводить к решению за конечное число шагов.

4. Массовость. Алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде, т.е. он должен быть применим для некоторого класса задач, различающихся лишь исходными данными.

5. Правильность. Алгоритм правильный, если его выполнение дает правильные результаты решения поставленной задачи.

В зависимости от используемых унифицированных структур алгоритмы программных модулей, составляющих программный комплекс, могут быть линейными, разветвляющимися, циклическими и сложными. Современные системы программирования (система программирования включает язык программирования, компилятор или интерпретатор программ, представленных на этом языке, документацию и вспомогательные средства для подготовки программ к выполнению), как правило, ориентированы на технологию нисходящего структурного программирования. В частности, язык программирования LogoWriter  включает унифицированные структуры СЛЕДОВАНИЕ, РАЗВИЛКА ПОЛНАЯ, РАЗВИЛКА НЕПОЛНАЯ и ЦИКЛ С ПАРАМЕТРОМ. Язык программирования Турбо Паскаль, Модула-2  включает все показанные на рис. 1-а и 1-б унифицированные структуры. Ряд версий языка Бейсик, например, Turbo Basic фирмы Borland, Quick Basic и другие также имеют унифицированные структуры.

Для разработки структурированных программ на "неструктурированном" Бейсике унифицированные структуры реализуются с помощью команды условного перехода IF и команды безусловного перехода GOTO, при этом команда GOTO служит только для реализации унифицированных структур. 

P - логическое выражение, S, S1, S2,... Sn - унифицированные структуры, процедуры, функции и алгоритмы любой сложности, k - выражение, определяющее номер строки пе_рехода (для языка Бейсик) или метку (для языка Паскаль), x, x1, x2, d_x - соответственно параметр цикла, начальное и конечное значения параметра и шаг изменения параметра, not - логическое отрицание, n, n1, n2 и т. д. обозначают номера строк (команд) в тексте программы.

15/

Структу́рное программи́рование — методология разработки программного обеспечения, в основе которой лежит представление программы в виде иерархической структуры блоков. Предложена в 70-х годах XX века Э. Дейкстрой, разработана и дополнена Н. Виртом. В соответствии с данной методологией

Любая программа представляет собой структуру, построенную из трёх типов базовых конструкций:

последовательное исполнение — однократное выполнение операций в том порядке, в котором они записаны в тексте программы;

ветвление — однократное выполнение одной из двух или более операций, в зависимости от выполнения некоторого заданного условия;

цикл — многократное исполнение одной и той же операции до тех пор, пока выполняется некоторое заданное условие (условие продолжения цикла).

В программе базовые конструкции могут быть вложены друг в друга произвольным образом, но никаких других средств управления последовательностью выполнения операций не предусматривается.

Повторяющиеся фрагменты программы (либо не повторяющиеся, но представляющие собой логически целостные вычислительные блоки) могут оформляться в виде т. н. подпрограмм(процедур или функций). В этом случае в тексте основной программы, вместо помещённого в подпрограмму фрагмента, вставляется инструкция вызова подпрограммы. При выполнении такой инструкции выполняется вызванная подпрограмма, после чего исполнение программы продолжается с инструкции, следующей за командой вызова подпрограммы.

Разработка программы ведётся пошагово, методом «сверху вниз».

Сначала пишется текст основной программы, в котором, вместо каждого связного логического фрагмента текста, вставляется вызов подпрограммы, которая будет выполнять этот фрагмент. Вместо настоящих, работающих подпрограмм, в программу вставляются «заглушки», которые ничего не делают. Полученная программа проверяется и отлаживается. После того, как программистубедится, что подпрограммы вызываются в правильной последовательности (то есть общая структура программы верна), подпрограммы-заглушки последовательно заменяются на реально работающие, причём разработка каждой подпрограммы ведётся тем же методом, что и основной программы. Разработка заканчивается тогда, когда не останется ни одной «затычки», которая не была бы удалена. Такая последовательность гарантирует, что на каждом этапе разработки программист одновременно имеет дело с обозримым и понятным ему множеством фрагментов, и может быть уверен, что общая структура всех более высоких уровней программы верна. При сопровождении и внесении изменений в программу выясняется, в какие именно процедуры нужно внести изменения, и они вносятся, не затрагивая части программы, непосредственно не связанные с ними. Это позволяет гарантировать, что при внесении изменений и исправлении ошибок не выйдет из строя какая-то часть программы, находящаяся в данный момент вне зоны внимания программиста.

