«УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Т.Н. ИЗОСИМОВА, Л.В. РУДИКОВА ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ Монография Гродно 2010 3 УДК 004.6 ...»

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Т.Н. ИЗОСИМОВА, Л.В. РУДИКОВА

ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

Монография Гродно 2010 3 УДК 004.6 Изосимова, Т.Н. Применение современных технологий обработки данных в научных исследованиях : монография / Т.Н. Изосимова, Л.В. Рудикова. – Гродно : ГГАУ, 2010. – 408 с. – ISBN 978В монографии рассматриваются возможности приложений, входящих в состав семейства MS Office, к которым наиболее часто обращаются пользователи, занятые в научных исследованиях и системе образования. Монография носит проблемно-ориентированную направленность изложения материала, что способствует в полной мере использованию современных компьютерных технологий в научной деятельности специалистов аграрного профиля.

Рекомендовано к изданию научно-техническим Советом УО «Гродненский государственный аграрный университет».

Рецензенты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.К. Пестис;

доктор физико-математических наук, профессор В.М. Котов.

© Изосимова Т.Н., Рудикова Л.В., ISBN 978-985-6784-68- © УО «Гродненский государственный аграрный университет»,

ПРЕДИСЛОВИЕ

С каждым годом возрастает роль средств вычислительной техники и при организации различных аспектов деятельности людей, занятых в сфере научных исследований и системе образования [15, 20, 38]. Естественно, что хранение большого количества документов, быстрый поиск необходимых данных, подготовка и обработка различных материалов (тезисов, статей, презентаций и т.п.) и данных (экспериментальных, статистических, расчетных и т.д.), обмен информацией и поддержка личных контактов, ориентация в возрастающем информационном потоке – все это невозможно сейчас без использования компьютерных технологий и Интернета. При этом надо отметить, что основные навыки эффективного их использования зачастую отсутствуют у специалистов, чья сфера профессиональных интересов непосредственно не связана с IT-отраслью. С другой стороны, не всегда специалисты в области информационных технологий в полной мере могут представить те проблемы и задачи, с которыми сталкиваются научные работники и специалисты конкретной предметной области.

Как известно, число различных офисных программ увеличивается от версии к версии, расширяется их функциональность, меняется интерфейс. Однако конкретный пользователь применяет совсем незначительную часть имеющихся в программах функций. Он видит только небольшую часть пакета, даже не подозревая о тех больших возможностях, которые могут сделать его работу на компьютере более комфортной и эффективной. Поэтому, несомненно, актуальным является усиление аналитического аспекта при подготовке специалистов предметной области, что влечет за собой отличное знание основных тенденций в развитии информационных технологий, применимых в конкретной области исследования [16, 37].

Предлагаемая книга посвящена углубленному использованию приложений, входящих в состав семейства MS Office, к которым наиболее часто обращаются пользователи, занятые в научных исследованиях и системе образования. В связи с этим целью книги является демонстрация тех возможностей и средств пакета MS Office, которые позволят максимально эффективно использовать пакет в деятельности специалиста, занятого в агропромышленной сфере. Так, специалист может найти в ней информацию о конструировании пользовательского интерфейса с учетом индивидуальных требований, защите информации, работе с файлами, об автоматизации и обработке различных типов документов. Более того, так как книга в основном рассчитана на грамотных пользователей в области компьютерных информационных технологий, то при подаче материала используется проблемно-ориентированный подход, а, следовательно, приводится большое число примеров и задач, с которыми приходится сталкиваться на практике. Особое внимание в книге уделяется обработке данных и их графической интерпретации. Целый раздел книги посвящается анализу опытных данных средствами приложения MS Excel. Здесь рассматриваются статистические методы проверки гипотез, дисперсионный, корреляционный и регрессионный анализ применительно к проведению научных исследований в агрономии, зоотехнии, ветеринарии на конкретных примерах. При этом даются некоторые рекомендации по решению конкретных задач.

Материал предлагаемого издания может быть полезен:

- научным работникам, занятым в агропромышленной сфере [19];

- магистрантам и аспирантам – в качестве методических рекомендаций по использованию тех или иных возможностей пакета MS Office при обработке различного типа научных данных [36, 45, 46];

- преподавателям – при подготовке лекций и проведении практических и лабораторных работ;

- студентам всех специальностей в различных курсах информатики, информационных технологий и систем обработки данных [35, 40];

- пользователям – для расширения профессиональных возможностей при использовании информационных технологий в своей повседневной деятельности [17].

Глава 1. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ

1.1. Роль информационных технологий в современном мире Реальностью современного этапа развития человеческого общества является глобальная информатизация и неуклонно возрастающий поток информации. Компьютерные информационные технологии проникли практически во все сферы жизни. Кроме того, с появлением Интернета началась интеграция различных компьютерных систем в единую сеть, и в настоящее время идет формирование единого всемирного информационного пространства в рамках становления и развития информационных обществ во многих странах мира [14, 39].

Следует отметить, что информационное направление развития обусловлено, прежде всего, эволюцией человеческого развития и совокупностью научно-технического, социального, экономического и политического прогресса в обществе.

К основным характеристикам информационного общества следует отнести:

- информацию как важнейший стратегический ресурс общества;

- высокий процент занятости в сфере производства информации и информационных услуг;

- возможность доступа практически из любого места и в любое время к необходимой информации (за исключением определенного вида секретной информации).

Таким образом, под информатизацией понимается процесс создания, развития и всеобщего применения информационных средств и технологий, обеспечивающих достижение и поддержание уровня информированности каждого члена общества, необходимого и достаточного для улучшения качества труда и условий жизни в социуме.

Основой информатизации общества является информатика – наука об информационной деятельности, информационных процессах и их организации в человеко-машинных системах, изучающая такие важные аспекты, как исследование и разработка информационных средств, информационных технологий, программных средств, моделирование предметных областей, проектирование различных автоматизированных систем обработки данных и т.д.

Начало развития информатики как науки относится к середине XX века, что связано с начинающейся компьютеризацией общества. Однако в истории данной науки выделяют следующие важные этапы развития, связанные с ее предысторией и собственно историей.

Первый этап предыстории информатики – развитие устной речи, что является специфическим социальным средством хранения и передачи информации.

Второй этап предыстории информатики – возникновение письменности, что также способствовало развитию науки. Письменность явилась для человечества, с одной стороны, средством передачи информации, а с другой – искусственной внешней памятью.

Третий этап предыстории информатики – возникновение книгопечатания, что является также первой информационной технологией. Книгопечатание позволило повысить доступность информации и точность ее воспроизведения.

Четвертый этап предыстории информатики относится к достижениям точных наук и начинающейся научно-технической революции. В это время появляются радио, телефон, телеграф, в дальнейшем – телевидение, фотография, кино, магнитные носители.

С разработкой первых электронно-вычислительных машин начинается развитие информатики как науки. Выделению информатики в отдельную науку способствовала, прежде всего, единая двоичная форма представления, обработки и хранения информации.

Основными понятиями информатики являются термины «данные» и «информация».

Данные (от лат. data – данные) – это совокупность каких-либо знаний, включая разрозненные факты предметной области (описания, опросные и анкетные данные, ведомости и т. д.). Информация (от лат. informatio – разъяснение, изложение, осведомленность) – это различные сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, состоянии, свойствах, которые воспринимают информационные системы (живые организмы, управляющие машины и т.д.) в процессе жизнедеятельности и работы. Относительно компьютерной обработки данных под информацией понимают организованные и обработанные данные, т.е. любые сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования. Как правило, информация представляет собой структурированные факты предметной области.

Замечание Часто при рассмотрении различных вопросов, связанных с обработкой информации, понятия «данные» и «информация» используются как синонимы. При этом имеется в виду, что обработка касается всегда только структурированных фактов предметной области, т. е. реально подразумевается обработка информации.

Информация может существовать, например, в виде:

текстов, рисунков, чертежей, фотографий;

световых или звуковых сигналов;

радиоволн;

электрических и нервных импульсов;

магнитных записей;

мимики и жестов;

вкусовых ощущений и запахов;

хромосом и т.д.

Процессы, явления и предметы материального или нематериального мира, которые рассматриваются с точки зрения их информационных свойств, называются информационными объектами.

Под информационным процессом понимается любое действие, связанное с определенной операцией (создание, передача, восприятие, использование, запоминание, копирование, формализация, распространение, преобразование, обработка, хранение, поиск, измерение, разрушение и т.д.) над информацией.

Информация представляет собой достаточно важный ресурс общества, который характеризуется следующими свойствами:

- объективность – независимость от какого-либо мнения, суждения и т.д.;

- достоверность – отражение реального положения дел;

- полнота – достаточность информации для понимания и принятия решения;

- точность – степень близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.д.;

- актуальность (своевременность) – важность и существенность для настоящего времени;

- полезность (ценность) – степень важности для конкретных людей, ситуации и т.д.;

- понятность – степень ее возможного восприятия.

В настоящее время информация обрабатывается, как правило, на вычислительных машинах. Поэтому информатика тесно связана с инструментарием – вычислительной машиной – и построенной на данной базе определенной информационной системой.

Компьютер (синоним – электронная вычислительная машина, или ЭВМ) – устройство преобразования информации посредством выполнения управляемой программой последовательности операций. В зависимости от вида обрабатываемой информации ЭВМ делятся на аналоговые и цифровые. Аналоговая вычислительная машина (АВМ) – это машина, обрабатывающая информацию, представленную в виде непрерывных изменений некоторых физических величин (в качестве физических переменных используется, например, сила тока электрической цепи). Как правило, АВМ всегда предназначены для решения определенного класса задач. Цифровая вычислительная машина (ЦВМ) обрабатывает информацию, представленную в дискретном виде. ЦВМ являются универсальными вычислительными средствами, т.к. многие виды задач можно решить сведением к набору простых арифметических и логических операций.

Информационная система – некоторая автоматизированная система на базе компьютера либо на базе иной вычислительной техники, которая организует данные и выдает требуемую информацию. Под информационно-управляющей системой понимается некоторая автоматизированная система на базе компьютера либо на базе иной вычислительной техники, обеспечивающая информационную поддержку менеджмента (управления каким-либо процессом).

Непосредственно с информацией, данными и инструментарием связаны информационные технологии – машинизированные (инженерные) способы обработки семантической (смысловой или понятийной) информации – данных и знаний, которые реализуются посредством автоматизированных информационных систем (АИС). Классификация АИС осуществляется по ряду признаков и в зависимости от решаемой задачи (например, АИС «Библиотека», АИС предприятия, системы автоматизированного проектирования – САПР, экспертные системы – ЭС и т.д.).

