Литература по всевозможным текстовым редакторам, электронным таблицам и базам данных, но вся эта литература большая по объему и из нее трудно выбрать необходимый для написания контрольной работы материал



страница1/10
Дата02.08.2018
Размер2.1 Mb.
#41807
ТипЛитература
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время издается разная литература по всевозможным текстовым редакторам, электронным таблицам и базам данных, но вся эта литература большая по объему и из нее трудно выбрать необходимый для написания контрольной работы материал.

Данное пособие позволяет быстро и качественно изучить материал по текстовому редактору Word 2007, электронным таблицам Excel 2007 и базам данных Access 2007, которые расположены в пакете Microsoft Office 2007. Можно использовать и предыдущие версии этого пакета, т.к. основы работы с редактором, таблицами и базами данных заложены в старых пакетах.

Пособие может быть использовано для изучения теоретического материала и в дальнейшем написания контрольной работы студентами первого курса специальности «Экономика и менеджмент», «Экономика и организация предприятия» и «Прикладная геодезия» со специализацией «Бухгалтерия», а также для изучения теоретического раздела студентами других специальностей.

Цель данного учебного пособия состоит в том, чтобы при наличии персонального компьютера студент мог в кратчайшее время освоить работу текстового редактора, электронных таблиц, создание своих баз данных и писать модули на языке VISUAL BASIC FOR APPLICATIONS.

Т.к. время любого студента ограничено, то ставилась цель, как можно более кратко изложить весь материал.

Каждая глава разделена на разделы, в которых есть параграфы, которые сразу говорят по названию о том, что в них изложено.

Малый формат и вес позволяют переносить его и пользоваться им в любом месте.

Пособие не позволяет из-за малого объёма изложить очень подробно некоторые вопросы, но нет необходимости подробно излагать всю работу Microsoft Office.

Если студент знает, что ему искать, то по оглавлению он быстро может сориентироваться, есть ли данный материал в пособии или нужно искать более подробный учебник. По возможности была ограничена длина разделов в главах.

Каждый раздел описывает работу своей программы, главы которых расположены по мере усложнения материала.

Для облегчения работы с пособием полужирным шрифтом выделены некоторые важные моменты.

Команды по тексту и названия кнопок написаны заглавными буквами, что позволяет выделять главное в команде для компьютера, и делает наглядным текст.

Названия клавиш соответствуют названиям этих клавиш на клавиатуре. Фразы, требующие повышенного внимания, кроме этого ещё и подчёркнуты.

Выполняемые команды отделены друг от друга косой чертой («/»). Первая команда означает пункт в меню, щелкнув по ней мышкой, открываем подменю, в котором выбираем мышкой вторую команду и щелкаем мышкой для её запуска. Открывается диалоговое окно, в которое вводим необходимую информацию.

Контекстное меню содержит те же команды, но его вызывают нажатием правой клавиши мыши. Эти же команды можно вызвать, щелкнув мышкой по соответствующей пиктограмме на ПАНЕЛИ ИНСТРУМЕНТОВ или нажав набор клавиш. Они, как правило, приводятся в меню справа от команды.

Клавиши, которые необходимо нажать одновременно, соединены знаком плюс («+»).

Часть пиктограмм приведена по тексту в виде рисунков, а часть – своим названием, т.к. современная операционная система позволяет перевести курсор на пиктограмму и увидеть её название.

Понятие «щелчок мыши» обозначает, что нужно перевести курсор на нужный пункт и нажать левую клавишу мыши, т.к. она является рабочей. Двойной щелчок – дважды щелкнуть мышкой.

В конце пособия приведён список литературы, который позволяет выбрать другой учебник для более глубокого изучения изложенного или отсутствующего материала.
1. ИНФОРМАЦИЯ

1.1. Информация в материальном мире

Информатика – это наука об общих свойствах и структуре научной информации, законах её создания, преобразования, накопления, передачи и использования. Она изучает и систематизирует приёмы создания, хранения, воспроизведения, а также приёмы обработки данных, а затем их передачи средствами вычислительной техники и принципы функционирования устройств.

Термин информация происходит от латинского слова informatio, что означает разъяснение, осведомление, изложение.

С позиций материалистической философии информация есть отражение реального мира с помощью сведений (сообщений).

Сообщение – это форма представления информации в виде речи, текста, изображения, графиков и т.д.

В широком смысле информация – это общенаучное понятие, включающее в себя обмен сведениями между людьми, обмен сигналами между живой и неживой природой, людьми и устройствами.

Информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределённости, неполноты знаний.

Информатика рассматривает информацию как концептуально связанные между собой сведения, данные, понятия, изменяющие наши представления о явлении или объекте окружающего мира.

Данные могут рассматриваться как признаки или записанные наблюдения, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся. При их использовании они превращаются в информацию, т.е. информацией являются используемые данные.

Экономическая информация – это совокупность сведений, отражающих социально-экономические процессы в обществе и служащих для управления этими процессами и коллективами людей в производственной и непроизводственной сфере.

