«кибернетики Факультет Автоматизированных систем Кафедра ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (рабочая учебная программа дисциплины) ИНФОРМАТИКА Направление подготовки: 230100.62 Информатика и вычислительная техника ...»

Министерство образования и науки Российской Федерации

ГОУ ВПО

«ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

кибернетики

Факультет

Автоматизированных систем

Кафедра

ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

(рабочая учебная программа дисциплины)

ИНФОРМАТИКА

Направление подготовки: 230100.62 Информатика и вычислительная техника Автоматизированные системы обработки Профиль подготовки:

информации и управления, Вычислительные машины, комплексы, системы и сети.

Бакалавр Квалификация (степень Очная Форма обучения Бахвалова Зинаида Андреевна, к.т.н., Составитель программы доцент, каф. АС Иркутск, 2013 г.

1. Информация из ФГОС, относящаяся к дисциплине 1.1. Вид деятельности выпускника Дисциплина охватывает круг вопросов относящихся к виду деятельности выпускника: проектно – конструкторской, и научноисследовательской 1.2 Задачи профессиональной деятельности выпускника В дисциплине рассматриваются указанные в ФГОС задачи профессиональной деятельности выпускника:

проектирование программных и аппаратных средств (систем, устройств, деталей, программ, баз данных и т.п.) в соответствии с техническим заданием с использованием средств автоматизации проектирования;

составление отчета по выполненному заданию, участие во внедрении результатов исследований и разработок.

1.3 Перечень компетенций, установленных ФГОС Освоение программы настоящей дисциплины позволит сформировать у обучающегося следующих общекультурных компетенций:

уметь логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);

стремиться к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);

осознавать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК- 8);

способность использовать основные законы естественно-научных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

способности понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества; владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации (ОК-11);

иметь навыки работы с компьютером, как средством управления информацией (ОК-12);

профессиональных компетенций:

осваивать методики использования программных средств, для решения практических задач (ПК- 2);

разрабатывать модели компонентов информационных систем, включая модели баз данных (ПК-4);

готовить презентации, научно-технические отчеты по результатам выполненной работы (ПК-7);

1.4. Перечень умений и знаний, установленных ФГОС Студент после освоения программы настоящей дисциплины должен:

знать:

понятия информации и информатики;

историю развития вычислительной техники;

кодирование данных;

методы и модели оценки качества информации;

системы счисления;

формы представления и преобразования данных;

принципы организации информационных процессов в вычислительных устройствах;

устройство компьютера;

классификацию компьютеров;

классификацию программного обеспечения;

организацию файловой системы;

сетевые технологии обработки данных;

принципы функционирования Internet, сервисы Internet;

основы языка гипертекстовой разметки документов;

современные тенденции развития информатики и вычислительной техники;

уметь:

выполнять операции с файлами и папками, используя различные программы оболочки, как текстовые, так и графические;

создавать резервные копии, архивы данных и программ:

владеть приемами антивирусной защиты;

владеть приемами защиты информации в сетях;

использовать вычислительную технику для решения практических на научной основе организовать свой труд, владея компьютерными методами сбора, хранения и обработки (редактирования) информации;

приобретать новые знания, используя современные информационные образовательные технологии;

самостоятельно работать с современными программными средствами;

владеть:

основами автоматизации решения задач управления.

Цели и задачи освоения программы дисциплины Дисциплина «Информатика» имеет целью ознакомить учащихся с основами современных информационных технологий, тенденциями их развития, научить студентов использовать современные информационные технологии в профессиональной деятельности. Кроме того, она является базовой для всех курсов, использующих автоматизированные методы анализа и расчетов, и так или иначе использующих компьютерную технику.

Бакалавр, завершивший обучение по дисциплине «Информатика», должен:

- иметь представления об информационных ресурсах общества;

- знать основы современных информационных технологий переработки информации и их влияние на успех в профессиональной деятельности;

- знать современное состояние развития вычислительной техники и программных средств;

- уверенно работать в качестве пользователя персонального компьютера, - уметь работать с программными средствами общего назначения;

';

- иметь навыки работы в локальных и глобальных компьютерных сетях, - использовать в профессиональной деятельности сетевые средства поиска и обмена информацией;

- владеть основами автоматизации решения задач управления;

2. Место дисциплины в структуре ООП Для изучения дисциплины, необходимо освоения содержания дисциплины «Информатика и информационные технологии», изучаемой в общеобразовательных школах.

Знания и умения, приобретаемые студентами после освоения содержания дисциплины, будут использоваться в дисциплинах:

Защита информации ОК-5,ОК-10,ОК-11,ОК-12,ОК-13,ПК-2,ПКПК-9,ПК-10,ПК-11;

Информационные технологии ПК-2,ПК-4,ПК-5,ПК-7.

3. Основная структура дисциплины.

Таблица 1 – Структура дисциплины 5 ЗЕТ практические/семинарские занятия Вид промежуточной аттестации (итого- Экза- Экзавого контроля по дисциплине), в том мен мен числе курсовое проектирование (36час) (36час) 5.1. Перечень основных разделов и тем дисциплины Основные понятия и методы теории информатики и кодирования.

Раздел1. Теория информации.

Тема 1.1. Основные понятия и методы теории информатики.

Сообщения, данные, сигнал, атрибутивные свойства информации, показатели качества информации, формы представления информации. Системы передачи информации.

Тема 1.2. Основные понятия и методы кодирования Меры и единицы количества и объема информации. Кодирование целых и действительных чисел. Кодирование текстовых данных. Кодирование графических данных. Кодирование звуковой информации Тема 1.3. Количество информации. Единицы измерения информации.

Меры количества информации. Вероятностный подход в измерении информации. Неравновероятностные события. Алфавитный подход к измерению информации.

Тема 1.4. Системы кодирования.

Позиционные системы счисления. Прямой, обратный и дополнительный коды. Представление информации в памяти ЭВМ. Арифметические операции над числами с фиксированной точкой и над числами с плавающей точкой.

Радел 2. Технические средства реализации информационных процессов.

История развития ЭВМ. Понятие и основные виды архитектуры ЭВМ.

Состав и назначение основных элементов персонального компьютера, их характеристики. Запоминающие устройства: классификация, принцип работы, основные характеристики. Устройства ввода/вывода данных, их разновидности и основные характеристики.

Программные средства реализации информационных процессов.

Понятие системного и служебного (сервисного) программного обеспечения: назначение, возможности, структура. Операционные системы.

Файловая структура операционных систем. Операции с файлами. Технологии обработки текстовой информации. Электронные таблицы. Технологии обработки графической информации. Средства электронных презентаций.

Краткое описание содержания теоретической части разделов и (Использование американской образовательной технологии—«послушать — сговориться — обсудить» При этом обсуждаются понятия информации и кибернетики. Студенты должны понять, чем отличаются эти науки ) Основные понятия и методы теории информатики и кодирования.

Информация и информатика.

Понятие информации.

Термин информатика возник в 60-х гг. во Франции для названия области, занимающейся автоматизированной обработкой информации с помощью электронных вычислительных машин. Французский термин informatigue (информатика) образован путем слияния слов information (информация) и automatigue (автоматика) и означает "информационная автоматика или автоматизированная переработка информации". В англоязычных странах этому термину соответствует синоним computer science (наука о компьютерной технике).

Понятие информации является основным понятием информатики.

Определения у этого термина нет, вернее определений очень много и они противоречивы.

Поэтому вместо определения используют термин понятие информации. Понятия, в отличии от определений, не даются однозначно, а вводятся на примерах. Причем каждая научная дисциплина делает это по своему, выделяя в качестве основных компонентов, те которые наилучшим образом соответствуют ее предмету и задачам.

Существуют несколько концепций (теорий) информации.

Первая концепция (концепция К. Шеннона), отражая количественно-информационный подход, определяет информацию как меру неопределенности (энтропию) события.

Вторая концепция изложенная в работах Бернштейна Э. С. и Шрейдера Ю.А., основана на логико-семантическом (семантика (содержание) изучение текста с точки зрения смысла) подходе, при котором информация трактуется как знание, причем не любое знание, а та его часть, которая используется для ориентировки, для активного действия, для управления и самоуправления.

Третья концепция рассматривает информацию как свойство (атрибут) материи. Ее появление связано с развитием кибернетики и основано на утверждении, что информация содержат любые сообщения, воспринимаемые человеком или приборами. В этой трактовке: Информатика – это комплексная научная и инженерная дисциплина, которая изучает все аспекты разработки, проектирования, создания, оценки, функционирования основанных на ЭВМ систем переработки информации, их применения и воздействия на различные области социальной практики.

Часто возникает путаница в понятиях «информатика» и «кибернетика». Кибернетика и информатика, внешне очень похожие дисциплины, различаются в расстановке акцентов:

- в информатике – на свойствах информации и аппаратнопрограммных средствах е обработки, - в кибернетике – на разработке концепций и построении моделей объектов с использованием, в частности, информационного подхода.

Информатика занимается изучением процессов преобразования и создания новой информации более широко, практически не решая задачи управления различными объектами, как кибернетика.

Разделы информатики BRAIN WARE -Теоретическая информатика. Алгоритмические средства.

SOFT WARE - Прикладная информатика. Программные средства.

HARD WARE - Технические средства.

NET WARE - Коммуникационные средства.

( Используется Информационный метод. Студент предварительно получает задание на исследование определенного объекта, например: Сигнал, что это такое? Сообщение, чем отличается от сигнала и от данных?, Почему определенного типа информацию мы называем данными?, и т.д. Студенты проводят поиск, отбор и систематизацию информации о заданном объекте, проводят ее анализ и знакомят остальных студентов с этой информацией) Теория информации.

Информацию можно передавать, хранить, обрабатывать, копировать, разрушать. Т.е. существование информации невозможно без материального объекта передающего или хранящего ее, таких объектов много и их число все время возрастает.

При всем при этом информация подразумевает наличие трех объектов источника информации, передающего канала и потребителя информации.