Информационные технологии включают, с одной стороны, автоматизированный (машинный) элемент обработки информации, с другой стороны – социальный (человеческий) элемент, который является определяющим в данной системе и от которого непосредственно зависит развитие той либо иной технологии, применяемой для решения конкретной задачи общества и государства в целом.

Таким образом, информатизация общества невозможна без квалифицированных и грамотных специалистов в области информации и информационных технологий. Поэтому сегодня первоочередной задачей при подготовке специалистов в вузах является всеобщая компьютерная грамотность в области основ информатики и информационных технологий, а также возможность использования полученных знаний в предметной области. Это, несомненно, будет способствовать становлению и развитию информационного общества Республики Беларусь, а также ее полноправному вхождению в мировое информационное сообщество.

1.2. Из истории развития вычислительной техники Эволюционный процесс, который привел к созданию современных компьютеров, развивался стремительно. Его начало приходится на вторую половину XX века. Однако с древнейших времен известны различные приспособления и приборы, помогавшие в той или иной мере обрабатывать информацию и облегчать решение различных задач [13, c. 9На протяжении всей истории человечества совершались открытия, создавались устройства, приведшие в конечном итоге к появлению машины, известной как персональный компьютер. Следует упомянуть несколько наиболее значительных событий, которые подготовили фундамент для развития вычислительной техники и технологий современного общества [41, c. 6-14].

Первый счетный инструмент – счеты – появился более 1500 лет назад в странах Средиземноморья. В арифметическом смысле стержни счетов представляют собой разряды системы счисления: на первом стержне каждая костяшка имеет достоинство 1, на втором – 10 и т.д. Вплоть до XVII века, ознаменовавшегося подъемом творческой мысли, счеты как вычислительный инструмент оставались вне конкуренции.

Шотландец Джон Непер, известный своим открытием логарифмов, в 1617 г. изобрел инструмент, позволявший перемножать числа, – «Костяшки Непера», которые, однако, вскоре были вытеснены логарифмической линейкой Р.Бисскара и другими вычислительными устройствами.

В 1623 г. Уильям Шикард изобрел «считающую машину», производящую сложение и вычитание с семизначными числами. Это был довольно громоздкий аппарат, производивший только сложение и вычитание. В 1642 году появилась суммирующая машина Блеза Паскаля – «Паскалине», позволяющая «запоминать» числа и производить элементарные арифметические операции. Однако на «Паскалине» было удобно выполнять только сложение.

Первая машина, легко производившая все четыре арифметических действия, изготовлена в 1673 году Готфридом Вильгельмом Лейбницем. Однако Лейбниц прославился созданием дифференциального и интегрального исчисления, основами двоичной системы счисления, которая позднее нашла применение в автоматических вычислительных устройствах. На написание работы «Искусство составления комбинаций» Лейбница натолкнула старинная рукопись – комментарий по поводу знаменитой китайской книги «Ай чинг» («Книга перемен» китайского императора Фо Ги). Следует также отметить, что впервые в Европе двоичный способ представления чисел описан в книге Фиббоначи (Леонардо Пизанского) «Книга о счете» в 1202 году, а первое опубликованное обсуждение двоичной системы счисления принадлежит испанскому священнику Хуану Карамюэлю Лобковицу (1670).

Следующая ступень в совершенствовании вычислительных устройств связана с развитием механизмов для ткацких фабрик. В 1804 году инженер Жозеф Мари Жаккард построил полностью автоматизированный станок, способный воспроизводить сложнейшие узоры. Работа его программировалась при помощи колоды перфокарт, которые впоследствии сыграли важнейшую роль в программировании компьютеров.

Из всех изобретателей прошлых веков ближе всего к созданию компьютера (в современном его понимании) подошел англичанин Чарлз Бэббидж. Его важнейшие результаты – разработка принципов, положенных в основу современного компьютера, за целое столетие до того, как появилась техническая возможность их реализации. В 1822 Бэббидж построил пробную модель своей «Разностной машины», а в 1833 г. появился проект его «Аналитической машины». И хотя проекты Бэббиджа так и не были доведены до конца, в истории вычислительной техники остались теоретические идеи проекта: «мельница»

(арифметическое устройство) и «склад» (память). «Аналитическая машина» должна была не просто решать математические задачи определенного типа, а выполнять разнообразные вычислительные операции в соответствии с инструкциями, задаваемыми оператором.

Инструкции, или команды, вводились в «Аналитическую машину» с помощью перфокарт, а результаты операций либо отправлялись в память, либо распечатывались. Огасту Аду Байрон (графиню Лавлейс), которая писала инструкции для «Аналитической машины»

Бэббиджа, по праву считают первым программистом в истории человечества. В 1842гг. Ада транслировала памфлет Луиджи Менабра на «аналитической машине».

На основе «Разностной машины» Бэббиджа шведский изобретатель Пер Георг Шойц построил свою «разностную машину Шойца» (1854 г.), которая успешно прошла испытания.

К достижениям XIX века стоит отнести также создание своеобразной алгебры-логики английским математиком Джорджем Булем (1847 – статья «Математический анализ логики», 1854 – «Исследование законов мышления»), а также работы американского логика Чарлза Пирса, в которых высказаны идеи применимости булевой алгебры к описанию электрических переключательных схем (70-е годы XIX века).

В 1873 Вильгодт Однер в Санкт-Петербурге построил модель арифмометра с колесом, в дальнейшем, в 1975 году, фирмой «Кенингсбергер и Ко» было налажено производство арифмометров. В 1876 – 1879 годах русский ученый Чебышев также работал над созданием арифмометра с плавным перенесением десятков, который выполнял четыре арифметических действия.

В 1885 основана компания AT&T, а в 1886 г. Дорр Фелт создал первое печатающее устройство с клавишным вводом данных – Comptometer.

В 1890 появилось первое действующее устройство, которое нашло практическое применение – «Статистический табулятор», построенный американцем Германом Холлеритом и использующий перфокарты. В 1892 американский инженер У. Барроуз выпустил первый коммерческий сумматор. Следует отметить, что табулятор Холлерита помог произвести статистический анализ переписи населения США и стал широко известен в мире.

Холлерит организовал фирму по производству табуляционных машин («Tabulating Machine Company»), которая в 1924 переросла в фирму IBM («International Business Machines Corporation»), являющуюся на сегодняшний момент крупнейшей и известнейшей промышленной фирмой-производителем персональных компьютеров и программного обеспечения.

XX век – это период научно-технической революции: множество научных идей и открытий в области точных наук, в технике и в области техники и технологии. Поэтому, начиная с 30-х годов, развитие вычислительной техники идет стремительными темпами сразу во многих странах мира [48, c.10-18].

1901 г. – итальянский физик Г.Маркони установил радиосвязь между Европой и Америкой;

1904 г. – изобретение первого лампового диода;

1906 г. – создание первого триода;

1918 г. – появление электронного реле (ламповый триггер);

1928 г. – теория игр Джона фон Неймана;

1929 г. – Джон Атанасов заложил основы современных компьютеров;

1930 г. – дифференциальный анализатор Буша ознаменовал начало компьютерной эры;

1936 г. – работа Алана Тьюринга «О вычислимых числах», идеи которой были воплощены в реальных машинах;

1937 г. – двоичный сумматор Джона Стибица;

1938 г. – диссертация Клода Шеннона, в которой математическая логика соединена с электрической цепью, что открыло возможность применения аппарата математической логики для синтеза и анализа релейно-контактных переключательных схем;

1939 г. – американский профессор Джон Атанасофф создал прототип вычислительной машины на базе двоичных элементов;

1941 г. – Конрад Цузе изобрел и построил универсальный компьютер;

1943 г. – Говард Эйкен создал машину «ASCC Mark I», которая применялась в военных целях – для расчета артиллерийских таблиц;

1945 г. – «Предварительный доклад о машине Эдвак» Джона фон Неймана – первая работа по цифровым электронным машинам, в которой сформулированы основные принципы работы и компоненты современных компьютеров; Дж. Моучли и Дж. Эккерт создали ENIAK (Electronic Numerical Integration and Computer) – самый мощный ламповый компьютер того времени (вес – более 70 т, около 18000 электронных ламп, частота – до 100 кГц); Конрад Цузе создал первый алгоритмический язык программирования Z4;

1948 г. – изобретение транзистора (Джон Бардин, Уильям Шокли, Уолтер Браттейн);

публикация книги Норберта Винера «Кибернетика», которая оказала значительное влияние на все дальнейшие исследования в области искусственного интеллекта;

1949 г. – Морис Уилкс построил машину «Эдсак» – первый мощный компьютер с программами, хранимыми в памяти; создан Short Code – первый язык программирования;

1951 г. – малая электронная счетная машина (МЭСМ), созданная под руководством Сергея Алексеевича Лебедева – первый компьютер в Европе, имеющий 600 электронных ламп;

1951 – 1955 гг. – деятельность советских ученых С.А. Лебедева, М.В. Келдыша, М.А.Лаврентьева, И.С.Брука, М.А.Карцева, Б.И.Рамеева, В.С.Антонова, А.Н.Невского, Б.И.Буркова и др. привела к лидирующему положению Советского Союза в области вычислительной техники, что позволило в короткие сроки решить важные научнотехнические задачи – овладение ядерной энергией и исследования Космоса;

1952 г. – большая электронная счетная машина (БЭСМ-1), созданная под руководством С.А. Лебедева, была самой производительной в Европе и одной из лучших в мире;

1953 г. – Джей Форрестер реализовал оперативную память на магнитных сердечниках, которая удешевила компьютеры и увеличила их быстродействие; память на магнитных сердечниках широко использовалась до начала 70-х годов, затем на смену ей пришла память на полупроводниковых элементах;

1954 г. – фирма IBM впервые запустила в массовое производство компьютер средней мощности;

1955 – 1959 гг. – советские ученые (А.А.Ляпунов, С.С.Камынин, Э.З.Любимский, А.П.Ершов, Л.Н.Королев, В.М.Курочкин, М.Р.Шура-Бура и др.) создали прообразы трансляторов; В.В.Мартынюк разработал систему символьного кодирования – средство ускорения разработки и отладки программ; в работах А.А.Ляпунова, Ю.И.Янова, А.А.Маркова, Л.А.Калужина заложен фундамент теории программирования; моделируются схемы механизма мышления и процессов генетики, алгоритмы диагностики медицинских заболеваний (А.А.Ляпунов, Б.В.Гнеденко, Н.М.Амосов, А.Г.Ивахненко, В.А.Ковалевский и др.);

1956 г. – в Массачусетском технологическом институте создан первый компьютер на транзисторной основе; фирма IBM создала первый накопитель информации – прототип винчестера – жесткий диск КАМАС 305; создан язык программирования FORTRAN группой Дэпона Бэкуса;

1957 г. – первый специализированный бизнес-компьютер NCR 304;

1958 г. – первый транслятор FORTRAN; первая троичная ЭВМ «Сетунь» (МГУ, Брусенцов Н.П.); первый транзисторный суперкомпьютер CDC 1604 (Seymour Cray);

1959 г. – первая интегральная схема (Джек Килби, Роберт Нойс, Джон Керни, Курт Леховец); под руководством С.А.Лебедева создана машина БЭСМ-2 производительностью 10 тыс.