Всегда есть источник и потребитель информации.

Данные, составляющие информацию, имеют свойства, однозначно определяющие адекватный метод получения этой информации, т.е. информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов.
1.2. Свойства информации

У информации много свойств.



  1. Объективность и субъективность – это понятие является относительным: более объективной считают ту информацию, в которой методы вносят меньший субъективный элемент (например, фотоснимок объекта даёт более объективную информацию, чем его рисунок).

  2. Полнота информации – она характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся.

  3. Достоверность информации – если полезный сигнал зарегистрирован более чётко, чем шум, то достоверность информации может быть высокой.

  4. Адекватность информации – это степень соответствия реальному объективному состоянию дела.

  5. Доступность информации – это мера возможности получить ту или иную информацию. Здесь важно иметь доступные данные и доступные адекватные методы для их интерпретации.

  6. Актуальность информации – это степень соответствия информации текущему моменту времени.

Нередко с актуальностью и полнотой ещё связывают коммерческую ценность информации.

Информация носит динамический характер, а потому требует адекватности методов и диалектического характера взаимодействия данных и методов.

Информация возникает и существует в момент диалектического взаимодействия объективных данных и субъективных методов.

1.3. Носители данных

Самым распространённым носителем данных является бумага. Здесь данные регистрируются путём изменения оптических характеристик её поверхности. В CD-ROM тоже используется запись лазерным лучом на пластмассовую поверхность с отражающим покрытием.

В качестве носителей с изменяемыми магнитными свойствами можно назвать магнитные ленты и диски.

Изменение химического состава поверхностных веществ носителя используется в фотографии.

На биологическом уровне происходит передача и накопление данных в живой природе.

Любой носитель данных можно характеризовать разрешающей способностью и динамическим диапазоном.

Задача преобразования данных с целью смены носителя относится к одной из важнейших задач информатики.

1.4. Операции с данными

Данные преобразуют из одного вида в другой с помощью методов.

В структуре возможных операций с данными можно выделить следующие операции:

1. сбор данных;

2. формализация данных – приведение данных из разных источников к одной форме;

3. фильтрация данных – для отсеивания ненужных для принятия решения;

4. сортировка данных – упорядочение по заданному признаку;

5. архивация данных – организация хранения в удобной и легко доступной форме;

6. защита данных – меры по предотвращению утраты, воспроизведения и модификации данных;

7. транспортировка данных – приём и передача данных между удалёнными участниками информационного процесса;

8. преобразование данных – перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую.

Судя по операциям, работа с информацией трудоёмка, а потому требует автоматизации в обработке.

1.5. Кодирование информации в ЭВМ

Для унификации формы представления данных их кодируют, т.е. выражают данные одного типа через данные другого типа.

Человеческий язык – это система кодирования понятий для выражения мыслей посредством речи.

Азбуки – это система кодирования компонентов языка с помощью графических символов.

Универсальные средства кодирования широко используются в науке и технике. Это система записи математических выражений, телеграфная азбука, система Брайля для слепых и т.д.

Своя система есть и в вычислительной технике – она называется двоичным кодированием. Данными называется любая кодированная информация. Различают внутреннее (на уровне машинного языка) и внешнее кодирование (на носителях информации).

Важной характеристикой машинного языка является способ представления команд и данных.

В общем случае команда машинного языка в программе задаёт, а при выполнении программы вызывает операцию над одной или несколькими порциями данных, называемых операндами данной операции или команды.

Команды бывают общего назначения и системные, предназначенные для изменения состояния вычислительной системы и контроля.

Местоположение операнда кодируется в адресной части команды или задаётся неявно. Здесь операция, связанная с командой, определяет регистр (ячейку ОЗУ), содержащий операнд.

Операнд может располагаться в поле команды. Тогда он называется непосредственным.

Команда называется безадресной, если ни один операнд в ней не задан явно.

В зависимости от числа явно заданных операндов есть 1-, 2-адресные команды и т.д.

Код для представления чисел обычно называют системой счисления.

Сама двоичная система основана на представлении данных последовательностью всего двух знаков: 0 и 1. Эти знаки называют двоичными цифрами – binary digit или сокращённо bit (бит).

Одним битом выражают два понятия: 0 или 1 (да или нет, истина или ложь).

Если их количество увеличить до двух, то можно выразить 4 разных понятия: 00, 01, 10, 11.

Тремя битами кодируют 8 различных значений: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111.

Увеличивая на единицу количество разрядов в системе двоичного кодирования, мы увеличиваем в два раза количество значений, которое может быть выражено в данной системе, т.е. общая формула имеет вид: , где N – количество независимых кодируемых значений, m – разрядность двоичного кодирования, принятая в данной системе.

1.6. Кодирование целых и вещественных чисел

Целые числа кодируются двоичным кодом достаточно просто – целое число делят пополам до тех пор, пока частное не будет равно единице. Совокупность остатков от каждого деления, записанная справа налево, начиная с последнего частного, и образуют двоичный аналог десятичного числа. Десятичное число 19 в двоичной системе будет иметь вид: 10011.