Сообщения передаются от источника к получателю при помощи совокупности средств, образующих систему передачи информации.

К системам передачи информации относятся и почта, и телевидение, и радио, и сигнализация при помощи костра. Передача от источника к приемнику происходит с помощью сигналов. Сигнал представляет собой любой процесс, несущий информацию.

Сообщение – это информация, представленная в определенной форме и предназначенная для передачи (текст, речь, изображение).

Информация – это продукт взаимодействия сигналов и адекватных им методов.

Данные - это информация, представленная в формализованном виде и предназначенная для обработки техническими средствами, например ЭВМ.

Свойства информации.

Объективность и субъективность информации.. Более объективной следует считать ту информацию, в которую методы вносят меньший субъективный элемент.

2. Полнота информации. Полнота информации во многом характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений..

3. Достоверность информации. Данные возникают в момент регистрации сигнала, но не все сигналы «полезные» практически всегда присутствует уровень информационного шума.

4. Доступность информации. Это мера возможности получить ту или иную информацию. На степень доступности информации одновременно влияют, как доступность данных, так и доступность адекватных методов для их интерпретации.

5. Актуальность информации. Это степень соответствия информации текущему моменту времени.

6. Адекватность информация — это уровень соответствия образа, создаваемого с помощью полученной информации, реальному объекту, процессу, явлению и т.п.

Формы адекватности информации Адекватность информации может выражаться в трех формах: синтаксической, семантической, прагматической.

синтаксис – свойство, определяющее способ представления информации на носителе (в сигнале).

семантика – свойство, определяющее смысл информации как соответствие сигнала реальному миру.

прагматика – свойство, определяющее влияние информации на поведение потребителя.

Дополнительные свойства информации Информация имеет следующие дополнительные свойства:

1. атрибутивные - это те свойства, без которых информация не существует;

2. прагматические свойства характеризуют степень полезности информации для пользователя, потребителя и практики;

3. динамические свойства характеризуют изменение информации во времени.

Атрибутивные свойства информации.

Неотрывность информации от физического носителя и языковая природа информации. Хотя информация и неотрывна от физического носителя и имеет языковую природу, она не связана жестко ни с конкретным языком, ни с конкретным носителем.

Дискретность. Содержащиеся в информации сведения, знания дискретны, т.е. характеризуют отдельные фактические данные, закономерности и свойства изучаемых объектов, которые распространяются в виде различных сообщений, состоящих из линии, составного цвета, буквы, цифры, символа, знака.

Непрерывность. Информация имеет свойство сливаться с уже зафиксированной и накопленной ранее, тем самым, способствуя поступательному развитию и накоплению.

Прагматические свойства информации.

Смысла и новизна - характеризует перемещение информации в социальных коммуникациях и выделяет ту ее часть, которая нова для потребителя.

Полезность - уменьшает неопределенность сведений об объекте. Дезинформация расценивается как отрицательные значения полезной информации Ценность - ценность информации различна для различных потребителей и пользователей.

Кумулятивность - характеризует накопление и хранение информации.

Динамические свойства информации - характеризуют динамику развития информации во времени.

- копирование – размножение информации - передача от источника к потребителю - перевод с одного языка на другой - перенос на другой носитель - рост информации - старение (физическое – носителя, моральное – ценностное). Информация подвержена влиянию времени Формы сигналов.

Различают две формы представления информации: дискретная (переменная) и аналоговая (непрерывная).

Сигнал называется аналоговым (непрерывным), если его параметр в заданных пределах может принимать любые промежуточные значения.

Сигнал называется дискретным, если его параметр в заданных пределах может принимать отдельные фиксированные значения.

Замена точного значения сигнала, приближенной дискретной величиной при условии, что два ближайших дискретных значения могут различаться не на любую сколь угодно малую величину, а лишь на некоторую минимальную величину – квант, называется квантованием.

Процесс обратный квантованию называется сглаживанием.

Классификация информации 1) по видам.

Например: в зависимости от области возникновения Информацию отражающую процессы и явления неодушевленной природы называют элементарной.

Процессы животного и растительного мира – биологической.

Человеческого общества –социальной.

2) по способу передачи и восприятия.

Визуальная – передаваемая видимыми образами и символами.

Аудиальную – передаваемую звуками.

Тактильная – ощущениями.

Органолептическая – запахами и вкусом Машинная –передаваемая и воспринимаемая средствами вычислительной техники.

Информационные технологии.

Информационная технология – это совокупность методов, производственных процессов и программно – технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, обработку, хранение распространение и отображение информации.

Информационная технология характеризуется следующими основными свойствами:

Предметом обработки являются данные Целью процесса является получение информации Средствами осуществления процесса являются программные, аппаратные и программно-аппаратные вычислительные комплексы Процессы обработки данных разделяются на операции в соответствии с данной предметной областью Критериями процесса являются своевременность доставки информации пользователю, ее надежность, достоверность и полнота.

Количество информации. Энтропия.

Количеством информации называют числовую характеристику сигнала, отражающую ту степень неопределенности (неполноту знаний), которая исчезает после получения данного сигнала. Эту меру неопределенности в теории информации называют энтропией.

Энтропия (греч. en - в, внутрь + trope - превращение, буквально смысловой перевод: то, что внутри, неопределенно) - физическая величина, характеризующая тепловое состояние тела или системы, мера внутренней неупорядоченности системы.

Если в результате получения сообщения достигается полная ясность в каком-то вопросе, то говорят, что была получена полная или исчерпывающая информация и необходимости в дополнительной информации нет. И наоборот, после получения сообщения неопределенность осталась прежней, значит, информации получено не было (нулевая информация) Чем больше энтропия системы, тем больше степень ее неопределенности. Поступающее сообщение полностью или частично снимает эту неопределенность. Следовательно, количество информации можно измерять тем, насколько понизилась энтропия системы после поступления сообщения.

Уменьшая неопределенность, мы получаем информацию, в этом весь смысл научного познания.

Единицы измерения информации.

Количество информации которое можно получить при ответе на вопрос типа «да – нет», называется битом. (bit - binary digit – двоичная единица), в десятичной системе счисления единица измерения – дит (десятичный разряд).

Бит - минимальная единица количества информации, ибо нельзя получить информацию меньше, чем 1 бит. При получении информации в бит, неопределенность уменьшается в 2 раза.

Группа из 8 битов информации называется байтом, байт основная единица информации. Существуют следующие единицы информации 1Кb(килобайт) =210байта =1024байта;

1Mb(мегабайт)= 220байт=1024 Кбайт=(1024*1024)байт;

1Gb(гигабайт)= 230 байт=1024Mбайт =(1024*1024*1024)байт;

1Tb(терабайт)= 240 байт=1024Gбайт =(1024*1024*1024*1024)байт;

1Рb (петабайт)=250 байт =1024Tбайт(1024*1024*1024*1024*1024)байт;

1Eb (эксабайт)=260байт 1Zb (зеттабайт)= 260байт 1Yb (йоттабайт)= 260байт Меры количества информации В теории информации выделяются три основных направления: синтаксическое, семантическое и прагматическое.

Синтаксическое - свойство, определяющее способ представления информации на носителе и учитывает только дискретное строение информации.

На этом уровне полностью абстрагируются от смыслового содержания сообщений и их целевого предназначения, информацию, рассматривают только с синтаксических позиций и информацию обычно называют данными Для измерения информации вводятся два параметра: количество информации I и объем данных VД. Эти параметры имеют разные выражения и интерпретацию в зависимости от рассматриваемой формы.

Количество информации IB(a) о системе, полученной в сообщении B, определится как IB(a)=H(a)-HB(a) т.е. мерой количества информации изменение (уменьшение) неопределенности состояния системы.

Вероятностный подход в измерении информации.

В 1928 г. американский инженер Ральф Хартли установил связь между количеством информации и числом состояний системы. Предложенная им формула имела следующий вид: I=log 2 N Где i – количество информации, N – число возможных состояний.

Ту же формулу можно представить в другом виде: N=2i Такой формулой можно представить, сколько вопросов (бит информации) потребуется, чтобы определить одно из возможных значений. N – это количество значений, а I – количество бит.

Иногда формулу Хартли записывают так: I = log2N = log2 (1/р) = - log2 р, т. к. каждое из N событий имеет равновероятный исход р = 1 / N, то Как пользоваться этими формулами для вычислений:

если количество возможных вариантов N является целой степенью числа 2, то производить вычисления по формуле N = 2i достаточно легко.

если же количество возможных вариантов информации не является целой степенью числа 2, т.е. если количество информации число вещественное, то необходимо воспользоваться калькулятором или таблицей «Количество информации в сообщении об одном из N равновероятных событий» (таблица выдается студентам в электронном виде).

Неравновероятностные события.

На самом деле рассмотренная нами формула является частным случаем, так как применяется только к равновероятным событиям. В жизни же мы сталкиваемся не только с равновероятными событиями, но и событиями, которые имеют разную вероятность реализации.

В 1948 г. американский инженер и математик Клод Элвуд Шеннон предложил формулу для вычисления количества информации для событий с различными вероятностями.

Если I - количество информации, N - количество возможных событий, рi - вероятности отдельных событий, то количество информации для событий с различными вероятностями можно определить по формуле:

Формула для энтропии Больцмана совпадает с формулой, предложенной Шенноном для среднего количества информации, приходящейся на один символ в сообщении. Совпадение это произвело столь сильное впечатление, что Шеннон назвал количество информации энтропией. С тех пор слово энтропия стало чуть ли не синонимом слова информации.

Эту формулу еще называют формулой расчета Информационной энтропии для независимых случайных событий При равновероятных событиях получаемое количество информации максимально.

Алфавитный подход к измерению информации.

Объем данных Vд в сообщении измеряется количеством символов (разрядов) в этом сообщении. В различных системах счисления один разряд имеет различный вес и соответственно меняется единица измерения данных.

Алфавит— упорядоченный набор символов, используемый для кодирования сообщений на некотором языке.