опер./сек, с ее применением связаны расчеты запусков космических ракет и первых в мире искусственных спутников Земли; в дальнейшем также под руководством С.А.Лебедева была создана машина М-20, на основании которой разработана уникальная многопроцессорная Мсамая быстродействующая ЭВМ того времени в мире (40 тыс. опер./с). На смену М- пришли полупроводниковые БЭСМ-4 и М-220 (200 тыс. опер./с); формулировка Н.Хомским классов формальных языков; первый мини-компьютер PDP-1 – DEC;

1960 г. – разработан первый модем – устройство для передачи данных между компьютерами; созданы языки программирования COBOL и ALGOL;

1961 г. – фирма IBM Deutschland реализовала подключение компьютера к телефонной линии с помощью модема; Atlas – первая ЭВМ с виртуальным адресным пространством, память на магнитных сердечниках и ОС с аппаратными средствами для облегчения программирования; первая компьютерная игра «SpaceWar» (фирма MTI);

1963 г. – Дуглас Энгельбарт запатентовал «мышь»;

1964 г. – начат выпуск машин третьего поколения IBM/360; Джон Кэмени и Томас Курд разработали язык программирования BASIC;

1967 г. – под руководством С.А.Лебедева организован серийный выпуск БЭСМ-6 – самой быстродействующей машины в мире; за ним последовал «Эльбрус» – ЭВМ нового типа (производительность 10 млн. опер./с);

1968 г. – фирма «Барроуз» выпустила первые компьютеры на интегральных схемах В2500 и В3500; основана фирма Intel, ставшая впоследствии признанным лидером в области производства микропроцессоров и других компьютерных интегральных схем;

1969 г. – первый многооконный интерфейс пользователя; первая крупномасштабная реализация электронной почты Дугласом Энгельбартом из Американского Исследовательского центра аугментации;

1970 г. – четыре крупнейших исследовательских учреждения США соединены между собой с помощью компьютеров в сеть ARPANet (зарождение Интернет, Никлас Вирт создает язык программирования Pascal; Э.Коддом предложена реляционная модель данных;

проект IBM SEQUEL (Structured English Query Language);

1971 г. – Эдвард Хофф разработал микропроцессор «Интел-4004»; появление первого 8-дюймового «флоппи-диска», разработанного IBM; французский ученый Алан Кольмероэ в Марсельском университете разработал язык логического программирования Пролог (PROgramming in LOGic) как инструмент ПРОграммирования ЛОГики;

1973 г. – выпуск на рынок первого персонального компьютера фирмы Scelbi Computer Consulting Company (процессор Intel-8008, 1 кбайт оперативной памяти); первый жесткий диск фирмы IBM, емкостью 16 кбайт; Боб Мэткэлф предложил систему связи компьютеров – Ethernet; первая операционная система для персональных компьютеров CP/M разработана Гари Килдаллом; Кен Томпсон и Деннис Ритчи создали операционную систему;

1974 г. – Брайен Кэрниган и Деннис Ритчи создали язык программирования С; фирма Intel разработала первый универсальный восьмиразрядный микропроцессор 8080 с транзисторами; Эдвард Робертс, молодой офицер ВВС США, инженер-электронщик, построил на базе процессора 8080 микрокомпьютер «Альтаир», имевший огромный коммерческий успех, продававшийся посредством почты и широко использовавшийся для домашнего применения; компьютер назван по имени звезды, к которой был запущен межпланетный корабль «Энтерпрайз» из телесериала «Космическая одиссея»; первый оптический компьютер (Б.Дженкинс, Университет Южной Калифорнии);

1975 г. – студенты Пол Аллен и Билл Гейтс впервые использовали язык Бейсик для программного обеспечения персонального компьютера «Альтаир» (впоследствии Гейтс и Аллен создали фирму «Microsoft», которая на сегодняшний день является крупнейшим производителем программного обеспечения); первая реализация гипертекста Дугласом Энгельбартом в Исследовательском центре аугментации;

1976 г. – студенты Стив Возняк и Стив Джобс, устроив мастерскую в гараже, реализовали компьютер Apple-1, положив начало корпорации Apple;

1977 г. – появление компьютера Atari;

1978 г. – первые модели матричных принтеров; фирма Intel выпустила микропроцессор 8086;

1979 г. – процессор Intel 8088; корпорация IBM приобрела крупную партию этих процессоров для вновь образованного подразделения по разработке и производству персональных компьютеров; создание первых видеоигр и компьютерных приставок к ним;

1980 г. – корпорация Control Data создала суперкомпьютер Cyber (Сайбер) 205;

японские компании Sharp, Sanyo, Panasonic, Casio и американская фирма Tandy выпустили на рынок первый карманный компьютер, обладающий всеми основными свойствами больших компьютеров;

1981 г. – Microsoft заканчивает работу над MS-DOS; фирма IBM выпустила первый персональный компьютер на базе микропроцессора 8088;

1982 г. – Фирма Intel выпустила микропроцессор 80286, содержащий транзисторов и способный выполнять любые программы, написанные для его предшественников; с тех пор такая программная совместимость остается отличительным признаком семейства микропроцессоров Intel; ANSI выбрал SQL в качестве основы; Митч Капор (Mitch Kapor) представил систему Lotus 1-2-3, которая победила в конкурентной борьбе VisiCalc; статья Р.Фейнмана об обратимости компьютерных вычислений и о возможности построения квантового компьютера;

1983 г. – корпорация Apple Computers построила персональный компьютер Lisa – первый офисный компьютер, управляемый манипулятором – мышью; в качестве стандартных носителей информации получили распространение гибкие диски; фирмой Borland выпущен в продажу компилятор Turbo Pascal, разработанный Андерсом Хейлсбергом;

1984 г. – создан первый компьютер типа Laptop, в котором системный блок объединен с дисплеем и клавиатурой в единый блок; фирмы Sony и Phillips разработали стандарт записи компакт-дисков CD-ROM; корпорация Apple Computer выпустила компьютер Macintosh на 32-разрядном процессоре Motorola 68000 – первую модель знаменитого впоследствии семейства Macintosh, операционная система которого была удобна для пользователя, развитые графические возможности Macintosh намного превосходили в то время те, которыми обладали стандартные IBM-совместимые ПК с MS DOS, эти компьютеры стали вычислительной платформой для целых отраслей, таких, например, как издательское дело и образование; появление некоммерческой компьютерной сети FIDO (создатели Том Дженнингс и Джон Мэдил); появление первого принтера серии LaserJet фирмы Hewlett-Packard;

1985 г. – фирма Intel выпустила микропроцессор 80386, насчитывающий 275000 транзисторов; этот 32-разрядный «многозадачный» процессор обеспечивал возможность одновременного выполнения нескольких программ; Бьярн Страуструп из Bell Laboratories опубликовал описание созданного им объектно-ориентированного языка С++; первая версия Microsoft Windows;

1986 г. – первая версия Питера Нортона «Norton Commander»; принят стандарт SGML (Standard Generalized Markup Language), описывающий обобщенный метаязык для построения логической системы и структурной разметки любых разновидностей текстов;

1987 г. – открытие солитонов (компания AT&T) – световых импульсов, передающихся через оптоволокно на 4000 км без регенерации;

1988 г. – первый струйный принтер серии DeskJet; Microsoft выпускает комплект Office для компьютеров Macintosh; создана организация Moving Pictures Expert Group (MPEG);

1989 г. – фирма Intel выпустила микропроцессор Intel 486 DX со встроенным математическим сопроцессором, который существенно ускорил обработку данных, выполняя сложные математические действия вместо центрального процессора (количество транзисторов – 1,2 млн.); американская фирма Pocket Computers Corporation представила новый компьютер класса Subnotebook – Pocket PC; корпорация Microsoft выпустила графическую оболочку MS Windows 3.0;

1990 г. – рождение Интернет (WorldWideWeb); выпуск и ввод в эксплуатацию векторноконвейерной суперЭВМ «Эльбрус 3.1» (разработчики – Г.Г.Рябов, А.А.Соколов, А.Ю.Бяков);

Тим Бернерс-Ли (лаборатория физики высоких энергий в Женеве) предложил язык гипертекстовой разметки HTML (HyperText Markup Language) в качестве одного из компонентов технологии разработки распределенной гипертекстовой системы World Wide Web;

1991 г. – фирма Apple представляет первый монохромный ручной сканер; финский студент Линус Торвальдс распространил среди пользователей Интернет первый прототип своей операционной системы Linux, которая в настоящее время является достаточно мощной и бесплатной; компания представила AT&T – магнитооптический метод хранения данных, смарт-карты, видеофон;

1992 г. – появление веб-браузера Mosaic, разработанного в Национальном центре по приложениям для суперкомпьютеров в Университете штата Иллинойс (разработчики Эрик Бина и Марк Андриссен); проект SQL 92; Сейджи Огава из Университета Миннесоты разработал метод, воспроизводящий деятельность головного мозга;

1993 г. – создание микропроцессора Pentium; первая версия новой операционной системы Microsoft – Windows NT, предназначенной для компьютеров, работающих в сети на предприятиях;

1994 г. – начало выпуска фирмой Power Mac серии фирмы Apple Computers – Power PC; компания Netscape Communication выпустила браузер Netscape Navigator;