Линейным называется процесс, в котором каждое составляющее его действие имеет только одного возможного преемника, не зависящего ни от исходных данных, ни от промежуточных результатов.

16/

Типы разветвляющихся алгоритмов  Второй типовой структурой алгоритмов является разветвляющийся вычислительный  процесс, в котором направление вычислений зависит от результата проверки некоторого  условия. Направления, по которым может следовать вычислительный процесс, называются  ветвями. В программах разветвляющихся процессов естественный порядок выполнения  операторов нарушается и обеспечивается выполнение той последовательности операторов,  которая соответствует выбранным условиям. В языке Паскаль это реализуется  специальными управляющими операторами или операторными структурами, которые  называются операторами перехода.  Схему алгоритма разветвленной структуры характеризует наличие блока "условие",  который имеет два выхода, помеченные словами "да" и "нет". Еще этот блок называют  логическим блоком. В этом блоке осуществляется проверка выполнения некоторого  логического условия. Если условие "истинно", вычислительный процесс идет по выходу  "да", в противном случае - по выходу "нет".  3.2. Операторы перехода  Назначение операторов перехода состоит в организации безусловных и условных  переходов в программе в зависимости от результата проверки логического условия В.  3.2.1. Операторная запись обхода  Разветвление такого типа может быть записано с помощью условного оператора, который  имеет вид:  IF < выражение > THEN < оператор > ,  где IF ( "если" ) и THEN ( "то" ) - ключевые слова;  < выражение > - логическое условие;  < оператор > - оператор.  При решении практических задач бывает необходимо в зависимости от результата  проверки, выполнить (или обойти) группу операторов. Язык Паскаль предоставляет  возможность сделать из группы операторов один составной оператор, заключив группу  операторов в операторные скобки Begin и End.  Тогда условный оператор для записи обхода группы операторов имеет вид:  IF < выражение > THEN Begin < S1, S2, . SN > End;.  3.2.2. Операторная запись альтернативы  Выбор из двух возможностей реализуется условным оператором, имеющим следующий  синтаксис:  IF < выражение > THEN < оператор 1 > ELSE < оператор 2 >;  где ELSE ("иначе") - ключевое слово.  Если < выражение > истинно, то выполняется < оператор 1 >, в противном случае - <  оператор 2 >.  Оператор, стоящий после ключевого слова ELSE, может быть любым оператором, в том  числе и условным. Кроме того, < оператор 1> и <оператор 2> могут быть составными  операторами.  Ниже приведена одна из возможных конструкций условного оператора:  IF B1 THEN Begin <s1,> End ELSE If B2 Then <s3> Else <s4>;  Здесь B1 и B2 - логические условия. < Оператор 1 > представляет собой составной оператор,  а < оператор 2 > - условный оператор If - Then - Else. Если логическое условие В1 истинно,  выполнятся S1 и S2, и управление будет передано следующему в программе оператору.  Если логическое условие В1 ложно, выбирается < оператор 2 >. При его выполнении  проверяется условие В2: в случае истинности выражения В2 выполняется оператор S3, в  противном случае - S4.  3.2.3. Операторная запись алгоритма выбора  Обычно при написании программ не рекомендуется использовать многократно вложенные  друг в друга условные операторы, так как программа становится громоздкой и ее трудно  понимать. Считается, что число уровней вложения не должно превышать двух - трех. Для  тех случаев, когда необходимо проверять много условий и в зависимости от них выполнять  различные действия, в языке Паскаль существует специальный оператор выбора.  Синтаксис оператора выбора:  CASE < индекс выбора > OF < элементы списка выбора > [ELSE <оператор>] END;  Индекс выбора состоит из выражения. Элементы списка выбора включают список  операторов, каждый из которых помечен одной или несколькими константами выбора. Все  константы выбора должны быть различными, а их тип должен быть идентичен типу  выражения (индекса выбора). В качестве типа выражения, следовательно, и констант  выбора, можно использовать любой простой тип, за исключением типа REAL.