Представление вещественных чисел может быть с фиксированной и с плавающей точкой. Для фиксированной точки положение отделителя дробной части числа закреплено в последовательности разрядов, а потому сама точка явно не кодируется.

Для кодирования действительных чисел используют 80-разрядное кодирование. При этом число предварительно преобразуют в нормализованную форму: 3,1415926=0,31415926* или 300000=0,3*

Первая (слева) часть числа называется мантиссой, а вторая – порядком. Большую часть из 80 бит отводят под мантиссу и фиксированное количество разрядов отводят для хранения порядка со своим знаком (количество разрядов зависит от языка программирования и разрядности компьютера).

Затем мантиссу переводят в двоичное число последовательным умножением дробной части числа на два до тех пор, пока не получим в дробной части числа в ответе всех нулей или до достижения заданной точности (компьютер переводит до заполнения заданного поля). Цифры, перешедшие в целую часть, начиная с первой, будут составлять результат. Переведём 0,125 в двоичную систему счисления, т.е. будем 0,125 умножать последовательно на 2, пока не получим в дробной части всех нулей. Получим число 0,001 – двоичное.

1.7. Кодирование текстовых данных

Если каждому символу алфавита сопоставить определённое целое число, то с помощью двоичного кода можно кодировать и текстовую информацию.

Восьми двоичных разрядов достаточно для кодирования 256 различных символов.

Для одинакового кодирования введена система кодирования ASCII – American Standard Code for Information Interchange – стандартный код информационного обмена. В ней две таблицы кодирования – базовая и расширенная. В базовой таблице закреплены коды от 0 до 127, а в расширенной – от 128 до 255. Коды от 0 до 31отданы производителям компьютеров и печатающих устройств – там расположены управляющие коды. Начиная с кода 32 по 127, в ней хранятся коды английского алфавита, знаков препинания, цифр, арифметических действий и некоторых вспомогательных символов. Во второй части располагаются коды национальных языков (для России – это коды русских букв).

1.8. Кодирование графических данных

Любое напечатанное изображение состоит из набора мельчайших точек, образующих характерный узор, называемый растром.

Общепринятым на сегодняшний день считается представление чёрно-белых иллюстраций в виде комбинации точек с 256 градациями серого цвета.

Для кодирования цветных изображений используется принцип декомпозиции произвольного цвета на основные составляющие. В качестве таких составляющих используют 3 цвета: красный (Red, R), зелёный (Green, G), синий (Blue, B). Любой другой получают смешением этих цветов. Такая система кодирования получила название RGB.

Режим представления цветной графики с использованием 24 двоичных разрядов называется полноцветным (True Color).

В полиграфии используют ещё цвета голубой (Cyan,C), пурпурный (Magenta, M), жёлтый (Yellow, Y), чёрный (Black, K) – используется система кодирования CMYK – 32 двоичных разряда.

Если кодировать 16-разрядными двоичными числами, то получим режим High Color.

При 8-битном кодировании только 256 цветов и оттенков. Этот метод называют индексным. Здесь код каждой точки растра выражает не цвет сам по себе, а только его номер (индекс) из справочной таблицы (палитры).

1.9. Основные структуры данных

Работа с большим объёмом данных проще, если они упорядочены, т.е. образуют заданную структуру.

Существует три основных типа структур данных.



  1. Линейная структура – это списки, где каждый элемент данных однозначно определяется своим номером в массиве. Разделителями здесь могут быть конец строки, пробел, спецсимвол или имеют равную длину. Такие списки данных называют векторами данных.

  2. Табличная структура – таблицы данных или матрицы. В них элементы данных определяются адресом ячейки, но адрес состоит из номера строки и номера столбца. Строки и столбцы здесь разделяют линиями вертикальной и горизонтальной разметки. В многомерных таблицах параметров больше двух.

  3. Иерархическая структура – это нерегулярные данные. В иерархической структуре адрес каждого элемента определяется путём доступа (маршрутом), ведущим от вершины структуры к данному элементу, но здесь часто длина пути больше, чем у самих данных.

1.10. Файлы и файловая структура

Наименьшей единицей представления данных является бит (двоичный разряд).

Набор битов или битовый рисунок имеет регулярную форму. В качестве такой формы используется группа из восьми битов – байт.

Группа из 16 взаимосвязанных бит в информатике называют словом, а группа из 32 разрядов – удвоенным словом.

Наименьшей единицей измерения данных является байт.

Более крупная единица – килобайт (Кбайт).

Он равен байт=1024 байт.

Более крупные единицы измерения данных образуют добавлением префиксов мега-, гига-, тера-:

1 Мбайт=1 024 Кбайт

1 Гбайт=1 024 Мбайт

1 Тбайт=1 024 Гбайт

В качестве единицы хранения данных принят объём переменной длины, называемый файлом.