1995 г. – фирма Microsoft выпустила операционную систему Windows 95; разработка технологии Plug&Play (фирмы Compaq, Intel, Microsoft, Phoenix); фирма Intel разработала микропроцессор Pentium Pro, насчитывающий 5,5 миллионов транзисторов (процессор разрабатывался как мощное средство наращивания быстродействия 32-разрядных приложений для серверов и рабочих станций, систем автоматизированного проектирования, программных пакетов, используемых в машиностроении и научной работе);

1996 г. – разработка технологии перезаписываемых CD-RW; проект SQL 3; выпуск браузера Netscape Navigator 2.0 (январь); выпуск браузера версия Internet Explorer 3.0 (лето);

1997 г. – микропроцессор Pentium II, насчитывающий 7,5 миллионов транзисторов (использует технологию Intel MMX, обеспечивающую эффективную обработку аудио, визуальных и графических данных); первые дисководы на лазерных дисках DVD; компания Sun Microsystems приняла стандарт объектно-ориентированного языка программирования Java, созданного для реализации принципа «написано однажды – работает везде»; применительно к Интернету Java-технология – это создание «апплетов», небольших программ, которые загружаются на компьютер пользователя вместе со страницей сайта и позволяют «оживлять» данную страницу; благодаря шахматной программе компьютер обыграл чемпиона мира по шахматам Гарри Каспарова;

1998 г. – выпуск операционной системы Windows 98; компании IBM (Isaac Chuang), MIT (Neil Gershenfeld) представили квантовый компьютер на двух атомах; утверждение первой спецификации языка XML (eXtensible Markup Language, расширяемый язык разметки);

1999 г. – микропроцессор Pentium III с новым набором дополнительных инструкций для обработки мультимедиа; Microsoft выпускает Microsoft Office; разработка языка запросов OQL (SQL с объектными расширениями);

2000 г. – появление 64-разрядных микропроцессоров Itanium и AMD; выпуск операционной системы Windows 2000; создание квантового компьютера на пяти атомах (фирмы IBM, Stanford univer, Calgary univer); расшифрован геном человека; протокол радиосвязи Bluetooth (Ericsson); разработка органических светодиодов OLED (Kodak); выпущен процессор Pentium IV (октябрь) с тактовой частотой 1,4-1,5 ГГц;

2001 г. – матч между шахматной программой Fritz и В.Крамским; процессор Pentium IV (август) с тактовой частотой 2 ГГц;

2002 г. – анонс компанией Microsoft нашумевшей инициативы надежного компьютинга; для Института наук о земле в городе Йокогама (Япония) корпорацией NEC был создан крупнейший суперкомпьютер Earth Simulator (производительность машины составляет 35,6 TELOPS – триллионов операций с плавающей запятой в секунду);

2003 г. – вживление в тело микрочипов, связанных с нервной системой человека;

Tablet PC от Microsoft;

2004 г. – предложения Intel по широкополосной связи; NEC-транзисторы с интегрированными нанотрубками; прототипы гибких дисплеев и клавиатур;

2005 – 2006 гг. – инициатива Microsoft Ultra PDA; развертывание мобильного телевидения.

Следует отметить, что в настоящее время новые идеи в сфере компьютерных технологий рождаются чуть ли не каждый день, что находит свое отражение в производстве компьютеров и разработке программного обеспечения для них.

1.3. Устройство персонального компьютера Современный персональный компьютер включает три основных компонента: системный блок, клавиатуру и монитор (дисплей). Для расширения функциональных возможностей к ПЭВМ можно подключить и различные дополнительные устройства (табл. 1.1).

Принтер Печатающее устройство – для вывода на печать различной текстовой и графической информации. Существуют Плоттер (графопостроитель) Устройства для вывода графической информации в Факс-модем Модем, позволяющий также принимать и посылать факсимильные сообщения Мышь и трекбол («перевернутая» Координаторные устройства ввода информации в Сканер Устройство оптического считывания изображений, позволяющее вводить в компьютер образы изображений, Дигитайзер (электронный планшет) Координирующий преобразователь, который используется в основном для задач систем автоматизированного Джойстик Аналоговое координаторное устройство ввода информации в компьютер Сетевой адаптер Для подключения компьютера в локальную сеть.

Стример Устройство для быстрого сохранения информации, находящейся на жестком диске Колонки Устройство, обеспечивающее качественное стереофоническое звучание Цифровые фотоаппараты Устройство, передающее в компьютер файл фотосъемки MIDI-клавиатура Все устройства подсоединяются к системному блоку с помощью кабелей через специальные гнезда (разъемы или порты), которые обычно размещаются на задней стенке системного блока.

ПЭВМ, как правило, имеет модульную структуру. Все модули связаны с системной магистралью (шиной).

Системная магистраль (шина) выполняется в виде совокупности шин (кабелей), используемых для передачи данных, адресов и управляющих сигналов.

Системный блок включает различные электронные схемы на специальных платах и обслуживаемые ими устройства, из которых важнейшими являются: процессор (для выполнения вычислений и общего управления компьютером); память (для постоянного и временного хранения информации); контроллеры устройств (для анализа сигналов, поступающих в устройства компьютера); дисковод гибких и жестких дисков (для ввода/вывода информации).

Монитор является основным устройством вывода на экран текстовой или графической информации.

Клавиатура – основное устройство для ввода информации.

Ядром любой ПЭВМ является центральный процессор, который обрабатывает информацию и управляет работой всех блоков ПЭВМ [47, c. 13-16]. Процессор выполнен, как правило, на одном кристалле, отсюда его второе название – микропроцессор. Микропроцессор распознает и выполняет команды и программы, задаваемые компьютеру, считывает и записывает информацию в память, передает команды другим частям компьютера. Микропроцессор, а именно его арифметико-логическое устройство (АЛУ) выполняет логические операции, арифметические операции в двоичной системе счисления и в двоично-десятичном коде, причем арифметические операции над числами с плавающей точкой реализуются в специальном блоке (иногда для этой цели применяется арифметический сопроцессор). Устройство управления микропроцессора обеспечивает многозадачность – способ организации работы ПЭВМ, при котором в ее памяти одновременно содержатся программы и данные для выполнения нескольких задач. Класс, к которому можно отнести персональный компьютер, в основном определяется типом используемого в нем микропроцессора. Компьютеры фирмы IBM работают на микропроцессорах фирмы Intel. IBM-совместимые компьютеры работают на микропроцессорах, изготовленных по схожей технологии с микропроцессорами фирмы Intel.

Компьютер может обрабатывать только информацию, которая представлена в числовой форме. Любая другая информация перед поступлением в компьютер должна быть преобразована в числовую форму, для чего используются различные устройствапреобразователи и устройства кодировки символов. Аналогично после обработки информации компьютером: она также должна пройти процесс преобразования.

Наименьшая единица информации, которая обрабатывается микропроцессором, хранится в памяти и передается по шине компьютера, называется бит*. Бит может принимать только два значения: 0 и 1. Использование двоичной системы процессором и памятью компьютера очень удобно, т.к. связано с простотой технической реализации элементов, принимающих два состояния («включено» либо «выключено»).

Сочетание из 8 битов называется байт, которое может принимать 256 различных значений (28). Для удобства представления информации в байтах используется шестнадцатеричная система исчисления, цифры в которой записываются в виде десяти обычных цифр (0, 1, …, 9) и шести букв латинского алфавита (A, B, C, D, E, F).

Байт является основной единицей при хранении и передаче компьютерных данных.

Кроме него часто используются термины: Кбайт – килобайт для обозначения 1024 байт (210) и Мбайт – мегабайт для обозначения 1048576 байт (220). Последовательность битов, которая одновременно обрабатывается микропроцессором компьютера, называется машинным словом (поэтому, например, говорят о 32-разрядных компьютерах).

Память компьютера предназначена для размещения программ и данных. Она выполняется в виде электронных схем и разделяется на несколько функционально различных частей.

Непосредственно обрабатываемые микропроцессором данные хранятся в его небольших специальных элементах, которые называются регистрами. Их объем зависит от типа микропроцессора (например, 32 бита). При переключении процессора с одного вида работ на другой все промежуточные результаты и операции записываются и хранятся в определенной области памяти микропроцессора, которая называется стеком.

Основная память компьютера намного больше памяти регистров и стека, находится вне микропроцессора и состоит из оперативной памяти (ОП) и постоянной памяти (ПП).

Оперативная память (RAM-память – Random Access Memory) построена на больших интегральных схемах (БИС) или сверхбольших интегральных схемах (СБИС) и является энергозависимой: при отключении питания информация в ОП теряется. В оперативной памяти хранятся исполняемые машинные программы, исходные и промежуточные данные и результаты. Емкость ОП в ПЭВМ измеряется в Кбайтах и Мбайтах. В компьютерах может быть установлена кэш-память – очень быстрая память, предназначенная для хранения наиболее часто используемых данных.

Постоянная память (ROM-память – Read Only Memory) является энергонезависимой, используется для хранения системных программ, например, базовой системы ввода-вывода (BIOS – Basic Input and Output System), вспомогательных программ и т.п. Программы, хранящиеся в ПП, предназначены для постоянного использования микропроцессором.

Компьютер также имеет внешнюю память, которая размещается на дисках с магнитным покрытием и объем которой намного больше памяти компьютера. Во внешней памяти находятся на постоянном хранении используемые в работе программы и данные.

Данные на диске располагаются в виде «кусков» определенного объема – кластеров.

Величина кластера зависит от размеров диска и используемого способа размещения данных на диске – файловой системы – и может составлять от 256 байт до почти 2 кбайт и выше.

Этот термин введен Клодом Шенноном: bit – сокращение от binary digit («двоичный разряд»).

Последнее приводит к потере дискового пространства. Для решения этой проблемы используют более гибкую файловую систему – например, FAT32, встроенную в ОС Windows.

Диски подразделяются на жесткие*, встроенные в системный блок компьютера, называемые винчестер, и гибкие (дискеты), вставляемые в отверстие дисковода. Кроме того, в последнее время широкое распространение получили оптические диски (CD-ROM), на которых удобно хранить программы и данные.

Жесткие диски предназначены для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ операционной системы, часто используемых пакетов программ, редакторов документов, транслятора с языка программирования и т.д. Наличие жесткого диска повышает удобство работы.

Дискеты позволяют переносить документы и программы с одного компьютера на другой, делать архивные копии информации, содержащейся на жестком диске и т.д. Сейчас в компьютерах используются дискеты 3,5 дюйма размером до 1,44 Мбайт, заключенные в жесткий пластмассовый конверт. На таких дискетах имеется специальный переключатель-защелка, разрешающая или запрещающая запись на дискету. Запись разрешена, если отверстие закрыто, а запрещена, если оно открыто. Перед первым применением дискету необходимо специальным образом инициализировать – отформатировать, для чего применяется специальная программа*.