Условный оператор (полная и сокращенная форма)

 

Форма организации действий, при которой в зависимости от выполнения некоторого условия совершается одна или другая последовательность действий, называется ветвлением. Для организации разветвления вычислительного процесса предназначен оператор условного перехода.

 

                               полное ветвление                                            не полное ветвление

 

Формат оператора:

 

IF  <Условие> THEN <N1 или оператор 1> ELSE  < N2 или оператор 2>

 

Если условие, указанное в операторе выполняется, то управление передается строке с номером N1 или оператору 1, иначе - строке с номером N2 или оператору 2   - полная форма.

 

IF  <Условие> THEN <N1 или оператор 1>   - сокращенная  форма.

 

Если конструкция ELSE  отсутствует и условие, указанное в операторе IF не выполняется, то управление передается следующей за командой строке.

 

Условия.

 

В Бейсике используются следующие знаки отношения между величинами:  =, <>, >, <, >=, <=

 

Оператор безусловного перехода.

 

Формат оператора:   GOTO N, где N – метка строки.

 

Множественный выбор (SELECT CASE)

 

SELECT CASE арифметическое или символьное выражение 

CASE условие 1

блок команд 1

…………….

[CASE ELSE

блок команд]

END SELECT

 

В поле операндов каждого оператора CASE надо указать условие в одном из трёх ФОРМАТОВ:

1.      CASE константа 1, константа 2, …

2.      CASE IS знак отношения константа

3.      CASE константа 1 ТО константа 2

В конструкции сначала вычисляется значение выражения, записанного в SELECT CASE. Далее проверяется, удовлетворят ли это значение одному из указанных  в CASE условий, если удовлетворяет, то выполняется блок команд, следующий за данным CASE.

Эта форма оператора отбора допускает объединение ожидания и отбор с ожиданием одной или нескольких альтернатив. Отбор может зависеть от условий, связанных с каждой альтернативой отбора с ожиданием.

отбор-с-ожиданием ::= select альтернатива-отбора {or альтернатива-отбора) [else последовательность-операторов] end select;альтернатива-отбора ::= [when условие = >] альтернатива-отбора-с-ожиданиемальтернатива-отбора-с-ожиданием ::= альтернатива-принятия | альтернатива-задержки | альтернатива-завершенияальтернатива-принятия ::= оператор-принятия [последовательность-операторов]альтернатива-задержки ::= оператор-задержки [последовательность - операторов]альтернатива-завершения ::= terminate;

Оператор отбора с ожиданием должен содержать по крайней мере одну альтернативу принятия. В дополнение к этому оператор отбора с ожиданием может содержать либо альтернативу завершения (только одну), либо одну или несколько альтернатив задержки, либо раздел else; эти три возможности являются взаимоисключающими.

Альтернатива отбора называется открытой, если она, не начинается с зарезервированного слова when или если значение условия — TRUE. В противном случае альтернатива называется закрытой.

При выполнении оператора отбора с ожиданием в произвольном, не определенном в языке порядке вычисляются все условия, заданные после зарезервированного слова when; определяются открытые альтернативы. Для открытой альтернативы задержки вычисляется выражение длительности задержки. Для открытой альтернативы принятия входа семейства вычисляется индекс входа. Выполнение отбора с ожиданием заканчивается отбором и вычислением либо одной из открытых альтернатив, либо раздела else; правила такого отбора описываются ниже.