Файл – это последовательность произвольного числа байтов, обладающая уникальным собственным именем. Обычно в отдельном файле хранят данные, относящиеся к одному типу. В этом случае данные определяют тип файла. Т.к. у файла нет ограничений на размер, то он может быть и пустым.

Имя каждого файла состоит из двух частей: собственно имени и расширения. Имя файла, как правило, начинается с буквы, а расширение – с точки, за которой может быть от 1 до 4 символов. Расширение для имени файла является необязательным.

1.11. Понятие о файловой структуре



Хранение файлов организуется в иерархической структуре. В качестве вершины структуры служит имя носителя, на котором сохраняют файлы. Имя носителя – это латинская буква с двоеточием (например, a:).

Далее файлы группируются в каталоги (папки), внутри которых могут быть вложенные каталоги (папки). Путь доступа к файлу начинается с имени устройства, включает все имена каталогов, через которые он проходит. В качестве разделителя используют обратную косую черту («\»)



Полное имя файла – это собственное имя файла вместе с путём доступа к нему:<имя носителя>\<имя каталога 1>\...\<имя каталога n>\< имя файла>

Имена файлов могут совпадать, если у них отличается путь доступа.

Файлы можно копировать и переносить в другие каталоги (папки), объединять, переименовывать, удалять и т.д. Команды, позволяющие это делать, зависят от операционной системы и программы, в которой обрабатывают файл.

1.12. Модели решения задач

Важным инструментом исследования объектов и систем, является метод моделирования. Суть здесь состоит в том, что исследуемый объект заменяется его моделью, т.е. некоторым другим объектом, сохраняющим основные свойства реального объекта, но более удобным для исследования или использования.

Модель – это такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе познания (изучения) замещает объект-оригинал, сохраняя некоторые важные для данного исследования типичные его черты.

1.12.1. Моделирование информационных процессов

Модель – это некий новый объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, процесса или явления.

Объект – часть окружающей нас действительности.

Глобус – модель земного шара.



Моделирование - это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей.

Моделировать можно: объекты, копии архитектурных сооружений, модель атома водорода или солнечной системы, глобус, детские игрушки, явления, модели физических явлений (грозового разряда, магнитных си), геофизические модели (модель селевого потока, модель землетрясения), процессы, модель развития вселенной, модели экономических процессов, поведение

Формы представления моделей можно разбить на два больших класса:

– модели предметные (материальные)

– модели информационные.

Модель нужна:



  1. для понимания структуры, основных свойств, законов развития и взаимодействия с окружающим миром;

  2. для управления объектом (или процессом) и определения наилучших способов управления при заданных целях и критериях;

  3. для прогнозирования прямых и косвенных последствий реализации заданных способов и форм воздействия на объект.

Процесс построения модели называется моделированием.

Приёмы моделирования можно условно объединить в две группы: материальное (предметное) и идеальное.

Основными разновидностями материального моделирования являются физические и аналоговые моделирования.



Физическим называют моделирование, при котором реальному объекту противопоставляется его увеличенная или уменьшенная копия, допускающая исследование с помощью перенесения свойств изучаемых процессов и явлений с модели на объект на основе теории подобия.

Модели делят на виды в зависимости от формы:

- Предметные модели воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме (глобус, анатомические муляжи).

- Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме

- Образные модели (рисунки, фотографии) представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации (бумаге, кинопленке).

Вербальная модель – информационная модель в мысленной или разговорной форме.

Классификация моделей по временному фактору:

Статическая модель – это как бы одномоментный срез информации по объекту. Например, обследование учащихся в стоматологической поликлинике дает картину состояния их ротовой полости на данный момент времени: число молочных и постоянных зубов, пломб, дефектов и т.п.

Динамическая модель – позволяет увидеть изменения объекта во времени. В примере с поликлиникой карточку школьника, отражающую изменения, происходящие с его зубами за многие годы, можно считать динамической моделью.

Типы информационных моделей по способу представления



  • Табличные информационные модели

  • Иерархические информационные модели

  • Сетевые модели

1.12.2. Моделирование и формализация

С помощью формальных языков строятся формальные информационные модели (математические, логические и др.). Одним из наиболее широко используемых формальных языков является математика. Модели, построенные с использованием математических понятий и формул, называются математическими моделями. Язык математики является совокупностью формальных языков.

В процессе исследования формальных моделей часто производится их визуализация. Для визуализации алгоритмов используются блок-схемы: пространственных соотношений между объектами – чертежи, моделей электрических цепей – электрические схемы, логических моделей устройств – логические схемы и так далее.

1.12.3. Объектно-информационные модели

Объектный подход к информационному моделированию берет свое начало в парадигме объектно-ориентированного программирования (ООП), возникшей в 1970-х годах. Главным понятием здесь является “объект”.

Объект моделирования – это любой предмет, процесс или явление

Свойства объекта – это совокупность признаков, которые отличают его от других объектов.

Состояние объекта характеризуется перечнем всех возможных его свойств и текущими значениями каждого из этих свойств.

Изменение состояния объекта отражается в его информационной модели изменением значений его свойств.