Для работы с информацией на дисках предназначены дисководы с головками для чтения/записи, расположенные в системном блоке компьютера. Для винчестера дисководы помещены внутри системного блока, а для дискет и CD-ROMа отверстия дисководов выведены на его внешнюю сторону.

Диски в компьютере обозначаются буквами. Например, А – дискета, С – жесткий диск, D – второй жесткий диск и т.д. Не всегда букве соответствует реальный физический диск. Буквой можно обозначить и логический раздел жесткого диска. Разделы физического диска обычно называют логическими дисками, т.к. для компьютера логические и физические диски равноправны.

Во время работы на компьютере пользователи обычно имеют дело с логическим делением информации на дисках [47, c. 16-17]. Используемая программами и пользователями информация хранится в файлах. Файл – именованная логическая совокупность информации произвольной длины, хранящая данные определенного типа. Каждый файл имеет имя – название, состоящее из собственно имени, точки и расширения (идентификатор, определяющий тип файла), размер в байтах, дату и время записи информации, некоторые другие атрибуты. Имя файла может быть произвольным, его расширение указывает на тип вашей информации (например, рисунок, текстовый документ, код программы на некотором языке программирования и т.д.). Файлы могут быть упорядочены, т.е. объединены по некоторым принципам (например, документы определенного отдела, статьи за определенный отрезок времени и т.д.). Для таких объединений удобно использовать особые структуры, которые получили название – папки (каталоги, директории или фолдеры), которые, в свою очередь, могут объединяться в «древовидные» структуры. Каждая папка содержит список зарегистрированных в нем файлов и других папок, а также данные о размере файлов в байтах, времени их создания и некоторые другие характеристики и атрибуты. В принципе, диск – это также папка – «корневая» папка всей структуры. Любая папка имеет имя, данное пользователем. Папки можно удалять, копировать, перемещать и т.д., в них можно создавать другие папки. Таким образом, на дисках создается иерархическая файловая структура. Основные отличия папки от файла для пользователя заключаПервый жесткий диск был разработан фирмой IBM в 1973 году и мог хранить до 16 Кбайт информации. Поскольку этот диск имел 30 цилиндров (дорожек), каждый из которых был разбит на 30 секторов, то по аналогии с автоматическими винтовками, имеющими калибр 30/30, такие жесткие диски получили название «винчестер».

* Как правило, все выпускаемые дискеты уже подготовлены к работе – отформатированы на 1,44 Мбайт.

ются в отсутствии расширения и в том, что в отношении папки нельзя применить операцию редактирования.

При сложной иерархической структуре файловой системы для указания файла недостаточно только его имени. Файлы могут иметь одинаковое имя и находиться в разных папках. Фактически, это будут разные файлы, хотя они могут содержать одинаковую информацию. Для однозначного определения файла следует указать его местоположение, т.е. маршрут. Итак, для идентификации файла следует указать три компоненты:

- имя диска, сопровождаемое двоеточием с наклонной чертой влево (\);

- последовательность папок, которые отделяются друг от друга наклонными чертами, наклонная черта ставится и за последним именем папки;

- имя файла.

Монитор компьютера предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации. Данные, отображаемые на экране дисплея, хранятся в определенном блоке памяти компьютера. Причем микропроцессор помещает в эту часть памяти данные, а электронная схема дисплея примерно 60 раз в секунду просматривает данные и рисует соответствующее их содержанию изображение на экране.

Мониторы бывают цветными и монохромными. Они могут работать в одном из двух режимов: текстовом или графическом. Причем в каждом из них можно выделить несколько собственных подрежимов. Текстовый режим для экрана является стандартным, а переход в графический режим достигается под управлением программ.

Текстовый режим. Экран монитора условно разбивается на отдельные участки – знакоместа, чаще всего на 25 строк по 80 символов (знакомест). В каждое знакоместо может быть введен один из 256 символов. В число этих символов входят большие и малые латинские буквы, цифры, определенные символы, а также псевдографические символы, используемые для вывода на экран таблиц и диаграмм, построения рамок вокруг участков экрана и т.д. В число символов, изображаемых на экране в текстовом режиме, могут входить и символы кириллицы. На цветных мониторах каждому знакоместу могут соответствовать свои атрибуты – цвет символа, цвет фона (на монохромных дисплеях используются различные яркости символов и фона, подчеркивание), можно задать режим мигания изображаемого символа.

Графический режим предназначен для вывода на экран графиков, рисунков и т.д. В этом режиме можно выводить также и текстовую информацию в виде различных надписей, причем эти надписи могут иметь произвольный шрифт, размер и др. В графическом режиме экран состоит из светящихся точек (пикселов), количество которых зависит от типа дисплея. Их цвет и яркость могут меняться. Количество точек на экране называется разрешающей способностью монитора в данном режиме (например, 1024768). Необходимо заметить, что разрешающая способность не зависит от размеров экрана монитора.

В последнее время на компьютерах используются мониторы SVGA, что позволяет добиться высшего качества изображения.

Клавиатура является основным устройством ввода информации в компьютер. В техническом аспекте это устройство представляет собой совокупность механических датчиков, воспринимающих давление на клавиши и замыкающих тем или иным способом определенную электрическую цепь. Клавиатура компьютера работает под управлением программ, которые определяют, какую информацию получает компьютер в результате нажатия клавиш. Все клавиши можно разделить на некоторые группы. Основное назначение клавиш и комбинации клавиш приведены в таблице 1.2 [48, c. 26-28].

Клавиши букв латинского При их нажатии появляются символы, изображенные на данных и русского алфавитов, клавишах цифр и служебных знаков, …, Являются программируемыми и могут в разных программах При нажатии одной из этих клавиш с какой-либо другой изменяется действие последней При нажатии одной из этих клавиш с какой-либо другой изменяется действие последней Клавиши со стрелками Управляют перемещением курсора Клавиши со стрелками Управляют перемещением курсора по тексту («пробел») В современных клавиатурах присутствуют также дополнительные клавиши и кнопки, которые способствуют более быстрому вызову тех или иных функций. Так, например, клавиша Win позволяет получить быстрый доступ к Главному меню в ОС Windows, клавиша Контекстного меню позволяет получить всплывающее меню активного объекта Windows, мультимедийные кнопки облегчают работу с мультимедийным проигрывателем и т.д. Как правило, назначение таких клавиш легко понять из соответствующих пиктограмм (рисунков), помещенных на них или возле них.

Все программы, выполняемые компьютером, можно подразделить на три основные группы – системные и сервисные программы, языки программирования, прикладные программы.

Системные и сервисные программы (системное программное обеспечение) организуют согласованную работу всех компонент компьютера при выполнении всех заданий пользователя и обслуживают работу компьютера. Системные программы можно разделить на две группы:

- программы, записанные в постоянную память компьютера и составляющие базовую систему ввода/вывода (BIOS);

- программы, записанные во внешнюю память, основную часть которых составляет операционная система (ОС).

Системные программы в BIOS являются промежуточными между программным обеспечением компьютера и его электронными компонентами. BIOS выполняет некоторые базовые функции управления самого низшего (машинного) уровня и обеспечивает связь между аппаратными средствами компьютера и программами, которые на нем выполняются.

ОС компьютера – это совокупность системных программ, записанных в память компьютера в процессе «загрузки» ОС. ОС любого компьютера решает следующие задачи:

- управление всеми устройствами компьютера;

- обеспечение работы программ;

- управление работой компьютера пользователем на основе командного языка ОС.

Одна из важнейших функций ОС – организация файловой системы для хранения информации на дисках.

ОС удобна для работы пользователей, не зависит от конструкции компьютера, но может использовать все специальные «встроенные» функции BIOS. ОС и BIOS – неотъемлемые части компьютера.

К системным программам относят также утилиты – небольшие вспомогательные программы для улучшения работы компьютера (например, пакет корпорации Symantec – Norton Utilities) и тесты – программы для тестирования как программного обеспечения, так и аппаратных ресурсов компьютера.

Языки программирования (инструментальное программное обеспечение) используются для написания собственных программ, которые фактически представляют собой набор инструкций для выполнения микропроцессором. Современные системы программирования включают:

- компилятор, преобразующий программу с языка программирования в язык машинных кодов, или интерпретатор, непосредственно выполняющий инструкции программы;

- библиотеки подпрограмм, которыми могут пользоваться программисты;

- различные вспомогательные программы, например, отладчики.

Компиляторы часто объединяются с редакторами текстов для отладки (исправления ошибок) программ. Для персональных компьютеров наиболее известны следующие языки программирования: Ассемблер, Паскаль, Си*, Си++, Delphi, Visual C++, Visual Basic и др.

Прикладные программы (прикладное программное обеспечение) удобны для пользователей и представляют собой готовый продукт для решения необходимых задач. Наиболее часто применяются следующие пакеты прикладных программ (ППП):

- пакеты, расширяющие возможности операционных систем, – обеспечивают работу многомашинных комплексов типовых конфигураций; диалоговые системы; системы для работы в реальном времени и др.;

- проблемно-ориентированные ППП общего назначения – набор программ для широкого круга применения, охватывают почти все сферы человеческой деятельности, связанной с обработкой информации: текстовые процессоры – Microsoft Word, WordPerfect; настольные издательские системы – PageMaker, Corel Ventura; графические редакторы – Adobe PhotoShop, Picture Publisher; пакеты для работы с векторной графикой – CorelDraw, Adobe Illustrator; электронные таблицы – Excel, Quattro Pro; организаторы работ – Time Line, MS Project; системы управления базами данных – MS Access, Oracle; пакеты демонстрационной графики – Power Point, Presentations; пакеты программ мультимедиа – Director for Windows, NEC MultiSpin; системы автоматизации проектирования – AutoCAD, Drawbase; программы распознавания символов (используются совместно со сканерами) – Fine Reader, OmniPage; финансовые программы – «1С: Бухгалтерия», Personal Tax Edge; пакеты научных подпрограмм – Статистика, Математика и др.;

- пакеты, ориентированные на работу в автоматизированных системах управления – программы для общецелевых систем обработки банков данных; программы информационно-поисковых систем общего назначения; системы обработки документов.

Язык Ассемблер был разработан в 1950 году программистами Кембриджа для машины «Эдсака»; Си изобретен в 1972 году Денисом Ричи; Паскаль разработан в 1970 году Никлаусом Виртом.