Первыми рассматриваются открытые альтернативы. Отбор одной из таких альтернатив производится немедленно, если возможно соответствующее рандеву, т.е. если другая задача произвела вызов соответствующего входа и ожидает его принятия. Если таким образом могут быть отобраны несколько альтернатив, то одна из них выбирается произвольно (которая именно, в языке не определено). После отбора такой альтернативы выполняются соответствующий оператор принятия и следующая за ним последовательность операторов (если она есть). Если никакое рандеву не может произойти немедленно и отсутствует раздел else, то задача ждет, пока можно будет выбрать открытую альтернативу отбора с ожиданием.

17/ Если вычислительный процесс содержит многократные вычисления по одним и тем же математическим зависимостям, но для различных значений входящих в них величин (переменных), то его называют циклическим. Многократно повторяемые участки вычислений называются циклами, а переменные изменяющиеся в цикле – переменными цикла. Алгоритм циклической структуры в наиболее общем виде должен содержать:

1 . Подготовку цикла: задание начальных значений переменными цикла перед первым его вычислением;

2 . Тело цикла: действия, повторяемые в цикле для различных значений переменных цикла;

3 . Модификацию (изменение) значений переменных цикла перед каждым новым его повторением;

4 . Управление циклом: проверку условия продолжения (или окончания) цикла, переход на начало цикла (или выход из цикла по его окончании).

На рис.показан общий вид циклического алгоритма.

Различают циклы с заданным и заранее неизвестным числом повторений. Циклы первого типа называют циклами со счетчиком. Число повторений тела цикла в этом случае подсчитывается с помощью специальной переменной (счетчика), для которой известны только начальное и конечное (пороговое) значение, шаг ее изменения. Управление циклом осуществляется на основании сравнения текущего значения счетчика с заданным порогом. Переменную – счетчик часто именуют параметром цикла, а сам цикл – циклом с параметром.

Оператор цикла с параметром

Оператор цикла с параметром имеет следующий вид:

FOR N:=A TO B DO C или FOR N:=A DOWNTO D DO C

Оператор цикла с предусловием

Оператор цикла с предусловием имеет следующую общую форму записи:

WHILE <условие> DO <оператор>

Оператор выполняется в цикле WHILE до тех пор, пока УСЛОВИЕ истинно (имеем значение TRUE). Если условие ложно (имеем значение FALSE), то выполняется оператор, следующий за WHILE. Если условие

ложно с самого начала, то оператор не вычисляется ни разу. Условие

вычисляется и анализируется перед каждым выполнением цикла, отсюда

и термин "предусловие".

Действие оператора REPEAT подобно действию оператора WHILE, но проверка условия производится после очередного цикла, что обеспечивает его выполнение хотя бы один раз. Служебные слова REPEAT,

UNTIL по действию похожи на операторные скобки BEGIN – END: между ними можно поместить группу операторов, отделяя их друг от друга точкой с запятой. Оператор 1,..., оператор N выполняется в цикле REPEAT до тех пор, пока условие ложно.

Вложенные циклы

Если телом цикла является циклическая структура, то такие циклы называются вложенными или сложенными. Цикл, содержащий в себе другой цикл, называют внешним. Цикл, содержащийся в теле другого цикла называют внутренним.

Внутренний и внешний циклы могут быть любыми из трех рассмотренных видов: циклами с параметром, циклами с предусловием, циклами с постусловием. Правила организации как внешнего, так и внутреннего циклов такие же, как и для простого цикла каждого из этих видов. Однако при построении вложенных циклов необходимо соблюдать следующее дополнительное условие: все операторы внутреннего цикла должны полностью лежать в теле внешнего цикла.

19/

Электронная таблица^[1] — компьютерная программа, позволяющая проводить вычисления с данными, представленными в виде двухмерных массивов, имитирующих бумажные таблицы^[2].

20/

Систе́ма управле́ния ба́зами да́нных (СУБД) — совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных^[1].