В таблице даны примеры объектов и их свойств:


Имя объекта

Свойства

Значения свойств

Мой преподаватель

Имя

Стаж работы

Читаемый курс


Иванов Иван Иванович

10 лет


математика

Мой жесткий диск

Объем

Количество занятой памяти



10 гигабайт

5 гигабайт



Важный документ

Имя

Дата создания

Объем занимаемой памяти

Местоположение



Main.doc

20 июня 2002

50 килобайт
C:\Documents


Поведение объекта действия, которые могут выполняться над объектом или которые может выполнять сам объект.

Теперь опишем поведение объектов из нашего примера.



Имя объекта

Поведение (действия)

Мой преподаватель

Чтение лекций

Прием экзамена

Проведение консультаций


Мой жесткий диск

Форматирование

Копирование



Важный документ

Открытие

Чтение


Запись

Копирование

Переименование


Объекты, обладающие одинаковыми свойствами и поведением, образуют класс объектов.

1.12.4. Иерархии классов

Объектно-информационные модели имеют иерархическую структуру (дерево). Иерархичность проявляется в том, что некоторый класс сам может быть подмножеством другого, более широкого класса.

Наследование – это такое отношение между классами, когда один класс повторяет свойства и поведение другого класса.

Фрагмент классификации насекомых


Насекомые

Крылатые Бескрылые

Мотыльки Бабочки Мухи

Основными признаками классификации моделей являются:



  • область использования;

  • учет в модели временного фактора (динамики);

  • отрасль знаний;

  • способ представления моделей.

Классификация по области использования модели:

Учебные, опытные, научно-технические, игровые, имитационные.



Классификация по способу представления:

Модели


Материальные Информационные

Знаковые Вербальные

Компьютерные Некомпьютерные

По форме представления можно выделить следующие виды информационных моделей:



  1. геометрические модели – графические формы и объемные конструкции;

  2. словесные модели – устные и письменные описания с использованием иллюстраций;

  3. математические модели – математические формулы, отображающие связь различных параметров объекта или процесса;

  4. структурные модели – схемы, графики, таблицы и т. п.;

  5. логические модели – модели, в которых представлены различные варианты выбора действий на основе умозаключений и анализа условий;

  6. специальные модели – ноты, химические формулы и т. п.;

  7. компьютерные и некомпьютерные модели.

Стадии разработки компьютерной информации:

1. Выделение группы исходных данных об объекте



  1. Формирование структуры базы

  2. Наполнение структуры данными

На первом этапе исследования объекта или процесса обычно строится описательная информационная модель.

На втором этапе создается формализованная модель, то есть описательная информационная модель записывается с помощью какого-либо формального языка.

На третьем этапе необходимо формализованную информационную модель преобразовать в компьютерную модель, то есть выразить ее на понятном для компьютера языке.

Существуют два принципиально различных пути построения компьютерной модели:

1. построение алгоритма решения задачи и его кодирование на одном из язы-ков программирования;

2. построение компьютерной модели с использованием одного из приложе-ний (электронных таблиц, СУБД, пр.).



Аналоговое моделирование основано на аналогии процессов и явлений, имеющих различную физическую природу, но описываемых одними математическими уравнениями, логическими схемами и т.п.

Предметное моделирование по своей природе является экспериментальным, а идеальное основано на аналогии идеальной, мыслимой и носит теоретический характер.

Идеальных тоже два типа: интуитивное и знаковое.

Первое основано на интуитивном представлении об объекте исследования.



Знаковым называют, использующее в качестве моделей знаковые преобразования какого-либо вида: схемы, графики, чертежи, формулы, набор символов и т.д., а также включающее совокупность законов, по которым можно оперировать с выбранными знаковыми образованиями и их элементами.

Наиболее распространенным примером знакового моделирования является математическое моделирование, при котором исследование объекта осуществляется при помощи модели, сформулированной на языке математики с использованием тех или иных математических методов.

Рассмотрим второй тип моделей – информационных.

Информационные модели получили широкое распространение при изучении автоматизированных информационных технологий.

Информационная модель – это отражение предметной области в виде информации.

Расчет модели на ЭВМ проходит этапы, изображенные на рис.1.

1. Предметная область представляет часть реального мира, которая образуется или используется. Отображение предметной области в модели производится моделями нескольких уровней.

Рис. 1. Этапы создания модели для расчета на ЭВМ

2. Концептуальная модель КМ обеспечивает интегрированное представление о предметной области (технологические карты, техническое задание, план производства и т.п.) и имеет слабо формализованный характер.

3. Логическая модель ЛМ формируется из КМ путём выделения конкретной части (скажем, подлежащей управлению), её детализации и формализации.

4. ЛМ, формализующая на языке математики взаимосвязи в выделенной предметной области, называется математической моделью ММ.

5. С помощью математических методов ММ преобразуется в алгоритмическую модель АМ, задающую последовательность действий, реализующих достижение поставленной цели управления.