Вспомогательные программы (утилиты) относятся к системным и сервисным программам, которые помогают обслуживать работу компьютера [48, c. 31-33].

Форматирование. Это специальная программа, в результате которой на диске создается структура, позволяющая операционной системе записывать на диск информацию.

Форматирование состоит из двух действий: 1) разметка диска на дорожки и секторы – физическое форматирование или форматирование низкого уровня; 2) создание на диске системных записей, по которым операционная система будет находить информацию на диске (загрузочная запись – BR, таблица размещения файлов – FAT, корневой каталог – RDir) – логическое форматирование или форматирование высокого уровня.

Упаковка файлов. Программы упаковки файлов позволяют за счет применения специальных методов сжимать информацию на дисках, т.е. создавать копии файлов меньшего размера, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл. Применение программ-упаковщиков полезно при создании архива файлов, т.к. удобнее хранить на дискетах файлы, предварительно сжатые программами-упаковщиками. Существуют разные типы архиваторов. Наиболее популярны в последнее время программы WinZip и WinRAR (рис. 1.1).

Антивирусные программы. Антивирусные программы предназначены для предотвращения заражения компьютерным вирусом и ликвидации последствий заражения. Самые известные антивирусные программы – VirusScan от McAfee, комплект Norton Antivirus от Symantec, AntiViral Toolkit Pro (AVP) и др. (рис. 1.2).

Наряду с антивирусными программами следует также использовать утилиты для поиска троянских программ, которые предназначены для проверки дисков компьютера на наличие шпионов и рекламных модулей, например, утилита SpyBot – Search & Destroy (рис. 1.3).

Программы для диагностики компьютера. Позволяют проверить конфигурацию и работоспособность устройств компьютера. Это, например, Norton Utililites, Nuts and Bolts, SiSoft Sandra. Они диагностируют диски на наличие ошибок, возникающих из-за износа их магнитной поверхности, помогают предотвратить потерю данных.

Оптимизации дисков. Программы для оптимизации дисков (например, Norton Speed Disk, Defrag) позволяют обеспечить более быстрый доступ к информации на диске за счет оптимизации размещения на нем данных. Данные программы приближают все участки каждого файла друг к другу (устраняют фрагментацию), собирают все файлы в начале диска и т.д., за счет чего ускоряется доступ к данным и снижается износ диска.

Сжатие дисков. Программы динамического сжатия дисков (как правило, встроены в файловую систему NTFS современных операционных систем, например, Windows NT, Windows 2000, Windows XP) помогают увеличить количество информации на диске путем ее динамического сжатия. Эти программы сжимают информацию при записи на диск, а при чтении – восстанавливают ее в исходном виде. Для пользователя эти программы не заметны, они характеризуются только увеличением емкости дисков и изменением скорости доступа (иногда скорость доступа даже возрастает).

Коммуникационные программы. Организуют обмен информацией между компьютерами. Это – ICQ, Outlook, NetMeeting, The BAT, Internet Explorer и многие другие.

1.10. Защита информации от компьютерных вирусов и несанкционированного проникновения Защита информации от всевозможных сбоев и нежелательных проникновений в компьютерные системы является первоочередной задачей. Она особенно актуальна в настоящее время, когда широко используется Интернет и локальные сети, что создает благоприятные условия не только для инфицирования информации, но и для несанкционированного проникновения троянских программ, которые могут способствовать разрушению программного обеспечения, отслеживанию и скачиванию информации с компьютера. В связи с этим особое внимание уделяется методам борьбы с компьютерными вирусами и организации безопасной работы на компьютере.

Компьютерный вирус – это программа, которая производит и распространяет свои копии в компьютерных системах и/или компьютерных сетях и преднамеренно выполняет некоторые действия, нежелательные для законных пользователей системы.

Компьютерный вирус может распространяться в рамках той или иной операционной системы, внедряясь в исполняемые части программ, командные файлы и системные области компьютера. В этом случае он представляет собой фрагмент машинного кода, нередко полиморфный, т.е. способный к самомодификации. При этом длина тела вируса колеблется, как правило, в пределах 500–2000 байт, хотя встречаются вирусы как очень малого (несколько десятков байт), так и очень большого (несколько десятков килобайт) размера. Кроме операционных систем вирусы могут распространяться и в конкретных средах, например, в текстовом процессоре Microsoft Word, Microsoft Excel, Microsoft Access и т.д. (в данном случае вирус представляет набор макрокоманд – макросов).

Действие компьютерного вируса может быть довольно разнообразным – от простого присутствия в системе с возможным периодическим напоминанием о своем существовании (иногда в иронической форме) до полного блокирования компьютерной системы с уничтожением хранящейся информации, а иногда даже с физическим повреждением отдельных частей компьютера, например, монитора или жесткого диска, вызванного ненормативными операциями, выполняемыми компьютером «под руководством» вируса.

Чаще всего компьютерные вирусы проникают в компьютер с пиратскими копиями программного обеспечения либо при работе с чужими носителями данных (дискетой, CD, USB-накопителем и др.), которыми пользовались в других местах, а также при обращении к локальной сети или Интернет.

Соблюдение следующих правил может снизить вероятность проникновения компьютерных вирусов и троянских программ в систему:

- не пользоваться носителями данных и программами сомнительного происхождения;

- регулярно производить проверку компьютера и носителей данных антивирусными средствами (например, Doctor Web, AntiVirus for Windows) и утилитами поиска троянских программ (например, SpyBot – Search & Destroy);

- использовать лицензионное программное обеспечение на компакт-дисках;

- проверять файлы после разархивации;

- проверять каждую приобретенную программу на предмет длины и особенности работы (если известны);

- на дискетах рекомендуется устанавливать защиту от записи и снимать ее только в случае необходимости;

- желательно использовать встроенную в BIOS проверку записи в загрузочный сектор, что поможет обнаружить попытку заражения компьютера загрузочным вирусом;

- желательно использовать программы контроля размера и контрольных сумм файлов, что позволит выявить файлы, которые были изменены, т.е., возможно, заражены;

- использовать специальные (например, Outpost Firewall, см. рис. 1.3) или встроенные системы защиты (например, брандмауэр в OC Windows), которые помогут отследить и предотвратить несанкционированный доступ к компьютеру через Интернет или сеть.

Если заражение компьютера все-таки произошло, то следующие рекомендации могут облегчить поиск вирусов и троянских программ, а также – восстановление системы:

- сохранить текущую конфигурацию компьютера (параметры BIOS), чтобы в случае краха системы эти параметры можно было восстановить;

- создать системную дискету с необходимыми утилитами;

- предварительно подготовить резервные копии важных файлов;

- при работе с пакетом MS Office (Word, Excel и др.) желательно блокировать выполнение макросов, что сделает невозможным исполнение большинства макровирусов (однако это блокирует также и выполнение нужных макросов);

- как можно чаще запускать антивирусные средства и средства поиска троянских программ для своевременного выявления и обезвреживания вирусов, а также – проводить регулярные обновления вирусных баз указанных средств;

- создавать регулярно точки отката системы (например, с использованием соответствующей служебной программы Восстановление системы в ОС Windows XP), которые в случае сбоя в работе компьютера помогут восстановить необходимую конфигурацию его успешной работы;

- использовать системы защиты компьютера (см. выше);

- весь персонал, у которого имеется доступ к компьютерной системе, обучить правилам вирусной / троянской безопасности и навыкам борьбы с вирусами и шпионами;

- следует делать общедоступной информацию о новейших компьютерных вирусах, троянских программах, средствах борьбы с ними, системах защиты от проникновения и т.д.

Следует помнить, что многие отклонения в работе компьютерной системы связаны с проникновением в нее нежелательных программ, способных к распространению, уничтожению, скачиванию хранящейся информации, блокированию системы и т.д. Можно перечислить некоторые ситуации, на которые следует обращать внимание:

- включение лампочек дисководов или винчестера при отсутствии обращения к дискам;

- резкое замедление работы системы;

- запущенная программа не выполняется или выполняется с нескольких запусков;

- неожиданное появление необычного сообщения;

- изменение размеров файлов, даты и времени их создания;

- изменение атрибутов файлов;

- появление новых файлов или исчезновение старых;

- обновление каталогов происходит намного медленнее обычного;

- клавиши на клавиатуре вызывают несвойственные им действия или не действуют вообще;

- при работе, например, с MS Word и другими приложениями при сохранении файла с новым именем недоступно для изменения поле выбора типа сохраняемого документа;

- неожиданное зависание системы (перестает работать);

- при включенной системе защиты (например, Outpost Firewall) появляется сообщение о запросе на подключение к удаленному адресу в Интернете и т.д.

Во всех неожиданных случаях, а также при копировании новых файлов в систему или при использовании новых дисков следует пользоваться антивирусными средствами. Антивирусную проверку следует производить регулярно (желательно при каждом запуске компьютера), а также пользоваться постоянно действующими средствами контроля (программами-мониторами и программами-ревизорами). Рекомендуется в качестве антивирусной программы установить разработку ЗАО «Лаборатория Касперского» AntiViral Toolkit Pro (AVP) (рис. 1.4). AVP предоставляет пользователям возможность обновления антивирусных баз через Интернет (в том числе – и автоматическую), задания параметров автоматического сканирования и лечения зараженных файлов.

Обновления на сайте AVP появляются практически еженедельно. AVP состоит из нескольких модулей, например:

- AVP Сканер проверяет диски на предмет зараженности вирусами, позволяет выбрать несколько вариантов действий в случае обнаружения зараженных файлов;

- AVP Монитор автоматически загружается при запуске Windows и проверяет все запускаемые на компьютере файлы. В случае обнаружения вирусов выдается соответствующее предупреждение. Часто AVP Монитор блокирует процесс выполнения зараженного файла;

- AVP Inspector позволяет обнаруживать даже неизвестные вирусы.

Рис. 1.4. Антивирусная программа AntiViral Toolkit Pro (AVP) Существуют следующие правила техники безопасности, которых необходимо придерживаться при работе на компьютере.

1. Перед первым включением компьютера проверить, соответствует ли напряжение в сети тому, на которое рассчитан компьютер.

2. Для ВКЛЮЧЕНИЯ компьютера необходимо последовательно включить: сетевой фильтр; системный блок с процессором; монитор; принтер или другие устройства, которые потребуются.