Мощность алфавита— количество символов алфавита. Алфавитный подход - объективный подход к измерению информации. Он удобен при использовании технических средств работы с информацией.

Чтобы определить объем информации в сообщении при алфавитном подходе, нужно последовательно решить задачи:

Определить количество информации I в одном символе по формуле 2 = N, где N — мощность алфавита Определить количество символов в сообщении n Вычислить объем информации по формуле: V= i * n.

Семантическая мера информации. Используется для измерения смыслового содержания информации. Наибольшее распространение здесь получила тезаурусная мера, связывающая семантические свойства информации со способностью пользователя принимать поступившее сообщение.

Тезаурус — это совокупность сведений, которыми располагает пользователь или система.

Относительной мерой семантической информации может служить коэффициент содержательности C, который определяется как отношение количества семантической информации к ее объему:

Прагматическая мера информации. Определяет ее полезность, ценность для достижения пользователем поставленной цели. Эта мера также величина относительная, обусловленная особенностями использования этой информации в той или иной системе.

Системы кодирования.

Система кодирования существует и в вычислительной технике — она называется двоичным кодированием и основана на представлении данных последовательностью всего двух знаков: 0 и 1. Эти знаки называются двоичными цифрами, по-английски — binary digit или сокращенно bit (бит).

Одним битом могут быть выражены два понятия: 0 или 1. Если количество битов увеличить до двух, то уже можно выразить четыре различных понятия: 00 01 10 11.

Количество значений, в данной системе может быть выражено N=2m, где N— количество независимых кодируемых значений; m — разрядность двоичного кодирования, принятая в данной системе.

Кодирование информации.

Кодировка представляет собой таблицу символов, где каждой букве алфавита (а также цифрам и специальным знакам) присвоен свой уникальный номер - код символа.

Для того чтобы закодировать один символ, число, звук и т.д. естественно не обойтись одним битом. Поэтому биты объединяются в байты.

В одном байте можно закодировать 28=256 комбинаций состояний битов от 00000000 до 11111111.

Кодирование целых и действительных чисел.

Целые числа кодируются двоичным кодом достаточно просто — достаточно взять целое число и делить его пополам до тех пор, пока частное не будет равно единице. Совокупность остатков от каждого деления, записанная справа налево вместе с последним частным, и образует двоичный аналог десятичного числа.

Для кодирования целых чисел от 0 до 255 достаточно иметь 8 разрядов двоичного кода (8 бит). Шестнадцать бит позволяют закодировать целые числа от 0 до 65 535, а 24 бита — уже более 16,5 миллионов разных значений.

Для кодирования действительных чисел используют 80-разрядное кодирование. При этом число предварительно преобразуется в нормализованную форму:

3,1415926 = 0, 123 456 789 = 0, Первая часть числа называется мантиссой, а вторая — характеристикой. Большую часть из 80 бит отводят для хранения мантиссы (вместе со знаком) и некоторое фиксированное количество разрядов отводят для хранения характеристики (тоже со знаком).

Кодирование текстовых данных.

Если каждому символу алфавита сопоставить определенное целое число (например, порядковый номер), то с помощью двоичного кода можно кодировать и текстовую информацию. Восьми двоичных разрядов достаточно для кодирования 256 различных символов.

Для английского языка, Институт стандартизации США (ANSI— American National Standard Institute) ввел в действие систему кодирования ASCII (American Standard Code for Information Interchange — стандартный код информационного обмена США). В системе ASCII закреплены две таблицы кодирования — базовая и расширенная. Базовая таблица закрепляет значения кодов от 0 до 127, а расширенная относится к символам с номерами от 128 до 255.

Аналогичные системы кодирования текстовых данных были разработаны и в других странах. Отсутствие единого стандарта в этой области привело к множественности одновременно действующих кодировок. Только в России можно указать три действующих стандарта кодировки и еще два устаревших.

Так, например, кодировка символов русского языка, известная как кодировка Windows-1251, была введена «извне» — компанией Microsoft, Эта кодировка используется на большинстве локальных компьютеров, работающих на платформе Windows.

Другая распространенная кодировка носит название КОИ-8 (код обмена информацией, восьмизначный) — ее происхождение относится ко временам действия Совета Экономической Взаимопомощи государств Восточной Европы (таблица 1.3). Сегодня кодировка КОИ-8 имеет широкое распространение в компьютерных сетях на территории России и в российском секторе Интернета.

Международный стандарт, в котором предусмотрена кодировка символов русского алфавита, носит название кодировки ISO (International Standard Organization — Международный институт стандартизации). На практике данная кодировка используется редко (таблица 1.4).

В связи с изобилием систем кодирования текстовых данных, действующих в России, возникает задача межсистемного преобразования данных — это одна из распространенных задач информатики.

Универсальная система кодирования текстовых данных.

Эта система, основанна на 16-разрядном кодировании символов, получила название — UNICODE. Шестнадцать разрядов позволяют обеспечить уникальные коды для 65 536 различных символов — этого поля достаточно для размещения в одной таблице символов большинства языков планеты.

Кодирование графических данных.

Графическая информация представляется в растровом или векторном форматах. В векторных форматах записаны команды для принтера или плоттера, такой способ кодирования графических документов (по существу в виде команд, хранимых в текстовом файле) компактен, точен, позволяет легко изменять масштаб изображения, но применяется только для представления формализованной информации – графиков, схем, чертежей, карт.

Растровый способ позволяет закодировать любое изображение картину, фотографию и т.д. Для каждой точки запоминается цвет. Файл в таком формате получается очень большим, поэтому все форматы хранения графических образов предусматривают сжатие информации, которое может осуществляться без потерь (bmp,Gif, Pcx, Tiff) или с потерями (JPEG).

Формат jpeg уменьшает размер данных в десятки раз с потерями, которые не заметны для человеческого глаза.

Применяют несколько систем кодирования: HSB, RGB и CMYK.

Первая цветовая модель проста и интуитивно понятна, т. е. удобна для человека, вторая наиболее удобна для компьютера, а последняя модель CMYK-для типографий.

Модель HSB характеризуется тремя компонентами:

оттенок цвета (Hue), Значение цвета выбирается как вектор, выходящий из центра окружности. Направление вектора задается в угловых градусах и определяет цветовой оттенок.

насыщенность цвета (Saturation). Насыщенность цвета определяется длиной вектора, яркость цвета (Brightness). Яркость цвета задается на отдельной оси, нулевая точка которой имеет черный цвет. Точка в центре соответствует белому (нейтральному) цвету, а точки по периметру - чистым цветам Принцип метода RGB заключается в следующем: известно, что любой цвет можно представить в виде комбинации трех цветов: красного (Red, R), зеленого (Green, G), синего (Blue, B). Другие цвета и их оттенки получаются за счет наличия или отсутствия этих составляющих. По первым буквам основных цветов система и получила свое название - RGB.

Данная цветовая модель является аддитивной, то есть любой цвет можно получить сочетание основных цветов в различных пропорциях.

Метод CMYK. Эта цветовая модель используется при подготовке публикаций к печати. Каждому из основных цветов ставится в соответствие дополнительный цвет (дополняющий основной до белого). Получают дополнительный цвет за счет суммирования пары остальных основных цветов.

В основном такой метод принят в полиграфии. Но там еще используют черный цвет (BlacК, так как буква В уже занята синим цветом, то обозначают буквой K). Это связано с тем, что наложение друг на друга дополнительных цветов не дает чистого черного цвета.

Различают несколько режимов представления цветной графики:

а) полноцветный (True Color)- для кодирования яркости каждой из составляющих используют по 256 значений;

б) High Color - это кодирование при помощи 16-разрядных двоичных чисел;

в) индексный - к графическим данным прилагается палитра (справочная таблица), без которой воспроизведение будет неадекватным. Сам код точки растра в данном случае означает не сам по себе цвет, а только его номер (индекс) в палитре.

Кодирование звуковой информации Можно выделить два основных направления кодирования звуковой информации.

Метод FM (Frequency Modulation) основан на том, что теоретически любой сложный звук можно разложить на последовательность простейших гармонических сигналов разных частот, каждый из которых представляет собой правильную синусоиду, а следовательно, может быть описан числовыми параметрами, то есть кодом.

В настоящее время наиболее популярны форматы сжатия без потерь WAV, RA, сжатия с потерями - MP3,VQF. При сжатии MREG’ом в 11- раз для записи одной секунда звучания требуется 16Кбайт, т.е. в 1Гб памяти влезает 18 часов музыки. Такое сжатие считается оптимальным, при большем сжатии потери становятся заметными.

Метод таблично-волнового (Wave-Table) синтеза заключается в том, что где-то в заранее подготовленных таблицах хранятся образцы звуков для множества различных музыкальных инструментов. Числовые коды выражают тип инструмента, номер его модели, высоту тона, продолжительность и интенсивность звука, динамику его изменения, некоторые параметры среды, в которой происходит звучание, а также прочие параметры, характеризующие особенности звука Видео информация – кодируется аналогично графической и звуковой.

Системы счисления Система счисления - совокупность приемов и правил изображения чисел цифровыми знаками Системы счисления делятся на непозиционные и позиционные.

Непозиционная система счисления - система, в которой значение символа не зависит от его положения в числе. Непозиционные системы счисления возникли раньше позиционных систем. Они использовались в древности римлянами, египтянами, славянами и другими народами Основной недостаток непозиционных систем - большое число различных знаков и сложность выполнения арифметических операций.

Позиционная система счисления -система, в которой значение символа зависит от его места в ряду цифр, изображающих число.

Основание (базис) позиционной системы счисления - количество знаков или символов, используемых в разрядах для изображения числа в данной системе счисления (q).

Для позиционной системы счисления с общим основанием справедливо равенство где - основание позиционной системы счисления;

an - коэффициент ряда( цифры системы счисления);

n,m - количество целых и дробных разрядов.

Возможно множество позиционных систем, так как за основание можно принять любое целое число.

Вес разряда pi числа в позиционной системе счисления есть отношение вида pi = qi/q0, где i - номер разряда справа налево Если разряд имеет вес pi= qi, то следующий старший разряд будет иметь вес p i+1 = q i+1, а предыдущий младший разряд-вес p i-1 = q i-1,. таким образом, в позиционной системе счисления вес разряда определяется его положением (позицией) в числе.

Длина числа - количество разрядов (позиций) в записи числа.

Длина разрядной сетки -(n) термин, используемый для определения длины числа. В разных системах счисления длина разрядной сетки при записи одного и того же числа неодинаковая. Например, 9610 = 1408 =11000002.

Диапазон представления (ДП) чисел в заданной системе счисления интервал числовой оси, заключенный между максимальными и минимальными числами, представленными длиной разрядной сетки, т. е.

Прямой, обратный и дополнительный коды.

Все современные ЭВМ имеют достаточно развитую систему команд, включающую десятки и сотни машинных операций. Однако выполнение любой операции основано на использовании простейших микроопераций типа сложения и сдвиг. Это позволяет иметь единое арифметикологическое устройство для выполнения любых операций, связанных с обработкой информации.

Во всех ЭВМ без исключения все операции выполняются над числами, представленными специальными машинными кодами. Их использование позволяет обрабатывать знаковые разряды чисел так же, как и значащие разряды, а также заменять все операции операцией сложения.

Различают прямой код (П), обратный код (ОК) и дополнительный код (ДК) двоичных чисел.

Прямой код двоичного числа образуется из абсолютного значения этого числа и кода знака (нуль или единица) перед его старшим числовым разрядом.

Точечной вертикальной линией (двоеточием) здесь отмечена условная граница, отделяющая знаковый разряд от значащих.

Обратный код положительных чисел совпадает с их прямым кодом.

Обратный код отрицательного числа содержит единицу в знаковом разряде числа, а значащие разряды числа заменяются на инверсные, т.е. нули заменяются единицами, а единицы - нулями.

В10= - 13 В2= - 1101 [В2 ]ОК= 1: 0010.

Свое название обратный код чисел получил потому, что коды цифр отрицательного числа заменены на инверсные.

Дополнительный код положительных чисел совпадает с их прямым кодом. Дополнительный код отрицательного числа представляет собой результат суммирования обратного кода числа с единицей младшего разряда (20 -для целых чисел, 2-1 -для дробных).

Представление информации в памяти ЭВМ.

В ЭВМ используются три вида чисел: с фиксированной точкой, с плавающей точкой, и двоично-десятичное представление. Точка – это подразумеваемая граница целой и дробной части числа.

Представление в памяти ЭВМ целых чисел.

Целые числа могут представляться в компьютере со знаком или без знака.

Целые числа без знака обычно занимают в памяти один или два байта и принимают в однобайтовом формате значения от 00000000 2 до 111111112, а в двубайтовом формате — от 00000000 000000002 до 111111112.

число 7210 = 10010002 в однобайтовом формате:

Целые числа со знаком обычно занимают в памяти компьютера один, два или четыре байта, при этом самый левый (старший) разряд содержит информацию о знаке числа. Знак плюс кодируется нулем, а минус — единицей.

В компьютерной технике применяются три формы записи (кодирования) целых чисел со знаком: прямой код, обратный код, дополнительный код.

Последние две формы применяются особенно широко, так как позволяют упростить конструкцию арифметико-логического устройства компьютера путем замены разнообразных арифметических операций операцией cложения.

Положительные числа в прямом, обратном и дополнительном кодах изображаются одинаково — двоичными кодами с цифрой 0 в знаковом разряде.

Отрицательные числа в прямом, обратном и дополнительном кодах имеют разное изображение.

Обычно отрицательные десятичные числа при вводе в машину автоматически преобразуются в обратный или дополнительный двоичный код и в таком виде хранятся, перемещаются и участвуют в операциях. При выводе таких чисел из машины происходит обратное преобразование в отрицательные десятичные числа.

Представления чисел с плавающей точкой (вещественных чисел) Любое число N в системе счисления с основанием q можно записать в виде N =± M * q±p, где M называется мантиссой числа и 0 M О и В>0, тогда операция алгебраического сложения выполняется следующим образом;

Преобразование операции, если требуется, по правилам арифметики;

-А+В=(-А)+В Скобки в представленных выражениях указывают на замену операции вычитания операцией сложения с обратным или дополнительным кодом соответствующего числа. Сложение двоичных чисел осуществляется последовательно, поразрядно в соответствии с правилами сложения двоичных многоразрядных чисел. При выполнении сложения цифр необходимо соблюдать следующие правила.

1. Слагаемые должны иметь одинаковое число разрядов. Для выравнивания разрядной сетки слагаемых можно дописывать незначащие нули слева к целой части числа и незначащие нули справа к дробной части числа.

2. Знаковые разряды чисел участвуют в сложении так же, как и значащие.

3. Необходимые преобразования кодов (п.1.1) производятся с изменением знаков чисел. Приписанные незначащие нули изменяют свое значение при преобразованиях по общему правилу.

4. При образовании единицы переноса из старшего знакового разряда, в случае использования ОК, эта единица складывается с младшим числовым разрядом. При использовании ДК единица переноса теряется. Знак результата формируется автоматически, результат представляется в том коде, в котором представлены исходные слагаемые.

Умножение. Умножение двоичных чисел наиболее просто реализуется в прямом коде. Рассмотрим, каким образом оно приводится к операциям сложения и сдвигам.

При перемножении произведение получается путем сложения частных произведений, представляющих собой разряды множимого, сдвинутые влево в соответствии с позициями разрядов множителя. Важной особенностью операции умножения n-разрядных сомножителей является увеличение разрядности произведения до п+п=2п. Знак произведения формируется путем сложения знаковых разрядов сомножителей. Возможные переносы из знакового разряда игнорируются. Операция умножения в ЭВМ заменяется операцией сложения со сдвигом влево.

Деление. Операция деления, как и в десятичной арифметике, является обратной операции умножения.

Деление произведено так же, как это делается обычно в десятичной системе. Если учесть, что все вычитания в ЭВМ заменяются сложением в ОК или в, то действительно операция деления приводится к операциям сложения и сдвигам вправо разрядов делителя относительно разрядов делимого.

Арифметические операции над числами с плавающей точкой в двоичной системе счисления.

В современных ЭВМ числа с плавающей точкой хранятся в памяти машин, имея мантиссу и порядок (характеристику) в прямом коде и нормализованном виде. Порядки и мантиссы обрабатываются раздельно.

Сложение (вычитание). Операция сложения (вычитания) производится в следующей последовательности.

1. Сравниваются порядки (характеристики) исходных чисел путем их вычитания р=рj -pi. При выполнении этой операции определяется, одинаковый ли порядок имеют исходные слагаемые.

2. Если разность порядков равна нулю, то это значит, что одноименные разряды мантисс имеют одинаковые веса (двоичный порядок). В противном случае должно проводиться выравнивание порядков.

3. Для выравнивания порядков число с меньшим порядком сдвигается вправо на разницу порядков р. Младшие выталкиваемые разряды при этом теряются.

4. После выравнивания порядков мантиссы чисел можно складывать (вычитать) в зависимости от требуемой операции. Операция вычитания заменяется операцией сложения в соответствии с данными табл. 1.1. Действия над слагаемыми производятся в ОК или ДК по общим правилам.

5. Порядок результата берется равным большему порядку.

6. Если мантисса результата не нормализована, то осуществляются нормализация и коррекция значений порядка.

Умножение (деление). Операция умножения (деления) чисел с плавающей точкой также требует разных действий над порядками и мантиссами. Алгоритмы этих операций выполняются в следующей последовательности.

1. При умножении (делении) порядки складываются (вычитаются) так, как это делается над числами с фиксированной точкой.

2. При умножении (делении) мантиссы перемножаются (делятся).

3. Знаки произведения (частного) формируются путем сложения знаковых разрядов сомножителей (делимого и делителя). Возможные переносы из знакового разряда игнорируются.

Технические средства реализации информационных процессов.

История развития вычислительной техники.

Абак — наиболее раннее счетное механическое устройство. Первое в мире автоматическое устройство для выполнения операции сложения было создано на базе механических часов. В 1623 году его разработал Вильгельм Шикард.

В 1642 году французский механик Блез Паскаль (1623-1662) разработал более компактное суммирующее устройство, которое стало первым в мире механическим калькулятором, выпускавшимся серийно.

В 1673 году немецкий математик и философ Г. В. Лейбниц (1646создал механический калькулятор, который мог выполнять операции умножения и деления путем многократного повторения операций сложения и вычитания.

Идея гибкого программирования механических устройств с помощью перфорированной бумажной ленты впервые была реализована в 1804 году в ткацком станке Жаккарда.

В XIX веке Чарльзом Бэббиджем была изобретена Аналитической машине, которая, к сожалению, так и не была до конца построена изобретателем при жизни, но была воспроизведена в наши дни по его чертежам.

здесь впервые был реализован принцип разделения информации на команды и данные. Аналитическая машина содержала два крупных узла — «склад» и «мельницу». Данные вводились в механическую память «склада» путем установки блоков шестерен, а потом обрабатывались в «мельнице» с использованием команд, которые вводились с перфорированных карт.

Возможность представления любых чисел (да и не только чисел) двоичными цифрами впервые была предложена Готфридом Вильгельмом Лейбницем в 1666 году Он пришел к двоичной системе счисления, занимаясь исследованиями философской концепции единства и борьбы противоположностей.

Занимаясь исследованием законов мышления, Джордж Буль применил в логике систему формальных обозначений и правил, близкую к математической. Впоследствии эту систему назвали логической алгеброй или булевой алгеброй.

Принципы построения ЭВМ.

В основу построения подавляющего большинства ЭВМ положены следующие общие принципы, сформулированные в 1945г. американским ученым Джоном фон Нейманом.

Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.

Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что храниться в данной ячейке памяти – число, текст или команда.

Принцип адресности. Структурно основная память состоит из перенумерованных ячеек: процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.

Машины, построенные на этих принципах, называются фон – Неймановские.

Основные функции компьютера.

Основные функции компьютера – это ввод, хранение и обработка информации. Последовательность действий в ЭВМ при решении задач повторяет действие человека. Любую ЭВМ образуют три главных устройства: устройства ввода-вывода, оперативная память, процессор. Эти устройства соединены каналами связи, по которым передается информация.

Функции устройств ввода - вывода: ввод, вывод инфомации.

Функции памяти: прием информации из других устройств, запоминание информации, выдача информации по запросу Функции процессора: выполнение расчетов (такое устройство называется арифметико - логическое устройство (АЛУ), управление всеми устройствами ЭВМ (такое взаимодействие реализуется устройством управления (УУ)). Обычно эти два устройства (АЛУ и УУ) выделяются чисто условно, конструктивно они не разделены и являются частью устройства, называемого процессор.

В составе процессора также имеется ряд специальных запоминающих ячеек, называемых регистрами. Регистр выполняет две функции:

Кратковременное хранение числа или команды.

Выполнение над ними некоторых операций.

Некоторые важные регистры имеют свои собственные названия:

Счетчик команд - регистр УУ, содержимое которого соответствует адресу очередной выполняемой команды; служит для автоматической выборки программы из последовательных ячеек памяти.

Регистр команд – регистр УУ для хранения кода команды на период времени, необходимый для ее выполнения. Часть его разрядов используется для хранения кода выполняемой операции, остальные для хранения кодов адресов операндов.

Сумматор – электронно – логическая схема, выполняющая суммирование двоичных чисел.

Команда.

Программа - это упорядоченная последовательность команд, предназначенных для решения задачи. Команда – это описание элементарных операций, которые должна выполнить ЭВМ.

Выполнение команды.

Выполнение команды можно проследить по схеме, изображенной на Рис4. Как правило, этот процесс разбивается на следующие этапы:

из ячейки памяти, адрес которой храниться в счетчике команд, выбирается очередная команда. Содержимое счетчика команд увеличивается на длину команды, выбранная команда передается в устройство управления на регистр команд, УУ расшифровывает адресное поле команды, по сигналам УУ операнды выбираются из памяти в АЛУ на специальные регистры операндов, УУ расшифровывает код операции и выдает сигналы АЛУ выполнить соответствующую операцию над данными, результат операции либо остается в процессоре, либо отправляется в память, если в команде был указан адрес результата все предыдущие этапы повторяются до достижения команды «конец».

Устройство персонального компьютера.

Основные функциональные характеристики компьютера.

Быстродействие – скорость выполнения некоторых усредненных видов арифметических операций.

Производительность – это объем работ, осуществляемый ЭВМ в единицу времени.

Для характеристики ПК вместо производительности обычно указывают тактовую частоту, так как каждая операция требует для своего выполнения вполне определенного количества тактов.

Разрядность – это максимальное количество разрядов двоичного числа (битов), которое воспринимает процессор как единое целое Надежность – это способность ЭВМ при определенных условиях выполнять требуемые функции в течение заданного периода времени.

Базовая аппаратная конфигурация компьютера.

Персональный компьютер — универсальная техническая система.

Существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой. В настоящее время в базовой конфигурации рассматривают четыре устройства: системный блок, монитор, клавиатуру, мышь.

Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, называют внешними. Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных, также называют периферийными, Системная плата — основная плата персонального компьютера. На ней размещаются: шины, процессор, микропроцессорный комплект (чипсет), оперативная память, ПЗУ, разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты).

Память. Основные виды памяти компьютера:

Внутренняя память включает в себя:

- ОЗУ (Оперативно – запоминающее устройство) – устройство предназначенное для оперативной записи, хранения и считывания информации непосредственно участвующей в информационно – вычислительном процессе в текущее время. Оперативная память в компьютере размещается на стандартных панельках, называемых модулями. Модули оперативной памяти вставляют в соответствующие разъемы на материнской плате. Конструктивно модули памяти имеют два исполнения — однорядные (SIMMмодули) и двухрядные (DIMM-модули). Основными характеристиками модулей оперативной памяти являются объем памяти и время доступа.

- ПЗУ (Постоянное – запоминающее устройство)– это устройство предназначенное для хранения неизменяемой информации. При выключении питания содержимое ПЗУ сохраняется - это энергозависимая память.

Микросхема ПЗУ способна длительное время хранить информацию, даже когда компьютер выключен. Программы, находящиеся в ПЗУ, называют «зашитыми» — их записывают туда на этапе изготовления микросхемы.

Комплект программ, находящихся в ПЗУ, образует базовую систему ввода-вывода (BIOS — Basic Input Output System). Основное назначение программ этого пакета состоит в том, чтобы проверить состав и работоспособность компьютерной системы и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жестким диском и дисководом гибких дисков.

- Кеш – память (Cache – тайник) – высокоскоростная память большой емкости, позволяющая увеличить скорость выполнения операций. Регистры кеш – памяти недоступны пользователю. В кеш – памяти хранится информация, которую микропроцессор получил, и будет использовать в ближайшие такты своей работы. Кеш – память предназначена для согласования скорости работы более медленных устройств, типа оперативной памяти, с более скоростными, например – процессором/ - CMOS (КМОС). От оперативной памяти она отличается тем, что ее содержимое не стирается во время выключения компьютера, а от ПЗУ она отличается тем, что данные в нее можно заносить и изменять самостоятельно, в соответствии с тем, какое оборудование входит в состав системы.

Внешняя память включает в себя:

- Накопители на гибких магнитных дисках – устройства хранения, позволяющие переносить информацию с одного компьютера на другой, хранить информацию, т.е. создавать архивные копии информации, содержащейся на жестком диске. Основными параметрами гибких дисков являются: технологический размер (измеряется в дюймах), плотность записи (измеряется в кратных единицах) и полная емкость.

- Накопители на жестких магнитных дисках – устройства, предназначенные для постоянного хранения информации, которая более или менее часто используется при работе с компьютером. Это устройства с несменным носителем. К основным параметрам жестких дисков относятся емкость и производительность. Емкость дисков зависит от технологии их изготовления. Производительность - показатель скорости внутренней передачи данных (до 30-60 Мбайт/с), с производительностью диска напрямую связан параметр среднего времени доступа. Он определяет интервал времени, необходимый для поиска нужных данных, и зависит от скорости вращения диска.

- Лазерные диски: СD-ROM – компакт-диск с информацией только для чтения, CD-R– устройство для однократной записи компакт-дисков, Диски CD-RW – устройство, которое позволяет многократно записывать и стирать информацию с компакт – диска.

- Стример— устройство для резервного копирования больших объмов информации.

- Flash- память— разновидность полупроводниковой энергонезависимой перезаписываемой памяти.

Архитектурой ЭВМ называется ее логическая организация, структура и ресурсы, которые может использовать программист. Описание ЭВМ в виде логических (а не физических) элементов и их взаимодействия друг с другом освобождает пользователя от необходимости знания физической организации элементов ЭВМ. Многопроцессорная архитектура. Наличие в компьютере нескольких процессоров означает, что параллельно может быть организовано много потоков данных и много потоков команд. Многомашинная вычислительная система. Здесь несколько процессоров, входящих в вычислительную систему, не имеют общей оперативной памяти, а имеют каждый свою (локальную). Архитектура с параллельными процессорами. Здесь несколько АЛУ работают под управлением одного УУ.

Устройства ввода/вывода данных, их разновидности и основные характеристики.

Монитор (видеомонитор, дисплей) — устройство отображения текстовой и графической информации на экране (на экране электроннолучевой трубки, или на жидкокристаллическом плоском экране).

Характеристики электронно-лучевых мониторов: размер монитора, частота кадровой развертки, разрешающая способность мониторов, Разрешение экрана, видеопамять, размер зерна, Цветовое разрешение (глубина цвета).

Характеристики жидкокристаллических мониторов: разрешение экрана., матрица- пассивная, активная.

Мышь — устройство управления манипуляторного типа. Представляет собой плоскую коробочку с двумя-тремя кнопками. Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением графического объекта (указателя мыши) на экране монитора.

Устройства ввода. Клавиатура - клавишное устройство управления персональным компьютером. Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управления.

Сканер – устройство, которое, анализируя какой-либо объект (обычно изображение, текст), создат цифровую копию изображения объекта.

Основные характеристики сканеров: формат сканируемой поверхности, скорость работы, глубина цвета, разрешающая способность, или разрешение, оптическое разрешение, разрядность, или глубина цвета, источник света.

Классификация сканеров: ручные сканеры, настольные сканеры, планшетные сканеры, рулонные сканеры, проекционные сканеры, слайдсканеры и сканеры со слайд-модулем, барабанные сканеры.

Устройства вывода. Принтер — устройство печати цифровой информации на тврдый носитель, обычно на бумагу.

Классификация. По способу печати: строчные, последовательные, страничные.

По механическому принципу: ударные, безударные.

По используемой технологии печати: матричные, струйные, лазерные.

По цвету печати: чрно-белые (монохромные), цветные Плоттер является устройством вывода информации для получения «твердой копии». Традиционно широко используются перьевые плоттеры.

Печатающим устройством в перьевых плоттерах являются вставленные во вращающийся барабан сменные фломастеры. Перьевые плоттеры условно можно разделить на три группы: плоттеры, использующие фрикционный прижим для перемещения бумаги в направлении одной оси и движения пера по другой; барабанные (или рулонные плоттеры), планшетные плоттеры.

Типы перьев: ф итильные (заправляемые чернилами), шариковые (аналог шариковой ручки), перья с трубчатым пишущим узлом (инкографы), заправляемые специальной тушью, специализированные (режущее острие и т. д.).

Программные средства реализации информационных процессов.

Основные понятия программного обеспечения.

Программа— упорядоченная последовательность команд (инструкций) компьютера для решения задачи.

Программное обеспечение— совокупность программ обработки данных и необходимых для их эксплуатации документов.

Программы предназначены для машинной реализации задач. Термины задача и приложение имеют очень широкое употребление в контексте информатики и программного обеспечения.

Задача— проблема, подлежащая решению.

Приложение — программная реализация на компьютере решения задачи.

Программирование— теоретическая и практическая деятельность, связанная с созданием программ.

Классификация программных продуктов.

Программные продукты можно классифицировать по различным признакам. Рассмотрим классификацию, в которой основополагающим признаком является сфера (область) использования программных продуктов.

Для поддержки информационной технологии в этих областях выделим соответственно три класса программных продуктов:

1. системное программное обеспечение, выполняющее различные функции, например:

управление ресурсами компьютера;

создание копий используемой информации;

проверка работоспособности устройств компьютера;

выдача справочной информации о компьютере и др.;

2. прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ;

3. инструментарий технологии программирования, облегчающий процесс создания новых программ для компьютера.

Системное программное обеспечение (System Software) — совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ, обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т.д.

Системное программное обеспечение направлено:

на создание операционной среды функционирования других программ;

на обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети;

на проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;

на выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление файлов программ и баз данных и т.д.).

Данный класс программных продуктов тесно связан с типом компьютера и является его неотъемлемой частью. Системные программные продукты в основном ориентированы на квалифицированных пользователей Системное программное обеспечение— делиться на базовое программное обеспечение, которое, как правило, поставляется вместе с компьютером, и сервисное программное обеспечение, которое может быть приобретено дополнительно.

Базовое программное обеспечение — минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера и включает в себя:. операционные системы, интерфейсные системы текстовые и графические, сетевые операционные системы.

Операционная система представляет собой комплекс программ и предназначена для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами компьютера.

Интерфейсные системы являются естественным продолжением операционной системы и модифицируют как пользовательский, так и программный интерфейсы, а также реализуют дополнительные возможности по управлению ресурсами ЭВМ.

Сетевое ПО предназначено для управления общими ресурсами в распределенных вычислительных системах: сетевыми накопителями на магнитных дисках, принтерами, сканерами, передаваемыми сообщениями.

Сервисное программное обеспечение — программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя, включает: архиваторы, антивирусы, программы обслуживания дисков, программы обслуживания сени, программы диагностики работы компьютера.

Операционная система представляет собой комплекс программ и предназначена для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами компьютера.

Основные функции операционных систем (ОС) заключаются в управлении ресурсами (физическими и логическими) и процессами вычислительных систем. Физическими ресурсами являются: оперативная намять, процессор, монитор, печатающее устройство, магнитные и оптические диски. К логическим ресурсам можно отнести программы, файлы, события и т. д. Под процессом понимается некоторая последовательность действий, предписанная соответствующей программой и используемыми ею данными.

Все современные дисковые операционные системы обеспечивают создание файловой системы, предназначенной для хранения данных на дисках и обеспечения доступа к ним. Для того, чтобы данные могли быть записаны на диск, его поверхность необходимо структурировать -т.е. разделить на дорожки и сектора. Жесткий диск состоит из одной или нескольких круглых пластин. Для хранения информации используются обе поверхности пластины. Дорожки одинакового радиуса составляют цилиндр.

Наименьшей физической единицей хранения данных является сектор. Размер сектора равен 512 байт. Группы секторов условно объединяются в кластеры. Кластер является наименьшей единицей адресации к данным. Размер кластера, в отличие от размера сектора, не фиксирован и зависит от емкости диска.

FAT – таблица размещения файлов. Для организации доступа к файлу операционная система должна иметь сведения о номерах кластеров, где размещается каждый файл. В этом ей помогает FAT- таблица, которая предназначена для размещения и поиска файлов на диске, содержит информацию о свободном пространстве на диске, о неисправных секторах, а также код формата диска.

Принцип организации файловой системы — табличный. Данные о том, в каком месте диска записан тот или иной файл, хранятся в системной области диска в специальных таблицах размещения файлов (FATтаблицах), она существует в двух экземплярах, идентичность которых регулярно контролируется средствами операционной системы.

Каталог представляет собой справочник, содержащий сведения о местоположении, размере, дате и времени обновления файлов. Для каждого файла и каталога на диске имеется один элемент в определенном каталоге.

Один элемент корневого каталога выделяется для метки диска. Для каждого каталога есть один элемент в его родительском каталоге.

Прикладные программы.

Сюда относятся программные комплексы, обеспечивающие выполнение различных прикладных задач, т. е. выполнение фактических задач пользователей.

К типовому прикладному ПО относят следующие программы:

• текстовые редакторы;

• табличные процессоры;

• системы иллюстративной и деловой графики (графические процессоры);

• системы управления базами данных;

• экспертные системы;

• программы математических расчетов, моделирования и анализа экспериментальных данных.

Инструментарий технологии программирования — совокупность программ и программных комплексов, обеспечивающих технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых программных продуктов.

В рамках этих направлений сформировались следующие группы программных продуктов:

- Средства для создания приложений, включающие:

локальные средства, обеспечивающие выполнение отдельных работ по созданию программ;

интегрированные среды разработчиков программ, обеспечивающие выполнение комплекса взаимосвязанных работ по созданию программ;

- САSE-технология, представляющая методы анализа, проектирования и создания программных систем и предназначенная для автоматизации процессов разработки и реализации информационных систем.

Операции с файлами, технологии обработки текстовой информации, электронные таблицы, технологии обработки графической информации и средства электронных презентаций выносятся в лабораторные работы.

Процесс создания загрузочного модуля. Программа, подготовленная на языке высокого уровня, проходит несколько этапов:

1. этап. В текстовом редакторе пишется исходный код программы на алгоритмическом языке и сохраняется в файле с расширением *.pas.

2 этап. Трансляция, происходит преобразование исходного кода программы в объектный код, т.е. происходит проверка синтаксиса написания операторов, и если ошибок в написании нет, осуществляется перевод на язык машинных кодов. Файл объектного кода имеет расширение *.obj;

Трансляторы предназначены для проверки правильности написания операторов и преобразования программ, написанных на языках программирования, в программы на машинном языке. Трансляторы делятся на два класса: компиляторы и интерпретаторы Компиляторы транслируют всю программу, но без ее выполнения. Интерпретаторы, в отличие от компиляторов, выполняют пооператорный перевод на машинный язык и выполнение всей программы.

3. этап. Компоновка, когда происходит обработка объектного кода редактором связей, специальной программой осуществляющей построение загрузочного модуля, пригодного к выполнению.

Компоновщик, или редактор связей - системная обрабатывающая программа, редактирующая и объединяющая объектные модули в единые загрузочные, готовые к выполнению программные модули. Загрузочный модуль может быть помещен ОС в основную память и выполнен.

Отладчик позволяет управлять процессом исполнения программы, является инструментом для поиска и исправления ошибок в программе 5.3. Краткое описание лабораторных работ 5.3.1. Перечень рекомендуемых лабораторных работ 1. Хранение и представление информации (используется технология «послушать-сговориться - обсудить»).

2. Операционная система Windows. Основные понятия (используется технология «послушать-сговориться обсудить»).

3. Вирусы. Антивирусные программные средства (используется технология «послушать-сговориться - обсудить и информационный метод обучения).

4. Текстовый процессор Word. Создание шаблона документа (используется Белл – ланкастерская система).

5. Текстовый процессор Word. Создание отчета к лабораторной работе по курсу «Программирование на языке высокого уровня» (используется Белл – ланкастерская система).

6. Процессор электронных таблиц Excel. Работа со списками (используется Мангеймская система).

5.3.2. Методические указания по выполнению лабораторных работ В режиме послушать — сговориться — обсудить студенты вместе с преподавателем выявляют особенности хранения и представления информации на диске, разбирают обязанности файловой системы.

Способы хранения и представления информации.

Цель работы:

изучение принципов хранения информации на жестком диске;

получение навыков работы с файловой системой в программахоболочках.

Последовательность выполнения работы:

1. Прочитать методические материалы.

2. Разобраться с понятиями: операционная система, файловая система, организация файловой системы, таблица размещения файлов, таблица каталогов, пользовательская область диска, корневой каталог, путь до файла, имя файла, полное имя файла, иерархическая структура представления информации.

3. Ответить на теоретические вопросы.

4. Приступить к работе с программами оболочками.

5. Продемонстрировать преподавателю умения работать с файлами и папками в файловых менеджерах.

Требования к зачету:

Ответить на теоретические вопросы и показать навыки работы с файловыми менеджерами. Все теоретические вопросы и контрольные задания можно посмотреть: Сервер каф.АС \ БахваловаЗА\Информатика\ Лабораторные_работы\ Вопросы_лаб1.doc.

Источник теоретического материала Сервер каф.АС \ БахваловаЗА\Информатика\Лабораторные_работы\ Способы хранения и представления информации. doc.

В режиме —послушать — сговориться — обсудить студенты вместе с преподавателем выявляют особенности операционной системы Windows (версия не ниже XP). Разбирают внешний вид стандартных элементов операционной системы и их структуру (меню, окна, элементы управления) Операционная система Windows. Основные понятия.

Цель работы:

изучение стандартных элементов ОС Windows, для последующего их использования при разработке приложений, работающих в ОС Windows.

Последовательность выполнения работы:

1. В режиме —«послушать — сговориться — обсудить» студенты вместе с преподавателем выявляют особенности операционной системы Windows (версия не ниже XP).

2. Разбирают внешний вид стандартных элементов операционной системы и их структуру (меню, окна, элементы управления) 3. Ответы на вопросы преподавателя.…….

Требования к зачету:

Ответить на теоретические вопросы.

Все теоретические вопросы можно посмотреть: Сервер каф.АС \ БахваловаЗА\ Информатика\ Лабораторные_работы\ Вопросы_лаб2.doc.

Источник теоретического материала:

Сервер каф.АС \ БахваловаЗА\Информатика\Лабораторные_работы\ MetWind.doc.

Вирусы. Антивирусные программные средства.

Цель работы:

изучение разновидностей вирусов и антивирусных программ.

получения навыков работы с различными антивирусными программами.

Последовательность выполнения работы:

1. Прочитать методические материалы.

2. Разобраться с понятиями: вирус, зараженный диск, классификация вирусов, антивирусные программы, принцип действия антивирусных программ.

3. Ответить на теоретические вопросы.

4. Приступить к работе с антивирусными программами.

5. Продемонстрировать преподавателю навыки и умения работы с антивирусными программами.

Требования к зачету:

Ответить на теоретические вопросы и показать навыки работы с антивирусными программами.

Все теоретические вопросы и контрольные задания можно посмотреть: Сервер каф.АС \ БахваловаЗА\Информатика\ Лабораторные_работы\ Вопросы_лаб3.doc.

Источник теоретического материала Сервер каф.АС \ БахваловаЗА\Информатика\Лабораторные_работы\ Антивирусы. doc.

Белл-ланкастерская система обучения. Успевающим студентам выдается «Стандарт организации. Система менеджмента и качества. Учебно-методическая деятельность. Общие требования к оформлению текстовых и графических работ студентов». Студенты из этого стандарта выбирают только те требования к текстовым и графическим материалам, выполняемым студентами в процессе обучения, которые имеют отношения к оформлению лабораторных работ по нашим специальностям, и учат остальных студентов учитывать эти требования при составлении отчетов.

Текстовый процессор Word. Создание шаблона документа.

Цель работы:

получение навыков работы с текстовым процессором Word;

создание шаблона документа.

Последовательность выполнения работы:

1. Прочитать методические материалы.

2. В текстовом процессоре Word создать титульный лист к отчетам по лабораторным работам и сохранить его как шаблон.

Требования к документу:

Шаблон титульного листа создается по требованиям системы менеджмента и качества «Общие требования к оформлению текстовых и графических работ студентов».

Шаблон документа должен состоять из двух листов, первый лист, сам титульный лист, второй лист должен содержать требуемые элементы форматирования.

Параметры страницы первого листа – левое поле -2см, верхнее, левое и нижние поля по 0,5 см.

Параметры страницы второго листа - левое поле -2,5см, верхнее, левое и нижние поля по 1,5 см.

Все листы, кроме первого, должны быть пронумерованы в верхнем правом углу. Второй лист нумеруется цифрой 2.

Шаблон должен содержать следующие стили:

Заголовок1: шрифт Times New Roman, 14пт., выравнивание -по центру, начертание -жирный, отступ абзаца 6пт до абзаца и 6 пт. после абзаца, уровень -1.

Заголовок2: шрифт Times New Roman, 14пт., выравнивание -по левому краю, начертание -жирный, отступ абзаца 3 пт. до абзаца и 3 пт. после абзаца, уровень -2.

Заголовок3: шрифт Times New Roman, 14 пт., отступ первой строки пт., выравнивание - по левому краю, начертание - жирный, отступ абзаца 0пт. до абзаца и 0пт. после абзаца, уровень -3.

Стиль текста: шрифт Times New Roman, 14пт., выравнивание -по ширине, начертание -обычный, отступ абзаца 0пт до абзаца и 0 пт. после абзаца, междустрочный интервал - одинарный, отступ первой строки см.

Стиль таблицы: шрифт Times New Roman, 14пт., выравнивание заголовков -по центру, информации в ячейках -по ширине, начертание обычный, отступ абзаца 0 пт до абзаца и 0 пт. после абзаца, междустрочный интервал - одинарный, отступ первой строки -0см., обрамление - Одинарная линия.

Стиль маркированного списка: шрифт Times New Roman, 14пт, выравнивание - по ширине, начертание –обычный, маркер –дефис, положение маркера (отступ) 1,25см, положение текста -1,5 см, отступ текста 1,25 см.

Стиль многоуровневого списка: шрифт Times New Roman, 14пт, выравнивание - по ширине, начертание – обычный, маркер первого уровня обозначают строчной буквой со скобкой, положение маркера (отступ) 1,25см, положение текста -1,5 см, отступ текста 1,25 см.

Марке второго уровня арабские цифры, после которых ставится скобка, положение маркера (отступ) 2,5см, положение текста -3 см, отступ текста 2,5 см.

Шаблон титульного листа сдается в электронном виде. После выполнения работы студент должен ответить на вопросы, по работе в текстовом процессоре Word. Все теоретические вопросы и контрольные задания можно посмотреть: Сервер каф.АС \ БахваловаЗА\Информатика\ Лабораторные_работы\ Вопросы_Word.doc.

Источник теоретического материала Сервер каф.АС \ БахваловаЗА\Информатика\Лабораторные_работы\ Word1. doc. – общие вопросы работы с Word’ом Сервер каф.АС \ БахваловаЗА\Информатика\ Лабораторные_работы\ Word2. doc – порядок выполнения 4 лабораторной работы.

Белл-ланкастерская система обучения. Успевающим студентам выдается «Стандарт организации. Система менеджмента и качества. Учебно-методическая деятельность. Общие требования к оформлению текстовых и графических работ студентов». Студенты из этого стандарта выбирают только те требования к текстовым и графическим материалам, выполняемым студентами в процессе обучения, которые имеют отношения к оформлению лабораторных работ по нашим специальностям, и учат остальных студентов учитывать эти требования при составлении отчетов Текстовый процессор Word. Создание отчета к лабораторной работе по курсу «Программирование на языке высокого уровня».

Цель работы:

использовать для создания документа встроенные стили заголовков, пользовательские стили или уровни структуры документа.

применять форматирование для придания документу требуемого вида.

получить навыки создания отчетов по лабораторным работам.

Последовательность выполнения работы:

1. Прочитать методические материалы.

2. В текстовом редакторе Word на базе созданного шаблона титульного листа оформить лабораторную работу по курсу «Программирование на языках высокого уровня»

Требования к отчету:

Отчет должен содержать:

a. Оглавление. Оглавление должно содержать три уровня заголовков, и построено с использованием стилей шаблона;

c. Таблицы спецификаций глобальных данных;

d. Описание процедур и функций данной задачи:

ii. математический метод решения данной процедуры e. Алгоритм (графическое представление решения данной задачи), описание алгоритмов начинается с новой страницы;

g. Исходный текст программы. Исходный текст программы h. Результат работы программы. Вывод результатов начинается Листы отчета должны быть пронумерованы Документ должен содержать только 2 раздела.

Требования к описанию алгоритма.

a. Блок-схема, по возможности, размещается по центру листа.

b. Размеры блоков: высота - h, ширина – a=1,5(2) h.

c. Все блоки, кроме начала и конца, должны быть одинаковыми.

Блоки начала и конца должны быть по высоте вполовину d. Расстояние между блоками должны быть одинаковые.

e. Все входящие и выходящие линии (потоки) должны быть выровнены по центру блока. Для этого блоки также должны быть выровнены по центру, относительно друг друга.

f. Все линии должны быть завершены, g. Каждый блок, кроме первого и последнего, должны быть пронумерованы на угла, номер располагается посередине линии. Каждая процедура (функция)нумеруются отдельно.

h. Номер ставится фигурой «надпись», при этом убираются границы и прозрачность надписи. Шрифт надписи –Times New i. Текст в блоках должен принадлежать блоку.

j. Блок-схема каждой процедуры должна быть сгруппирована.

k. Блок начала цикла должен быть создан студентом самостоятельно (после того, как блок будет создан, его следует сгруппировать).

l. Если блок-схема не помещается на одной странице, то ее следует перенести на следующую страницу, при (равен высоте блоков конца и начала). Указывается номер блока (нумерация блоков сквозная в пределах одной процедуры), номер страницы, куда происходит перенос блок схемы, и номер блока, на который уходит поток данных.

m. На следующей странице, уже возле верхней границы страницы следуСтр.5 Бл. Номера блоков разрыва должны совпадать.

Источник теоретического материала Сервер каф.АС \ БахваловаЗА\Информатика\Лабораторные_работы\ Word1. doc. – общие вопросы работы с Word’ом Сервер каф.АС \ БахваловаЗА\Информатика\ Лабораторные_работы\ Word3. doc – порядок выполнения 5 лабораторной работы.

Сервер каф.АС \ БахваловаЗА\Информатика\ Лабораторные_работы\ Word4. doc -Создание блок схемы, размещение ее в тексте. Создание оглавления Мангеймская система (дифференцированная). Более подготовленные студенты и студенты желающие получить качественные знания получают более сложные задания.

Процессор электронных таблиц Excel. Работа со списками.

Цель работы:

Получить навыки работы со списками, которые упрощают управление и анализ групп связанных данных на листе Excel.

Последовательность выполнения работы:

Прочитать методические материалы.

2. В редакторе электронных таблиц Excel создать список данных, согласно заданию, и выполнить все требования, описанные в задании.

Требования к отчету:

Работа должна содержать полное задание, выданное преподавателем. Задание должно быть размещено в ячейках, объединенных по ширине таблицы, перед таблицей с данными.

Таблица с данными должна иметь название.

Все заданные действия производятся только с исходной таблицей.

Для отчета, после выполнения того или иного задания, пишется то задание, которое было выполнено, и ниже копируется результат.

Все расчеты выполняются только с использованием формул для работы с базой данных.

Работа сдается в электронном виде.

Источник теоретического материала Сервер каф.АС \ БахваловаЗА\Информатика\Лабораторные_работы\ Excel1. doc. – общие сведения о работе с редактором с Excel.

Сервер каф.АС \ БахваловаЗА\Информатика\Лабораторные_работы\ Excel2. doc – редактирование, форматирование таблицы, расчет формул, построение диаграмм.

Сервер каф.АС \ БахваловаЗА\Информатика\Лабораторные_работы\ Excel_списки. Doc- порядок выполнения лабораторной работы №6.

Краткое описание практических занятий 5.4.

Перечень практических занятий (наименования, темы) 5.4.1.

Практические занятия не предусмотрены учебным планом.

5.4.2. Методические указания по выполнению заданий на практических занятиях Практические занятия не предусмотрены учебным планом.

5.5. Краткое описание видов самостоятельной работы 5.5.1. Общий перечень видов самостоятельной работы 1. Контрольная работа. «Системы счисление. Выполнение арифметических действий в различных системах счисления»..

2. Контрольная работа. Выполнение арифметических операций над двоичными числами с плавающей точкой.

3. Контрольная работа. Представление информации в памяти ЭВМ.

4. Оформление отчетов и подготовка к защите лабораторных работ.

5. Подготовка к экзамену 6. Выполнение курсовой работы на тему «Разработка и реализация HTML документа».

5.5.2. Методические рекомендации для выполнения для каждого задания самостоятельной работы Контрольная работа № 1.

Выполнение арифметических операций в различных системах счисления.

Цель работы:

изучить перевод чисел из одной системы счисления в другую;

научиться выполнять арифметические операции в различных системах счисления.

Задание: Выполнить действия в соответствующих системах счисления, не производя никаких преобразований кодов.

Заданы три числа: А – в десятичной форме, В, С в двоичной форме. С данными числами необходимо провести нижеуказанные действия с пошаговой детализацией всех этапов. Вычисления и перевод чисел произвести с точностью до 5 знака после запятой.

1. перевести в 16-тиричную с\с числа А,В,С.

2. числа В,С перевести в десятеричную с\с.

3. выполнить действия в 16-тиричной системе счисления (А+В)*С. Результат перевести в 2-ичную с\с и в 10с\с 4. выполнить действия в 2 –ичной системе счисления (А+В)*С. Результат перевести в 16-ричную с\с и 10с\с.

5. выполнить действия в 10-ричной системе счисления (А+В)*С. Результат перевести в 2-ичную систему счисления и в 16-ичную систему счисления.

Краткий перечень заданий:

Требования к отчету:

Отчет выполняется в печатном виде с титульным листом в редакторе Microsoft Word. Все выполненные действия должны быть детализированы и подробно описаны. Ответы должны быть выделены или словом «Ответ», или начертанием.

Источник теоретического материала Сервер каф.АС \ БахваловаЗА\Информатика\Контрольные_работы\ Системы счисления. doc.

Контрольная работа № 2.

Представление информации в памяти ЭВМ.

Цель работы:

изучение способов представления информации в памяти ЭВМ.

Задание: Представить в памяти ЭВМ числа согласно варианту.

Для представления целых чисел при выборе формата учитывать знак числа.

Вещественные числа записываются в нормализованном виде с семью разрядами для записи порядка.

Краткий перечень заданий:

Требования к отчету:

Отчет выполняется в печатном виде с титульным листом в редакторе Microsoft Word. Должны быть описаны и пояснены все необходимые преобразования. Результат должен быть представлен в разрядной сетке в соответствии с форматом числа.

Источник теоретического материала Сервер каф.АС \ БахваловаЗА\Информатика\Контрольные_работы\ Представление информации в памяти ЭВМ. doc.

Контрольная работа № 3.

Выполнение арифметических операций над двоичными числами с плавающей точкой в дополнительном коде.

Цель работы:

приобретение навыков выполнение операций с информацией в машинных кодах.

Задание: Выполнить арифметические операции над двоичными числами с плавающей точкой в дополнительном коде: С=А+В.

В таблице ниже приведены десятеричные значения чисел А и В.

С данными числами провести необходимые действия с пошаговой детализацией всех этапов. Вычисления и перевод чисел произвести с точностью до 5 знака после запятой.

Краткий перечень заданий:

Требования к отчету:

Отчет выполняется в печатном виде с титульным листом в редакторе Microsoft Word. Все выполненные действия должны быть детализированы и подробно описаны.

Источник теоретического материала Сервер каф.АС \ БахваловаЗА\Информатика\Контрольные_работы\ Преобразования кодов.doc Оформление отчетов и подготовка к защите лабораторных работ.

При подготовке к лабораторным работам, студент должен прочитать методические указания, соответствующие выполняемой работе (источник теоретического материала для каждой лабораторной работы указан выше в п. 5.3.2.), разобрать свой вариант задания.

После выполнения работы студент должен составить отчет, согласно требованиям, предъявляемым к каждой лабораторной работе (требования к лабораторным работам указаны в п.5.3.2.).

Подготовка к экзамену.

При подготовке к экзамену студент должен изучить материал представленный в лекциях №1-№17. А также отдельные разделы указанной в разделе 8 литературы:

«Информатика и информация» [2], «Информация. Двоичное кодирование информации» [1], «Информатизация общества»[1], «Информационные и коммуникационные технологии» [1].

5.5.3. Описание курсового проекта (курсовой работы) Курсовая работа на тему «Разработка и реализация HTML документа».

Цель курсового проекта:

получение навыков создания связанных HTML-документов с использованием специальных редакторов.

Выполняя курсовую работу, студент должен освоить и изучить:

гипертекстовый язык разметки документа HTML 5;

организацию структуры сайта;

принципы построения системы навигации;

основы дизайна сайта, понятие шаблона сайта;

основы CSS – каскадных таблиц стилей;

особенности популярных браузеров и как они работают с тегами врстку страниц с использованием таблиц и фреймов;

типовые элементы веб-страницы;

оптимизация изображений и фоновых рисунков;

внедрение скриптов в html-документы;

использование активных изображений;

тестирование и отладка готового кода;

Требования к сайту:

возможность получения обратной связи от посетителей сайта с использованием электронной почты;

пользовательский интерфейс (наглядность, доступность, информативность, удобство навигации).

Порядок и этапы выполнения курсовой работы Выполнение курсовой работы предполагает выполнение следующих действий:

Таблица 3. План работ по проектированию и реализации сайта.

14. Получение зада- Анализ требований к проекту Согласование выния на проектиро- сайта (см. табл.2) работанной идеи 15. Подбор информа- Обзор литературы и др. ис- Информация для структуризация 16. Построение логи- Все разделы сайта, его функ- Логическая струкческой структуры циональность, структура раз- тура сайта 17. Определение тре- Разработка структуры распо- Физическая бований к физи- ложения всех файлов сайта структура ческой реализа- (каталогов, подкаталогов, ции проекта файлов), требования к наименованию файлов и каталогов, 18. Разработка дизай- Разработка общей концепции Эскизы дизайна на сайта дизайна сайта (фон, шрифт, главной и внутколлекция изображений для ренних страниц 19. Информационное Верстка html-страниц html-страницы наполнение 20. Тестирование Проверка функциональности Устранение выяви наполнения сайта. Тестиро-ленных недостатвание сайта в различных брауков (не работаюзерах и при различном разре-щих ссылок и 21. Рабочая докумен- Составление подробной до- Описание логичетация кументации по сайту с целью ской, физической Перечень требований и критерии оценивания курсового проекта представлены в таблице 2.

1. Нелинейная структура Web-страницы (т.е. наличие перекрестных ссылок между несколькими страницами).

2. Корректная навигация (например, возможность возврата на главную страницу с любой страницы, переход, якорные (анкорные) ссылки). Система навигации понятна неподготовленному посетителю.

3. Использование динамической компоновки страницы.

4. Тема курсового проекта раскрыта полностью и объем занимает 15-20 страниц формата А4.

5. Эстетический вид (использование корректных цветовых схем, единый дизайнерский стиль, корректное отображение при изменении экранных настроек, шрифты, навигационные элементы, охватывающие все разделы сайта, причем эти элементы должны всегда быть на виду).

6. Все картинки на сайте должны быть оптимизированы и иметь 7. Для картинок – альтернативный текст 8. Защита курсового проекта (с помощью какого ПО, знание использованных тегов объяснить и обосновать выбор контекста сайта).) 9. Использование кадров (первая страница выполнена с использованием фреймов, остальные – таблиц).

10.. На первой странице сайта наличие адреса электронной почты для связи с автором.

11.Создание глоссария (переход в него и возврат) 12. Сведения об авторе (в виде резюме).

13. Тестирование сайта сайт должен одинаково смотреться на мониторах с разрешением 640х480, 800х600, 1024х768, и т.д.;

web-страница должна одинаково выглядеть в любом браузере;

скорость загрузки должна быть минимальной;

14. Использование активных изображений (изображение-карта), например, для использования кнопок или карты сайта.

15. Использование эффектов анимации (если не своих, то знать, как они созданы).

16. Перекодировщик кириллицы (java –скрипт или готовая программа) 17. Использование каскадных таблиц стилей (CSS) Содержание отчета по курсовому проекту Отчет по курсовому проекту сдается на проверку преподавателю, после которой он может быть возвращен на доработку или принят, в результате чего студент допускается (или не допускается) к защите курсового проекта. По результатам защиты и реализации курсового проекта выставляется оценка.

В состав отчета должны входить следующие разделы:

1. Задание.

2. Логическая структура страницы и ее обоснование.

3. Физическая структура страницы (перечень необходимых файлов и их назначение, условия нахождения (хранения) файлов).

4. Шаблон дизайна (структура и расположение информации на странице) 5. Исходный текст шаблона (HTML-код главной (домашней) страницы сайта, при использовании в ней фреймов привести текст всех страниц, отображающихся при первоначальном открытии сайта) 6. Обязательно наличие листингов фрагментов HTML-кода, содержащих: изображение-карту, кадровую структуру (фрейм), ссылки (содержание) на главные разделы сайта.

7. Исходный текст файла стилевых таблиц.

8. Для HTML-документов, посвященных тестированию обязательно наличие:

- перечня всех тестовых вопросов и вариантов ответа на них (с указанием верного);

- листинга скрипта или cgi-сценария, осуществляющего обработку результатов теста.

9. Порядок разработки сайта.

10. Тестирование сайта в различных браузерах и при различном разрешении экрана выявление достоинств и недостатков при работе различных браузеров.

11. Список литературы (обязательна ссылка на источники сведений, использованных при создании страницы: книги, журналы, Internet адреса).