6. На основе АМ создаётся машинная программа П, являющаяся той же АМ, но представленной на языке, понятном ЭВМ. Разделение информационных моделей на уровни, позволяет сложный процесс отображения заменить несколькими более простыми отображениями.

По цели использования модели подразделяются на оптимизационные (связанные с нахождением точек минимума или максимума некоторых показателей) и описательные модели. Последние описывают поведение некоторой системы и не предназначены для целей управления (оптимизации).



По области возможных приложений модели бывают специализированные и универсальные.

В системах, поддерживающих принятие решения, база моделей состоит из стратегических, тактических, оперативных и математических моделей в виде совокупности модельных блоков, моделей и процедур, используемых как элементов для их построения.

Стратегические модели используются на высших уровнях управления, тактические – на низшем уровне управления, а математические модели реализуют математические методы реализации конкретной задачи.

Система управления базой моделей должна обладать следующими возможностями: создавать новые модели и изменять существующие, поддерживать и обновлять параметры моделей, манипулировать моделями.


2. ТЕХНИЧЕСКИЕ И ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА

РЕАЛИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ

Чтобы говорить о технических и программных средствах реализации информационных процессов, необходимо знать сами эти процессы, т.к. от них зависят и средства реализации.

При преобразовании данных выделяют 4 основных информационных процесса: обработки, обмена, накопления данных и представления знаний. Для обработки данных используются ЭВМ различных классов.

Обработка данных, их преобразование и отображение, производится с помощью программ решения задач в той предметной области, для которой создана информация.

В качестве программных средств можно использовать текстовые редакторы, настольные издательские системы, электронные таблицы, информационные системы профессионального назначения и т.д.

Для обмена данными используют комплексы программ и устройств, позволяющих реализовать вычислительную сеть и осуществить по ней передачу и приём сообщений с необходимой скоростью и качеством. Это модемы, усилители, коммутаторы, кабели, специальные вычислительные комплексы, осуществляющие коммутацию, маршрутизацию и доступ к сетям.

Программные компоненты здесь – программы сетевого обмена, реализующие сетевые протоколы, кодирование – декодирование сообщений и другие.

Накопление данных осуществляется в банках и базах данных, организованных на внешних устройствах компьютеров и ими управляемых. Осуществляется это при помощи компьютеров различных классов с соответствующим программным обеспечением.

Для автоматизированного формирования модели предметной области из её фрагментов и модели решаемой задачи создаётся подсистема представления знаний.

На стадии эксплуатации пользователь обращается к подсистеме знаний и, исходя из постановки задачи, выбирает в автоматизированном режиме соответствующую модель решения.

Реализация этого происходит на ЭВМ, программирование которых осуществляется с помощью языков программирования.

Подсистема управления данными организуется на ЭВМ с помощью программных систем управления обработкой данных и организации вычислительного процесса, систем управления вычислительной сетью и систем управления базами данных.

2.1. Принятые в ЭВМ сокращения

PC, ЭВМ – электронно-вычислительная машина,

ВС – вычислительная система,

ММВС – многомашинные вычислительные системы,

МПВС – многопроцессорные вычислительные системы,

ALU, АЛУ – арифметическо-логическое устройство,

ЭВС – электронно-вычислительные системы,

ЦВМ – цифровая вычислительная машина,

ЦВС – цифровая вычислительная система,

БИС – большая интегральная схема,

СБИС – суперБИС,

ПЭВМ – персональная ЭВМ,

ОЗУ – оперативное запоминающее устройство,

ВЗУ – внешнее запоминающее устройство,

HDD, НЖМД – накопитель на жёстком магнитном диске,

FDD, НГМД - накопитель на гибком магнитном диске,

CPU, ЦП – центральный процессор,

ПЗУ – постоянное запоминающее устройство,

ОП – оперативная память,

УУ – устройство управления,

ДП – динамическая память.



    1. 2.2. Терминология аппаратных средств РС

Для рассмотрения конструкции ПЭВМ необходимо знать некоторую терминологию.

  1. Системная плата (System Board) или материнская плата (Mother Board) – это основная печатная плата компьютера, на которой размещают все главные компоненты компьютера, которые, в свою очередь, могут быть платами (когда их подсоединяют через разъём) или микросхемами – это системные компоненты компьютера.

  2. Платой расширения (Expansions Card) называют печатную плату с краевым разъёмом, устанавливаемую в слот расширения. Если она используется для подключения дополнительного устройства, то её называют интерфейсной картой, или адаптером (Interface Card, Adapter).

  3. Слот (Slot) представляет собой щелевой разъём, в который устанавливается какая-либо печатная плата. Слот расширения в РС представляет собой разъём системной шины с прорезью в задней стенке корпуса. Есть ещё внутренние слоты на материнской плате для установки модулей оперативной памяти, кэш-памяти, процессоров, а также процессорных модулей и модулей памяти в некоторых моделях РС.

  4. Сокет (Socket) представляет собой гнездо, в которое устанавливают микросхемы со штырьковыми выводами. ZIP-Socket имеет замок, открыв который, можно установить или изъять микросхему.