3. Для ВЫКЛЮЧЕНИЯ компьютера действуют в обратной последовательности – необходимо выключить: принтер или другие устройства, которые были включены; монитор; системный блок с процессором; сетевой фильтр.

4. Системный блок не должен подвергаться вибрациям и толчкам.

5. Недопустимо ставить на системный блок другие компьютерные устройства!

6. Все кабели, соединяющие системный блок компьютера с другими устройствами, следует вставлять и вынимать только при включенном компьютере.

7. Раз в несколько месяцев следует открывать системный блок и удалять пылесосом накопившиеся там пыль и грязь.

8. Монитор – хрупкий прибор, с которым необходимо обращаться очень бережно и регулярно стирать пыль с экрана мягкой тряпочкой либо специальными средствами, предназначенными для данного типа мониторов (например, жидкокристаллических).

9. Для жидкокристаллических мониторов запрещается пальцами или различными предметами дотрагиваться до поверхности монитора.

10. Ремонт монитора должен производить только специалист!

11. После окончания работы следует закрывать клавиатуру (например, специальной крышкой) для предотвращения попадания туда пыли.

12. Рекомендуется регулярно протирать нижнюю часть и шарик мыши (если используется мышь такого типа).

13. При работе с мышью также рекомендуется использовать специальный коврик.

14. Запрещается обедать возле компьютера.

15. Запрещается курить в помещении, где находится компьютер!

16. Носители данных также требуют бережного отношения: их надо аккуратно вставлять в дисковод, CD (DVD)-привод, USB-накопитель.

17. Нельзя гнуть, сдавливать, трогать руками открытые участки магнитного покрытия носителя данных; нельзя допускать попадания жидкостей и пыли на носители данных.

18. Желательно хранить дискеты и диски в специальных коробках.

Глава 2. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ СЕМЕЙСТВА WINDOWS

Операционной называют систему, которая управляет ресурсами компьютера, вводом информации с клавиатуры или от мыши, выводом на экран монитора, принтера и т.д. Операционная система Windows – принципиально новая операционная система, в основу которой положен объектно-ориентированный подход. На уровне пользователя объектный подход выражается в том, что интерфейс представляет собой подобие реального мира, а работа с компьютером сводится к действиям с привычными объектами. Так, например, папки и документы можно открывать, перекладывать с одного места на другое, выбрасывать в корзину. Объекты, как и в реальном мире, обладают различными свойствами, некоторые из которых можно менять. Создавать и удалять объекты, а также изменять их свойства можно, используя специальные методы, представляющие собой способы воздействия на объект.

2.1. Пользовательский интерфейс ОС Windows Если на компьютере установлена ОС Windows, то после включения компьютера и загрузки ОС на экране монитора появляется основной экран Windows, который называется Рабочим столом (рис. 2.1). К элементам Рабочего стола относятся различные значки или пиктограммы: папки, ярлыки, документы, приложения. Как правило, в нижней части Рабочего стола располагается Панель задач, которая может размещаться в другом месте экрана или вообще быть скрытой.

На Панели задач располагаются кнопка Пуск, различные индикаторы, часы и кнопки активных приложений.

Значки Рабочего стола. Значок – это графическое представление различных объектов Windows. На Рабочем столе присутствуют, как правило, значки следующих объектов:

- Мой компьютер – представляет ресурсы компьютера (диски, принтеры, диски других компьютеров, подключенных к сети);

- Корзина – предназначена для временного хранения удаленных файлов, при необходимости всегда можно восстановить любой из удаленных объектов, находящихся в Корзине. Под Корзину отводится определенное место на жестком диске. Пользователь может очистить Корзину от всех или от некоторых файлов, а также установить режим, позволяющий удалять объекты сразу, не помещая их в Корзину;

- Сетевое окружение – позволяет просматривать ресурсы компьютерной сети, открывать их и работать с ними;

- Internet Explorer – Интернет-браузер, или программа, позволяющая загружать и просматривать Интернет-страницы;

- Папки – представляют собой место для хранения файлов, устройств (диски, принтеры, компьютерные сети), ярлыков и других папок. Все папки образуют иерархическую структуру, во главе которой находится папка Рабочий стол. Для просмотра всей файловой структуры ОС Windows используется программа Проводник;

- Ярлык – это указатель на объект, обеспечивающий к нему быстрый доступ. Значок ярлыка может содержать маркер в виде стрелки. Ярлыки могут указывать на любые объекты, причем сам объект (диск, папка, принтер, приложение, документ) может храниться как на локальном компьютере, так и на другом компьютере сети. Пользователь имеет возможность помещать на Рабочий стол ярлыки для наиболее часто используемых объектов.

Папки и ярлыки удобно создавать, пользуясь правой клавишей мыши. Так, например, для создания папки на Рабочем столе следует:

- щелкнуть правой клавишей мыши по Рабочему столу (там, где не содержится никаких объектов);

- из появившегося контекстного меню выбрать команду Создать – Папку;

- ввести необходимое имя папки и нажать клавишу.

Для создания ярлыка любого имеющегося на компьютере приложения необходимо:

- щелкнуть правой клавишей мыши в том месте, где необходимо разместить ярлык для удобства доступа к конкретному приложению (например, по Рабочему столу, там, где нет никаких объектов);

- из появившегося контекстного меню выбрать команду Создать – Ярлык;

- в открывшемся окне Создание ярлыка (рис. 2.2) указать местоположение ярлыка, при необходимости используя кнопку Обзор (для стандартных приложений ОС Windows, например, калькулятора, блокнота, художника, достаточно ввести соответствующие их названия – Calc, Notepad, Mspaint);

- далее, следуя рекомендациям данного Мастера, нажать кнопку Далее и, перейдя к новому окну Выбор названия программы, ввести необходимое имя ярлыка и нажать кнопку Готово (для завершения процесса создания ярлыка).

Если же необходимо создать ярлык для быстрого доступа к какой-либо папке (например, к папке Мой компьютер), достаточно вызвать контекстное меню данной папки и воспользоваться командой Создать ярлык. Созданный ярлык будет размещен в том же месте, где располагается и сам объект.

Вся информация в ОС Windows представляется посредством окон. Окно – это прямоугольник, который имеет определенную структуру. Все окна могут быть разделены на следующие группы [41, c. 34]:

- окна приложений и папок, окна документов (типовое окно);

- диалоговые окна;

- окна системных сообщений.

Все окна имеют строку заголовка и границы. Строка заголовка расположена в верхней части окна, в ней отображено название окна.

Типовое окно Windows (рис. 2.3). Строка заголовка расположена по всей ширине в верхней части окна, содержит название приложения и документа, который в него загружен, а также некоторые другие кнопки.

- Кнопка системного (контрольного) меню содержит набор команд для действий с окном.

- Кнопка минимизации сворачивает окно на Панель задач. Для восстановления на экране свернутого окна необходимо щелкнуть левой кнопкой мыши на его кнопке на Панели задач.

- Кнопка максимизации разворачивает окно на весь экран и превращается в кнопку восстановления прежних размеров.

- Кнопка закрытия окна закрывает папку или завершает работу приложения.

- Линейка меню содержит название команд для работы в данном окне.

- Панель инструментов – основные команды линейки меню отображены на ней в виде кнопок. Чтобы узнать, какое действие выполняет данная кнопка, необходимо подвести к ней указатель мыши – появится так называемая «всплывающая» подсказка.

- Область задач предоставляет список типичных задач в конкретный момент времени; с использованием Области задач можно ускорить выполнение тех или иных операций над объектами, осуществить быстрый переход в указанное место и т.д.

- Рабочая область предназначена для операций с объектами или для редактирования документов. Содержимое Рабочей области просматривается с помощью Полос прокрутки и Бегунка.

- Строка состояния (строка подсказки) выводит подсказки и другую информацию, относящуюся к приложению (окну).

Назначение некоторых основных категорий линейки меню. Команды категории Файл предназначаются для работы с активным документом. Использование команд Правка помогает пользователю при редактировании активного документа и при различных операциях с объектами окна (копировать, вырезать, вставить и т.д.). С помощью команд меню Вид пользователь может отключать Панели инструментов, Строку состояния, устанавливать форму представления информации в окне и т.д. Избранное позволяет организовать необходимые Интернет-ссылки и осуществить к ним быстрый переход. Категории команд Сервис предлагают некоторые специфические возможности по работе с объектами, находящимися в Рабочей области окна. Справка позволяет получить информацию из справочной системы Windows.

Изменение размеров и местоположения окон. Пользователь может изменять размеры окна и его местоположение на экране.

- Для изменения размеров окна указатель мыши устанавливаем на его границе (при этом он приобретает вид двунаправленной стрелки), нажимаем левую кнопку мыши и перетаскиваем границу окна.

- Для изменения местоположения окна указатель мыши устанавливаем на строку заголовка и при нажатой левой кнопке мыши переносим окно.

Диалоговые окна (рис. 2.4) предназначены для ввода дополнительной информации, необходимой для выполнения какой-либо операции.

Если общее количество опций окна велико, то опции подразделяются на группы, каждая из которых помещается на своей странице – вкладке (закладке). Кроме того, диалоговые окна характеризуются наличием различных переключателей, флажков, списков, текстовых полей, счетчиков, позволяющих задать нужные параметры и атрибуты команд.

Окна системных сообщений (рис. 2.5) формируются операционной системой в случаях, требующих вмешательства пользователя и, кроме системного сообщения, имеют только кнопку закрытия окна и одну или несколько стандартных кнопок (как правило, Да, Нет, Отмена, Справка).

От рациональной организации рабочего места зависит продуктивность любого вида выполняемой работы, включая различную деятельность на базе персонального компьютера, а возможность индивидуальных настроек персонального компьютера, продуманное размещение необходимой информации и ее быстрый поиск способствует повышению эффективности любого вида работы. В этой связи становится актуальной хорошая осведомленность о различных возможностях, предоставляемых операционной системой компьютера, в частности, – операционной системой (ОС) Windows. Рассмотрим основные приемы работы на компьютере под управлением ОС Windows.

Работа в ОС Windows с помощью мыши построена на следующих действиях:

Выделение – указатель мыши помещается на интересующий нас объект и нажимается левая кнопка мыши.

Открытие окон (запуск приложения) осуществляется двойным нажатием левой кнопки мыши после наведения указателя на необходимый объект.

Перемещение объекта – указатель мыши помещается на нужный объект (объекты), нажимается левая или правая кнопка мыши и при нажатой кнопке осуществляется перемещение.

Открытие контекстного (динамического или всплывающего) меню – указатель мыши устанавливается на нужном объекте и нажимается правая кнопка мыши. Появляется меню, в котором можно выбрать необходимое действие. Следует отметить, что в ОС Windows очень удобно использовать динамическое меню, которое является уникальным для каждого объекта. Одной из категорий в контекстном меню является команда Свойства, которая позволяет регулировать различные характеристики (параметры) данного объекта.

В ОС Windows можно работать также и без мыши [48, c. 34] – используя только клавиатуру (табл. 2.1). Исключение составляют Панели инструментов окон Windows, выполнение действий которых осуществляется только мышью.

Следует отметить, что в ОС Windows пользователь работает с документами, а не с программами. Например, текстовый документ создается в текстовом редакторе, простая графика – в редакторе Paint, табличные расчеты производятся в программе электронных таблиц MS Excel и т.д., которые называются приложениями. Одновременно в ОС Windows могут работать несколько приложений (многозадачность Windows).

(нажать и отпустить), затем – Выбор нужного режима в меню активного окна клавиши со стрелками + (клавиша ) Вызов Главного меню Выделить объект и нажать Вызов контекстного (динамического или всплывающего) + (либо – клавиша меню объекта правой кнопки мыши, либо – клавиша вызова контекстного меню на клавиатуре – находится слева от правой клавиши ) Клавиши со стрелками Помогают перемещаться как по тексту документа, так и (левый + ) Горячие клавиши Имеются в каждом приложении и помогают ускорить работу с документами Таким образом, при работе в ОС Windows прослеживается документноориентированный принцип: с одной стороны – под документом понимают любой файл с данными (текст, графика, электронная таблица, звук и т.д.), а с другой – документ является первичным по отношению к приложению, в котором он был создан или может быть создан.

Замечание При работе в ОС Windows следует помнить, что любое желаемое действие можно произвести различными способами – это зависит от опыта и квалификации пользователя. Совет начинающим пользователям – лучше выучить вначале один способ и применять его на практике, остальное придет со временем!

Панель задач располагается, как правило, в нижней части экрана Windows. С помощью окна Свойства (один из способов попадания в данное окно – щелкнуть правой кнопкой мыши на Панели задач, из появившегося динамического меню выбрать Свойства) можно изменить некоторые параметры Панели задач (рис. 2.6).

Если Панель задач не закреплена, то ее можно перемещать по периметру экрана Windows и менять ее размеры.

Замечание Для перемещения Панели задач необходимо нажать левую кнопку мыши на пустом месте Панели задач (там, где нет кнопок) и, держа кнопку нажатой, перетянуть Панель задач в новое место по периметру экрана, после чего отпустить кнопку.

Для изменения ширины Панели задач указатель мыши устанавливается на границе Рабочего стола и Панели задач (указатель приобретает вид двунаправленной стрелки), нажимается левая клавиша мыши и, не отпуская ее, изменяется ширина Панели задач.

Для закрепления Панели задач следует вызвать ее контекстное меню и воспользоваться командой Закрепить панель задач. На Панели задач располагается кнопка Пуск, которая существенно облегчает работу пользователей. Нажатие этой кнопки открывает Главное меню, разворачивающееся в различные подменю (по стрелке). Главное меню предоставляет различные возможности по быстрому переходу к тому или иному приложению, документу, папкам, поиску файлов и папок, установке необходимых параметров компьютера и т.д.

Следует заметить, что, например, в OС Windows XP Главное меню может отображаться в различных видах (рис. 2.7):

- стиль Пуск упрощает доступ к Интернету, электронной почте, часто используемым документам и приложениям;

- стиль Классическое меню «Пуск» переводит Главное меню к виду, который использовался в предыдущих версиях Windows.

Как правило, в Главном меню содержатся следующие основные категории:

- Все программы (Программы) – открывает доступ к набору стандартных и служебных программ, установленных на компьютере;

- Недавние документы (Документы) – показывает список последних документов, с которыми работал пользователь;

- Панель управления (Настройка) – открывает доступ к списку инструментов, которые используются для изменения состава аппаратных или программных средств, установленных на компьютере, а также для изменений опций, которые определяют текущий режим работы, в частности, изменения внешнего вида Рабочего стола;

- Поиск (Найти) – осуществляет поиск файлов, папок, компьютеров;

- Справка и поддержка (Справка) – позволяет вызвать справочную систему и получить необходимую информацию по работе в ОС Windows;

- Выполнить – позволяет осуществить быстрый запуск любого приложения, документа или любой папки;

- Выход из системы – позволяет закрыть программы и завершить сеанс работы под определенным пользователем или оставить приложения работающими и переключиться на другого пользователя;

- Завершение работы – используется для подготовки компьютера к выключению. После вызова этой команды происходит сохранение текущей конфигурации ОС Windows, очищаются внутренние буферы и т.д. Если выключить компьютер в обход этой команды, система может потерять какую-либо нужную информацию.

Замечание Отключать компьютер после завершения сеанса работы в ОС Windows можно только используя эту команду (или же – клавиши +)!!!

ОС Windows предполагает возможность пользователю самому производить настройку Главного меню: можно поместить (или удалить) обращение к программе в Главное меню или в любое подменю, а также создать (или удалить) Группу программ (папку), например, со своим именем, в любом месте Главного меню. Настройку меню можно проводить многими способами: перетаскиванием значков с Рабочего стола, через программу Проводник, через использование команды контекстного меню Панели задач – Свойства – вкладка Меню «Пуск» (рис. 2.7) и т.д.

Замечание Самый быстрый способ настроить Главное меню – использование контекстного меню для конкретной категории меню (если необходимо произвести изменения с имеющимися в меню категориями) или перетаскивание мышью созданных ярлыков или папок с ярлыками, созданных на Рабочем столе, в необходимое место Главного меню (если необходимо добавить в Главное меню некоторые ярлыки и папки).

Операционная система ОС Windows предоставляет широкие возможности пользователям по настройке различного оборудования. Для этой цели служит папка Панель управления. В ОС Windows существуют многие способы доступа к папке Панель управления: через папку Мой компьютер, через Главное меню, через программу Проводник и т.д. Так, например, можно:

1. Дважды щелкнуть левой кнопкой мыши папку Мой компьютер, затем либо в данной папке, либо в Области задач выбрать Панель управления (если Область задач отсутствует, то необходимо воспользоваться командой линейки меню Сервис – Свойства папки – вкладка Общие – в списке Задачи установить переключатель Отображение списка типичных задач в папках).

2. После открытия папки Панель управления необходимо два раза щелкнуть левой кнопкой мыши необходимый значок – Панель управления. Значки в Панели управления могут быть сгруппированы по категориям. Для отображения в окне всех значков следует выбрать команду Переключение к классическому виду в Области задач.

3. В открывшемся окне (см., например, рис. 2.8) произвести установку новых параметров или выбор конкретных опций, которые располагаются на соответствующих вкладках, и нажать кнопку Применить (для установки опций без закрытия окна настроек) или ОК (для установки опций и закрытия окна настроек).

Каждый значок Панели управления представляет инструмент, используемый для настройки одной из функций ОС Windows, назначение которого легко понять из его названия [48, c. 333-338]. Например:

Клавиатура изменяет скорость повтора символов, скорость мерцания курсора, добавляет и удаляет языки, выводит индикатор языка на Панель задач; меняет тип клавиатуры;

Мышь меняет установки мыши (для левши или обычная, скорость двойного щелчка, схему указателей, скорость перемещения указателя, шлейф за указателем и др.);

Экран изменяет параметры дисплея – устанавливает цвета Рабочего стола, размер экрана, фоновый узор, включает и выключает заставку и т.д., выводит значок настройки Экрана на Панель задач;

Язык и Стандарты определяет, как ОС Windows выводит числа, даты, время и денежные единицы; устанавливает регион и язык и т.д.

Одна из важнейших функций операционной системы – организация хранения информации, представленной в виде файлов различных форматов и сгруппированных в папки (каталоги, директории) в соответствии с некоторыми критериями. Информация хранится на таких устройствах, как жесткие диски, дискеты, накопители CD-ROM, USBнакопители и др.

Вся информация, хранимая в компьютере под управлением ОС Windows, может быть представлена в виде иерархической системы, во главе которой находится папка Рабочий стол. Локальный компьютер представлен папкой Мой компьютер, рабочая группа – папкой Сетевое окружение, объекты Windows отображаются в виде системных папок (например, Принтеры, Шрифты, Панель управления). Все устройства хранения информации, доступные пользователю, представлены в папке Мой компьютер, для чего ее следует открыть. Для просмотра файловой структуры ОС Windows с учетом иерархической структуры используется программа Проводник.

Таким образом, в файловой системе Windows можно выделить три следующих компонента:

- Диск (жесткий, дискета, CD-ROM и др.) либо устройство хранения информации, либо носитель данных, на котором файлы собраны в папки (каталоги или директории);

- Папки с файлами и другими папками;

- Файлы, хранящие собственно информацию.

ОС Windows обозначает устройства хранения информации с помощью букв. Обычно это:

- А: – загрузочный дисковод системы;

- C: – первый жесткий диск системы;

- D: – второй жесткий диск системы (если установлен);

- Другие буквы – обозначают другие локальные диски, CD-ROM (DVD-CD-ROM), USBнакопители, сетевые накопители (если компьютер подключен к сети) и т.д.

Для удобства пользователь может разделить жесткий диск на несколько логических, каждый из которых будет иметь свою букву.

Пользователь непосредственно работает с файлами и папками. При задании имен файлов (папок) необходимо помнить:

- имя файла (папки) состоит из собственно имени файла, точки и расширения;

- имя файла (папки) в Windows содержит до 255 символов, расширение – обычно до трех, обозначая тип файла (см. табл. 2.2);

- в имени файла (папки) нельзя использовать следующие символы:

В случае использования в имени файла или папки какого-либо из перечисленных выше символов, операционной системой Windows формируется сообщение, информирующее пользователя о невозможности его использования.

Вся хранимая информация в компьютере может быть добавлена, удалена или измена.

Однако следует точно представлять, где расположены конкретные файлы или папки. Для того чтобы найти файл (папку), необходимо точно знать его местоположение. Путь – это следующая последовательность компонентов:

- буква диска, сопровождаемая двоеточием (:) и наклонной чертой (\);

- папка и наклонная черта;

- остальные папки (в структуре они отделяются друг от друга наклонной чертой, она же ставится за последним именем папки);