  5. Джампер (Jumper) представляет собой съёмную перемычку, устанавливаемую на выступающие из печатной платы штырьковые контакты. Они используются как выключатели или переключатели, для которых не требуется оперативного управления.

  6. DIP-переключатели представляют собой малогабаритные выключатели в корпусе DIP, применяемые для тех же целей, что и джампер.

  7. Чип (Chip) – это полупроводниковая микросхема, причём неявно подразумевается её функциональная сложность.

  8. Чипсет (Chipset) – это набор интегральных схем, при подключении которых друг к другу формируется функциональный блок вычислительной системы. Их применяют в системных платах, графических контроллерах и других сложных узлах, функции которых в одну микросхему заложить не удается.





    1. 2.3. Классификация PC

PC – это комплекс технических средств, предназначенный для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных задач.

По принципу действия PC бывают аналоговые, цифровые и гибридные.

В аналоговых системах переменные представлены физическими непрерывными величинами – чаще всего величиной электрического напряжения.

Аналоговые компьютеры бывают с прямой и с операторной аналогией.

Под цифровой ЭВС будем понимать сложное устройство, воспринимающее различные виды информации в форме данных, представленных в цифровой форме, хранящее эти данные и пересылающее их внутри системы по линиям связи, перерабатывающее их с большим быстродействием (скоростью) и выдающее результаты этих действий как информацию. ЦВС оперируют с величинами, представленными в цифровой форме, т.е. с числами.

Если ВС объединяет в себе как цифровые, так и аналоговые устройства, то она называется гибридной, но мы ниже будем рассматривать только архитектуру ЦВМ или ЦВС.

По этапам создания и используемой элементной базе PC условно делят на поколения:

I – 50-е годы XX века – на электронных лампах;

II – 60-е годы XX века – на транзисторах;

III – 70-е годы XX века – на ИС с сотнями и тысячами транзисторов в одном кристалле;

IV – 80-е годы XX века – на БИС с десятками тысяч транзисторов и СБИС с миллионами транзисторов в одном кристалле;

V – 90-е годы XX века – с десятками параллельно работающих микропроцессоров;

VI – конец 90-х годов XX века – многопроцессорные ЭВМ с предсказанием ветвлений, переименованием регистров, изменением порядка инструкций, поддержкой ММХ (multimedia extension – расширения для мультимедиа);

VII – начало XXI века – оптоволоконные.

По основным параметрам современные ЭВМ подразделяются на классы: суперЭВМ, большие ЭВМ, миниЭВМ и микроЭВМ. На базе микроЭВМ в 1971 году появились персональные ЭВМ (ПЭВМ).

Помимо фирмы Intel процессоры выпускают фирмы AMD, Cyrix и Texas Instruments Inc и др.

Основными параметрами PC являются производительность (миллион операций в секунду), ёмкость ОЗУ (Мбайт), ёмкость ВЗУ (Гбайт) и разрядность (бит).

Существует несколько поколений (или классов) персональных компьютеров, совместимых с IBM PC со следующими характерными особенностями:



  1. IBM PC – первые модели имели процессор Intel 8086/88, адресуемую память 1 Мбайт, шину расширения ISA (8 бит), накопители на гибких дисках HГMД до 360 Кбайт.

  2. IBM PC/XT (XT означает «расширенная технология») – появились винчестеры и возможность установки математического сопроцессора Intel 8087.

  3. IBM PC/AT (AT означает «продвинутая технология») – процессор Intel 80286/80287, адресуемая память 16 Мбайт, шина ISA 16 бит, НГМД 1,2 или 1,44 Мбайт, НЖМД.

  4. Сейчас появился новый класс ATX. Процессоры в нём уже
    64-разрядные, адресуемая в пространстве память – до 32 Гбайт, применяются более эффективные шины расширения: EISA, AGP, PCI, SCSI, USB. Расширяется состав устройств, имеющих системную поддержку на уровне BIOS.

  5. Мультипроцессорные системы: содержат на материнской плате несколько процессоров. Используются в сетевых ЭВМ.

    1. 2.4. Основные характеристики PC

Персональный компьютер выбирают по следующим основным характеристикам.

  1. Быстродействие, производительность, тактовая частота. Единицами измерения быстродействия являются:

а) MIPS – Mega Instruction Per Second – миллион операций в секунду с фиксированной точкой;

б) MFLOPS – Mega Floating Operations Per Second – миллион операций в секунду над числами с плавающей точкой;

в) GFLOPS – Giga Floating Operations Per Second – миллиард операций в секунду над числами с плавающей точкой;

г) KOPS – Kilo Operations Per Second – тысяча неких усреднённых операций в секунду над числами;

д) iCOMP Index – Intel Comparative Microprocessor Performance – в этом случае используется смесь 16- и 32-битных операций четырёх категорий: целочисленных, с плавающей точкой, скорость обработки графики и видео (за базовый для отсчёта был взят процессор Intel 486 SX-25, т.к. у него iCOMP Index равен 100);

е) iCOMP Index 2.0 отличается своим набором показателей и весовыми коэффициентами (базовым для отсчёта был взят Pentium 120 МГц, т. к. в нём уже используются 32-битные операции и мультимедийный текст).

Остальные фирмы используют понятие P-Rating – они сравнивают свои процессоры с производительностью процессора Pentium соответствующей частоты.


  1. Ёмкость и тип оперативной и кэш-памяти, жёсткого диска и количество дисководов для НГМД.

  2. Тип процессора, системного и локального интерфейса.

  3. Разрядность машины и кодовых шин интерфейса.

  4. Тип видеомонитора, видеоадаптера и других внешних устройств.

  5. Аппаратная и программная совместимость с другими PC.

  6. Имеющееся программное обеспечение и возможность работать в многозадачном режиме и сетях PC.

  7. Надёжность, стоимость, габариты и масса.

Среди PC выбирают ту, которая больше подходит под нужные параметры. Иногда менее важно быстродействие, а более важен объём оперативной памяти или даже внешней памяти.

2.5. Упрощённая структура PC

В широком смысле архитектурой цифровой вычислительной машины называют совокупность её свойств и характеристик, рассматриваемую с точки зрения пользователя машины.

В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.

ЭВМ состоит из набора устройств, связанных между собой. Физически связь между устройствами организована через интерфейс, причём часто он уточняется дополнительным определяющим словом: ввода/вывода, магистральный, пользовательский, программный.

Суть интерфейса как способа организации связи заключается в том, что устанавливаются соглашения о характере входных и выходных сигналов, которыми обмениваются взаимодействующие объекты (устройства).

Есть общая магистраль, а связь между устройствами технически реализована в виде шины – физической совокупности проводов (каналов передачи электрических сигналов). Каждый провод шины имеет своё строгое назначение: одни ведают передачей адреса объекта, с которым устанавливается связь, другие – передачей данных, третьи – управляющих сигналов.

Т.к. связь между всеми устройствами через одну магистраль, то в момент связи двух устройств, она может быть уже занята другой парой, а потому есть механизм прерываний, использующий приоритет устройств.

Упрощённая структура персонального компьютера приведена на рисунке ниже.

Внешняя память является автономной памятью и предназначена для длительного хранения информации. Её обработка производится после её перемещения в оперативную память.

Процессор – это устройство обработки данных. Выполняет арифметические и логические операции, а также управляет работой узлов и блоков компьютера.

Внешние периферийные устройства служат для ввода/вывода и отображения информации и обеспечивают взаимодействие человека с ЭВМ.

К устройствам ввода/вывода информации относятся клавиатура, мышь и монитор.

Центральная часть Периферийная часть

Магистраль




    1. 2.6. Аппаратная реализация PC

Конструктивные решения, заложенные в первую модель IBM PC образца 1981 года, без каких-либо сильных изменений дошли и до наших дней.

В классическом варианте исполнения PC состоит из системного блока, к которому подключаются видеомонитор с клавиатурой и все периферийные устройства.

В системном блоке расположена системная или материнская плата с установленными на ней центральными компонентами компьютера – процессором, оперативной памятью, вспомогательными схемами и щелевыми разъёмами – слотами, в которые можно устанавливать платы расширения.

В корпусе любого системного блока имеются отсеки для установки НЖМД и НГМД 3-дюймового и 5-дюймового форматов и блок питания. На задней стенке корпуса есть отверстия для разъёмов клавиатуры и некоторые другие, а также щелевые прорези, через которые из корпуса выходят внешние разъёмы, установленные на платах расширения. Платы (карты) расширения имеют краевой печатный разъём, которым они соединяются со слотами шины ввода/вывода, а металлическая скоба используется для закрепления платы на корпусе. На этой же скобе могут быть установлены дополнительные внешние разъёмы.

Габаритные и присоединительные размеры плат, способы их крепления и шины ввода/вывода унифицированы, что позволяет конструировать РС по своему усмотрению.

Рассмотрим по очереди все компоненты, входящие в системный блок, а затем и в сам компьютер.

Современный персональный компьютер может быть реализован в настольном, портативном или карманном варианте.

2.7. Системный блок компьютера




Рис. Системная плата


Все основные компоненты настольного компьютера находятся внутри системного блока: системная плата с процессором и оперативной памятью, накопители на жестких и гибких дисках, CD-ROM и др. Кроме этого, в системном блоке находится блок питания.

Каталог: fulltext -> UMK -> Кафедра%20ПМ
Кафедра%20ПМ -> Суточные энерготраты человека
Кафедра%20ПМ -> Теория и методология исторической науки
Кафедра%20ПМ -> Остеохондроз
UMK -> Учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 021300 бакалавр «Картография и геоинформатика»
Кафедра%20ПМ -> «Психофизиологические основы учебного труда и интеллектуальной деятельности. Средства физической культуры в регулировании работоспособности»
Кафедра%20ПМ -> Основы здорового образа жизни


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница