авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 |
-- [ Страница 1 ] --

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Белгородский государственный технологический университет

им. В. Г. Шухова

С.П. Гавриловская, Р.А.

Мясоедов

ИНФОРМАТИКА И

ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА

РЕАЛИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ

ПРОЦЕССОВ

Белгород

2010

1

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Белгородский государственный технологический университет

им. В. Г. Шухова С.П. Гавриловская, Р.А. Мясоедов ИНФОРМАТИКА И ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ Утверждено ученым советом университета в качестве учебного пособия для студентов экономических специальностей заочной формы обучения с применением дистанционных технологий Белгород УДК 681.31(075) ББК 32.81я Г Рецензенты:

Кандидат технических наук, профессор Белгородского государствен ного технологического университета им. В.Г. Шухова А.И. Полунин Кандидат технических наук, доцент Белгородского государственного университета А.И. Штифанов Гавриловская С.П.

Информатика и программные средства реализации информа Г ционных процессов : учеб. пособие /С.П. Гавриловская, Р.А. Мясоедов. – Белгород: Изд-во БГТУ, 2010. –168 с.

Учебное пособие по дисциплине «Информатика» разработано в соответствии с учеб ным планом подготовки специалистов и предназначено для приобретения студентами практических навыков работы с программным обеспечением ЭВМ и технологией про граммирования, деловой документацией в рамках текстового процессора Word, построе ния компьютерных моделей решения функциональных и вычислительных задач в среде табличного процессора Excel, проектирования реляционных баз данных в среде СУБД Access, а также для изучения структуры, организации компьютерных сетей и презентаций средствами PowerPoint.

Учебное пособие предназначено для студентов экономических специальностей.

УДК 681.31(075) ББК 32.81я Белгородский государственный технологический университет (БГТУ) им. В. Г. Шухова, ОГЛАВЛЕНИЕ Раздел 1. Устройство компьютера. Операционная система.

Алгоритмизация и программирование...................................................... 1. Основные понятия. Устройство компьютера................................... 1.1. Информация и формы ее представления................................... 1.2. Информационные процессы и технологии............................... 1.3. ЭВМ как средство обработки информации............................. 1.4. Виды программного обеспечения ЭВМ.................................. 2. Операционная система Windows.................................................... 2.1. Начало и завершение работы.................................................. 2.2. Окна и диалоги, панель задач.................................................. 2.3. Проводником Windows............................................................ 2.4. Поиск информации в компьютере........................................... 3. Алгоритмы и способы их описания................................................ 3.1. Понятие алгоритма.................................................................. 3.2. Способы описания алгоритмов............................................... 3.3. Структурные схемы алгоритмов............................................. 4. Программная реализация алгоритмов на языке высокого уровня Паскаль......................................................................... 4.1. Основные понятия языка Паскаль........................................... 4.2. Основная структура программы.

............................................. 4.3. Алфавит языка......................................................................... 4.4. Понятие переменной. Типы..................................................... 4.5. Оператор присваивания. Арифметические выражения.......... 4.6. Операторы ввода и вывода информации................................ 4.7. Условный оператор................................................................. 4.8. Цикл. Виды Циклов................................................................. 4.9. Общие сведения о программе Турбо-Паскаль........................ 4.10. Стиль программирования, облегчающий отладку................ 4.11. Основные виды ошибок программирования......................... 4.12. Средства, которыми располагает отладчик Турбо-Паскаля..................................................................... 5. Задания для выполнения контрольной работы............................... Задание 1........................................................................................ Задание 2........................................................................................ Задание 3........................................................................................ Раздел 2. Программные средства реализации информационных процессов................................................................................................. 1. Технология подготовки деловой документации............................ 1.1. Технология создания и редактирования текстового документа в MS Word 2003............................................... 1.2. Редактирование текста........................................................ 1.3. Редактирование абзацев...................................................... 1.4. Форматирование табличных фрагментов деловой документации.................................................................................. 1.5. Использование стилей........................................................ 1.6. Подготовка и редактирование формул, графических объектов.......................................................................................... 1.7. Работа с большими документами....................................... 1.8. Работа с ссылками в документе.......................................... 2. Компьютерные модели решения функциональных и вычислительных задач............................................................................. 2.1. Основные сведения о табличном процессоре Excel................ 2.2. Формирование последовательностей (рядов) данных............ 2.3. Ввод данных типа "Формула".................................................. 2.4. Построение диаграмм и графиков........................................... 2.5. Ошибки в формулах................................................................ 3. Разработка базы данных в среде Access......................................... 3.1. Модели представления данных............................................... 3.2. Основные понятия реляционных СУБД.................................. 4. Примеры выполнения заданий для контрольной работы.............. 4.1. Указания к выполнению практических заданий для текстового процессора Word......................................................... 4.2. Указания к выполнению практических заданий для табличного процессора Excel.............................................................. 4.3. Указания к выполнению практических заданий для СУБД Access................................................................................. 4.3.1. Создание и заполнение таблиц........................................ 4.3.2. Основные приемы работы с запросами СУБД Access..... 4.3.3. Основные приемы работы с формами и отчетами........... 5. Задания для выполнения контрольной работы............................. 5.1. Структура контрольной работы............................................ 5.2. Темы теоретического задания контрольной работы............. 5.3. Практическое задание контрольной работы......................... Библиографический список.............................................................. Приложение 1................................................................................... Приложение 2................................................................................... Приложение 3................................................................................... Приложение 4................................................................................... РАЗДЕЛ 1. УСТРОЙСТВО КОМПЬЮТЕРА.

ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА.

АЛГОРИТМИЗАЦИЯ И ПРОГРАММИРОВАНИЕ 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ. УСТРОЙСТВО КОМПЬЮТЕРА 1.1. Информация и формы ее представления Понятие информации является основополагающим понятием инфор матики. Любая деятельность человека представляет собой процесс сбора и переработки информации, принятия на ее основе решении и их выпол нения. С появлением современных средств вычислительной техники информация стала выступать в качестве одного из важнейших ресурсов научно-технического прогресса.

В рамках науки информация является первичным и неопределяемым понятием. Оно предполагает наличие материального носителя информа ции, источника информации, передатчика информации, приемника и ка нала связи между источником и приемником. Понятие информации ис пользуется во всех сферах: науке, технике, культуре, социологии и по вседневной жизни. Конкретное толкование элементов, связанных с по нятием информации, зависит от метода конкретной науки, цели иссле дования или просто от наших представлений.

Термин «информация» происходит от латинского informatio разъ яснение, изложение, осведомленность. Более узкое определение дается в технике, где это понятие включает в себя все сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования.

С понятием информации связаны такие понятия, как сигнал, сообще ние и данные.

Сигнал (от латинского signum знак) представляет собой любой процесс, несущий информацию.

Сообщение это информация, представленная в определенной фор ме и предназначенная для передачи.

Данные это информация, представленная в формализованном виде и предназначенная для обработки ее техническими средствами, напри мер, ЭВМ.

Различают две формы представления информации непрерывную и дискретную. Поскольку носителями информации являются сигналы, то в качестве последних могут использоваться физические процессы различ ной природы. Например, процесс протекания электрического тока в це пи, процесс механического перемещения тела, процесс распространения света и т. д. Информация представляется (отражается) значением одного или нескольких параметров физического процесса (сигнала), либо ком бинацией нескольких параметров.

Сигнал называется непрерывным, если его параметр в заданных пре делах может принимать любые промежуточные значения. Сигнал назы вается дискретным, если его параметр в заданных пределах может при нимать отдельные фиксированные значения.

Наконец, все многообразие окружающей нас информации можно сгруппировать по различным признакам, т. е. классифицировать по ви дам. Например, в зависимости от области возникновения информацию, отражающую процессы и явления неодушевленной природы, называют элементарной, процессы животного и растительного мира биологиче ской, человеческого общества — социальной.

По способу передачи и восприятия различают следующие виды ин формации: визуальную передаваемую видимыми образами и символа ми, аудиальную звуками, тактильную ощущениями, органолептиче скую запахами и вкусом, машинную выдаваемую и воспринимаемую средствами вычислительной техники, и т. д.

Понятие количества информации Количеством информации называют числовую характеристику сиг нала, отражающую ту степень неопределенности (неполноту знаний), которая исчезает после получения сообщения в виде данного сигнала.

Эту меру неопределенности в теории информации называют энтропией.

Если в результате получения сообщения достигается полная ясность в каком-то вопросе, говорят, что была получена полная или исчерпываю щая информация и необходимости в получении дополнительной инфор мации нет. И, наоборот, если после получения сообщения неопределен ность осталась прежней, значит, информации получено не было (нуле вая информация).

Приведенные рассуждения показывают, что между понятиями ин формация, неопределенность и возможность выбора существует тесная связь. Так, любая неопределенность предполагает возможность выбора, а любая информация, уменьшая неопределенность, уменьшает и воз можность выбора. При полной информации выбора нет. Частичная ин формация уменьшает число вариантов выбора, сокращая тем самым не определенность.

Пример. Человек бросает монету и наблюдает, какой стороной она упадет. Обе стороны монеты равноправны, поэтому одинаково вероятно, что выпадет одна или другая сторона. Такой ситуации приписывается начальная неопределенность, характеризуемая двумя возможностями.

После того, как монета упадет, достигается полная ясность и неопреде ленность исчезает (становится равной нулю).

Приведенный пример относится к группе событий, применительно к которым может быть поставлен вопрос типа "да-нет". Количество ин формации, которое можно получить при ответе на вопрос типа "да-нет", называется битом (англ. bit сокращенное от binary digit двоичная единица). Бит минимальная единица количества информа ции, ибо получить информацию меньшую, чем 1 бит, невозможно. При получении информации в 1 бит неопределенность уменьшается в 2 раза.

Таким образом, каждое бросание монеты дает нам информацию в 1 бит.

Связь между количеством информации и числом состояний системы устанавливается формулой Хартли:

i = log2N, где i количество информации в битах;

N число возможных состоя ний. Ту же формулу можно представить иначе: N = 2i.

Группа из 8 битов информации называется байтом. Если бит ми нимальная единица информации, то байт ее основная единица. Сущест вуют производные единицы информации: килобайт (Кбайт, Кб), мега байт (Мбайт, Мб) и гигабайт (Гбайт, Гб).

1 Кб =1024 байта.

1 Мб = 1024 Кбайта = 1024 1024 байт.

1 Гб = 1024 Мбайта = 230 байтов.

Эти единицы чаще всего используют для указания объема памяти компьютера.

1.2. Информационные процессы и технологии Информационные процессы (сбор, обработка и передача информа ции) всегда играли важную роль в науке, технике и жизни общества. В ходе эволюции человечества просматривается устойчивая тенденция к автоматизации этих процессов, хотя их внутреннее содержание по су ществу осталось неизменным.

Сбор информации это деятельность субъекта, в ходе которой он получает сведения об интересующем его объекте. Сбор информации может производиться или человеком, или с помощью технических средств и систем аппаратно. Например, пользователь может получить информацию о движении поездов или самолетов сам, изучив расписа ние, или же от другого человека непосредственно, либо через какие-то документы, составленные этим человеком, или с помощью технических средств (автоматической справки, телефона и т. д.). Задача сбора ин формации не может быть решена в отрыве от других задач, в частно сти, задачи обмена информацией (передачи).

Обмен информацией это процесс, в ходе которого источник ин формации ее передает, а получатель принимает. Если в передаваемых сообщениях обнаружены ошибки, то организуется повторная передача этой информации. В результате обмена информацией между источником и получателем устанавливается своеобразный "информационный ба ланс", при котором в идеальном случае получатель будет располагать той же информацией, что и источник.

Обмен информации производится с помощью сигналов, являющихся ее материальным носителем. Источниками информации могут быть лю бые объекты реального мира, обладающие определенными свойствами и способностями. Если объект относится к неживой природе, то он выра батывает сигналы, непосредственно отражающие его свойства. Если объектом-источником является человек, то вырабатываемые им сигналы могут не только непосредственно отражать его свойства, но и соответст вовать тем знакам, которые человек вырабатывает с целью обмена ин формацией.

Принятую информацию получатель может использовать неодно кратно. С этой целью он должен зафиксировать ее на материальном но сителе (магнитном, фото, кино и др.). Процесс формирования исходно го, несистематизированного массива информации называется накопле нием информации. Среди записанных сигналов могут быть такие, кото рые отражают ценную или часто используемую информацию. Часть ин формации в данный момент времени особой ценности может не пред ставлять, хотя, возможно, потребуется в дальнейшем.

Хранение информации это процесс поддержания исходной ин формации в виде, обеспечивающем выдачу данных по запросам конеч ных пользователей в установленные сроки.

Обработка информации это упорядоченный процесс ее преобра зования в соответствии с алгоритмом решения задачи.

После решения задачи обработки информации результат должен быть выдан конечным пользователям в требуемом виде. Эта операция реализуется в ходе решения задачи выдачи информации. Выдача ин формации, как правило, производится с помощью внешних устройств ЭВМ в виде текстов, таблиц, графиков и пр.

Информационная техника представляет собой материальную основу информационной технологии, с помощью которой осуществляется сбор, хранение, передача и обработка информации. До середины XIX века, ко гда доминирующими были процессы сбора и накопления информации, основу информационной техники составляли перо, чернильница и бума га. Коммуникация (связь) осуществлялась путем направления пакетов (депеш). На смену «ручной» информационной технике в конце XIX века пришла «механическая» (пишущая машинка, телефон, телеграф и др.), что послужило базой для принципиальных изменений в технологии об работки информации. Понадобилось еще много лет, чтобы перейти от запоминания и передачи информации к ее переработке. Это стало воз можно с появлением во второй половине нашего столетия такой инфор мационной техники, как электронные вычислительные машины, поло жившие начало «компьютерной технологии».

Древние греки считали, что технология (techne мастерство + togos учение) это мастерство (искусство) делать вещи. Более емкое опре деление это понятие приобрело в процессе индустриализации общества.

Технология это совокупность знаний о способах и средствах про ведения производственных процессов, при которых происходит качест венное изменение обрабатываемых объектов.

Технологиям управляемых процессов свойственны упорядоченность и организованность, которые противопоставляются стихийным процес сам. Исторически термин «технология» возник в сфере материального производства. Информационную технологию в данном контексте можно считать технологией использования программно-аппаратных средств вычислительной техники в данной предметной области.

Информационная технология это совокупность методов, произ водственных процессов и программно-технических средств, объединен ных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, обработку, хранение, распространение и отображение информации с целью сниже ния трудоемкости процессов использования информационного ресурса, а также повышения их надежности и оперативности.

Информационные технологии характеризуются следующими основ ными свойствами:

предметом (объектом) обработки (процесса) являются данные;

целью процесса является получение информации;

средствами осуществления процесса являются программные, ап паратные и программно-аппаратные вычислительные комплексы;

процессы обработки данных разделяются на операции в соответ ствии с данной предметной областью;

выбор управляющих воздействий на процессы должен осуществ ляться лицами, принимающими решение;

критериями оптимизации процесса являются своевременность доставки информации пользователю, ее надежность, достоверность, полнота.

Из всех видов технологий информационная технология сферы управления предъявляет самые высокие требования к "человеческому фактору", оказывая принципиальное влияние на квалификацию работ ника, содержание его труда, физическую и умственную нагрузку, про фессиональные перспективы и уровень социальных отношений.

1.3. ЭВМ как средство обработки информации При рассмотрении ЭВМ как средства обработки информации важ ную роль играют понятие архитектуры ЭВМ, классификация ЭВМ, структура и принципы функционирования ЭВМ, а также основные ха рактеристики вычислительной техник.

Понятие архитектуры ЭВМ С середины 60-х годов существенно изменился подход к созданию вычислительных машин. Вместо независимой разработки аппаратуры и некоторых средств математического обеспечения стала проектироваться система, состоящая из совокупности аппаратных (hardware) и программ ных (software) средств. При этом на первый план выдвинулась концеп ция их взаимодействия. Так возникло принципиально новое понятие архитектура ЭВМ.

Под архитектурой ЭВМ понимается совокупность общих принципов организации аппаратно-программных средств и их характеристик, опре деляющая функциональные возможности ЭВМ при решении соответст вующих классов задач.

Архитектура ЭВМ охватывает широкий круг проблем, связанных с построением комплекса аппаратных и программных средств и учиты вающих множество факторов. Среди этих факторов важнейшими явля ются: стоимость, сфера применения, функциональные возможности, удобство эксплуатации, а одним из главных компонентов архитектуры являются аппаратные средства. Основные компоненты архитектуры ЭВМ можно представить в виде схемы, показанной на рис. 1.

Архитектуру вычислительного средства следует отличать от его структуры. Структура вычислительного средства определяет его кон кретный состав на некотором уровне детализации (устройства, блоки узлы и т. д.) и описывает связи внутри средства во всей их полноте.

Архитектура же определяет правила взаимодействия составных час тей вычислительного средства, описание которых выполняется в той мере, в какой это необходимо для формирования правил их взаимодей ствия. Она регламентирует не все связи, а наиболее важные, которые должны быть известны для более грамотного использования данного средства.

Архитектура ЭВМ Компоненты архитектуры Вычислительные и Аппаратные Программное логические средства обеспечение Системный подход Структура ЭВМ Операционная система Языки Форматы данных Организация памяти программирования Организация ввода Быстродействие Прикладные ПО вывода Принципы управления Рис. 1. Основные компоненты архитектуры ЭВМ Так, пользователю ЭВМ безразлично, на каких элементах выполнены электронные схемы, схемно или программно реализуются команды и т.д. Важно другое: как те или иные структурные особенности ЭВМ свя заны с возможностями, предоставляемыми пользователю, какие альтер нативы реализованы при создании машины и по каким критериям при нимались решения, как связаны между собой характеристики отдельных устройств, входящих в состав ЭВМ, и какое влияние они оказывают на общие характеристики машины. Иными словами, архитектура ЭВМ дей ствительно отражает круг проблем, относящихся к общему проектиро ванию и построению вычислительных машин и их программного обес печения.

Классификация ЭВМ Чтобы судить о возможностях ЭВМ, их принято разделять на группы по определенным признакам, т.е. классифицировать. Сравнительно не давно классифицировать ЭВМ по различным признакам не составляло большого труда. Важно было только определить признак классифика ции, например: по назначению, по габаритам, по производительности, по стоимости, по элементной базе и т. д.

С развитием технологии производства ЭВМ классифицировать их стало все более затруднительно, ибо стирались грани между такими важными характеристиками, как производительность, емкость внутрен ней и внешней памяти, габариты, вес, энергопотребление и др.

Структура и принципы функционирования ЭВМ Более чем за полвека развития вычислительных средств прогресс в аппаратной реализации ЭВМ и их технических характеристик превзо шел все прогнозы, и пока не заметно снижение его темпов. Несмотря на то, что современные ЭВМ внешне не имеют ничего общего с первыми моделями, основополагающие идеи, заложенные в них и связанные с понятием алгоритма, разработанным Аланом Тьюрингом, а также архи тектурной реализацией, предложенной Джоном фон Нейманом, пока не претерпели коренных изменений (за исключением систем параллельной обработки информации).

Любая ЭВМ неймановской архитектуры содержит следующие ос новные устройства:

арифметико-логическое устройство (АЛУ);

устройство управления (УУ) Процессор запоминающее устрой АЛУ ство (ЗУ);

устройства ввода вывода (УВВ);

Системный интерфейс пульт управления (ПУ).

В современных ЭВМ АЛУ и АВВ ЗУ УУ объединены в общее уст УУ ройство, называемое централь ным процессором. Обобщенная логическая структура ЭВМ представлена на рис. 2. ПУ Процессор или микропро Рис. 2. Обобщённая логическая цессор, является основным уст структура ЭВМ ройством ЭВМ. Он предназна чен для выполнения вычисле нии по хранящейся в запоминающем устройстве программе и обеспече ния общего управления ЭВМ. Быстродействие ЭВМ в значительной ме ре определяется скоростью работы процессора. Для ее увеличения про цессор использует собственную намять небольшого объема, именуемую местной или сверхоперативной, что в некоторых случаях исключает не обходимость обращения к запоминающему устройству ЭВМ.

Вычислительный процесс должен быть предварительно представлен для ЭВМ в виде программы последовательности инструкций (команд), записанных в порядке выполнения. В процессе выполнения программы ЭВМ выбирает очередную команду, расшифровывает ее, определяет, какие действия и над какими операндами следует выполнить. Эту функ цию осуществляет УУ. Оно же помещает выбранные из ЗУ операнды в АЛУ, где они и обрабатываются. Само АЛУ работает под управлением УУ.

Обрабатываемые данные и выполняемая программа должны нахо диться в запоминающем устройстве памяти ЭВМ, куда они вводятся через устройство ввода. Емкость памяти измеряется в величинах, крат ных байту. Память представляет собой сложную структуру, построен ную по иерархическому принципу, и включает в себя запоминающие устройства различных типов. Функционально она делится на две части:

внутреннюю и внешнюю.

Внутренняя, или основная память это запоминающее устройство, напрямую связанное с процессором и предназначенное для хранения выполняемых программ и данных, непосредственно участвующих в вы числениях. Обращение к внутренней памяти ЭВМ осуществляется с вы соким быстродействием, но она имеет ограниченный объем, определяе мый системой адресации машины.

Внутренняя память, в свою очередь, делится на оперативную (ОЗУ) и постоянную (ПЗУ) память. Оперативная память, по объему составляю щая большую часть внутренней памяти, служит для приема, хранения и выдачи информации. При выключении питания ЭВМ содержимое опе ративной памяти теряется. Постоянная память обеспечивает хранение и выдачу информации. В отличие от содержимого оперативной памяти, содержимое постоянной заполняется при изготовлении ЭВМ и не может быть изменено в обычных условиях эксплуатации. В постоянной памяти хранятся часто используемые (универсальные) программы, и данные, к примеру, некоторые программы операционной системы, программы тес тирования оборудования ЭВМ и др. При выключении питания содержи мое постоянной памяти сохраняется.

Внешняя память (ВЗУ) предназначена для размещения больших объ емов информации и обмена ею с оперативной памятью. Для построения внешней памяти используют энергонезависимые носители информации (диски и ленты), которые к тому же являются переносимыми. Емкость этой памяти практически не имеет ограничений, а для обращения к ней требуется больше времени, чем ко внутренней.

Внешние запоминающие устройства конструктивно отделены от центральных устройств ЭВМ (процессора и внутренней памяти), имеют собственное управление и выполняют запросы процессора без его непо средственного вмешательства. В качестве ВЗУ используют накопители на магнитных и оптических дисках, а также накопители на магнитных лентах.

Устройства ввода-вывода служат соответственно для ввода инфор мации в ЭВМ и вывода из нее, а также для обеспечения общения поль зователя с машиной. Процессы ввода-вывода протекают с использова нием внутренней памяти ЭВМ. Иногда устройства ввода-вывода назы вают периферийными или внешними устройствами ЭВМ. К ним отно сятся, в частности, дисплеи (мониторы), клавиатура, манипуляторы типа "мышь", алфавитно-цифровые печатающие устройства (принтеры), гра фопостроители, сканеры и др. Для управления внешними устройствами (в том числе и ВЗУ) и согласования их с системным интерфейсом слу жат групповые устройства управления внешними устройствами, адапте ры или контроллеры.

Системный интерфейс это конструктивная часть ЭВМ, предназна ченная для взаимодействия ее устройств и обмена информацией между ними.

В больших, средних и супер-ЭВМ в качестве системного интерфейса используются сложные устройства, имеющие встроенные процессоры ввода-вывода, именуемые каналами. Такие устройства обеспечивают высокую скорость обмена данными между компонентами ЭВМ.

Пульт управления служит для выполнения оператором ЭВМ или системным программистом системных операций в ходе управления вы числительным процессом. Кроме того, при техническом обслуживании ЭВМ за пультом управления работает инженерно-технический персо нал. Пульт управления конструктивно часто выполняется вместе с цен тральным процессором.

Основные характеристики вычислительной техники К основным характеристикам вычислительной техники относятся ее эксплуатационно-технические характеристики, такие, как быстродейст вие, емкость памяти, точность вычислений и др.

Быстродействие ЭВМ рассматривается в двух аспектах. С одной сто роны, оно характеризуется количеством элементарных операций, вы полняемых центральным процессором в секунду. Под элементарной операцией понимается любая простейшая операция типа сложения, пе ресылки, сравнения и т.д. С другой стороны, быстродействие ЭВМ су щественно зависит от организации ее памяти. Время, затрачиваемое на поиск необходимой информации в памяти, заметно сказывается на бы стродействии ЭВМ.

В зависимости от области применения выпускаются ЭВМ с быстро действием от нескольких сотен тысяч до миллиардов операций в секун ду. Для решения сложных задач возможно объединение нескольких ЭВМ в единый вычислительный комплекс с требуемым суммарным бы стродействием.

Наряду с быстродействием часто пользуются понятием производи тельность. Если первое обусловлено, главным образом, используемой в ЭВМ системой элементов, то второе связано с ее архитектурой и разно видностями решаемых задач.

Емкость, или объем памяти определяется максимальным количест вом информации, которое можно разместить в памяти ЭВМ. Обычно емкость памяти измеряется в байтах. Как уже отмечалось, память ЭВМ подразделяется на внутреннюю и внешнюю. Внутренняя, или оператив ная память, по своему объему у различных классов машин различна и определяется системой адресации ЭВМ. Емкость внешней памяти из-за блочной структуры и съемных конструкций накопителей практически неограниченна.

Точность вычислений зависит от количества разрядов, используемых для представления одного числа. Современные ЭВМ комплектуются 32 или 64-разрядными микропроцессорами, что вполне достаточно для обеспечения высокой точности расчетов самых разнообразных прило жениях. Однако, если этого мало, можно использовать удвоенную или утроенную разрядную сетку.

Система команд это перечень команд, которые способен выпол нить процессор ЭВМ. Система команд устанавливает, какие конкретно операции может выполнять процессор, сколько операндов требуется указать в команде, какой вид (формат) должна имеет команда для ее распознания. Количество основных разновидностей команд невелико, с их помощью ЭВМ способны выполнять операции сложения, вычитания, умножена деления, сравнения, записи в память, передачи числа из реги стра в регистр, преобразования из одной системы счисления в другую и т. д. При необходимости выполняете модификация команд, учитываю щая специфику вычислений.

Надежность ЭВМ это способность машины сохранять свои свойст ва при заданных условиях эксплуатации в течение определенного про межутка времени. Количественной оценкой надежности ЭВМ, содер жащей элементы, отказ которых приводит к отказу всей машины, могут служить следующие показатели:

вероятность безотказной работы за определенное время при дан ных условиях эксплуатации;

наработка ЭВМ на отказ;

среднее время восстановления машины и др.

Для более сложных структур типа вычислительного комплекса или системы понятие «отказ» не имеет смысла. В таких системах отказы от дельных элементов приводят к некоторому снижению эффективности функционирования, а не к полной потере работоспособности в целом.

Важное значение имеют и другие характеристики вычислительной техники, например: универсальность, программная совместимость, вес, габариты, энергопотребление и др. Они принимаются во внимание при оценивании конкретных сфер применения ЭВМ.

1.4. Виды программного обеспечения ЭВМ Назначением ЭВМ является выполнение программ. Программа со держит команды, определяющие порядок действий компьютера. Сово купность программ для компьютера образует программное обеспечение (ПО). По функциональному признаку различают следующие виды ПО:

системное;

прикладное.

Под системным (базовым) понимается программное обеспечение, включающее в себя операционные системы, сетевое ПО, сервисные про граммы, а также средства разработки программ (трансляторы, редакто ры связей, отладчики и пр.).

Основные функции операционных систем (ОС) заключаются в управлении ресурсами (физическими и логическими) и процессами вы числительных систем. Физическими ресурсами являются: оперативная память, процессор, монитор, печатающее устройство, магнитные и оп тические диски. К логическим ресурсам можно отнести программы, файлы, события и т. д. Под процессом понимается некоторая последова тельность действий, предписанная соответствующей программой и ис пользуемыми ею данными.

В настоящее время существует большое количество ОС, разработан ных для ЭВМ различных типов. Сетевое ПО предназначено для управ ления общими ресурсами в распределенных вычислительных системах:

сетевыми накопителями на магнитных дисках, принтерами, сканерами, передаваемыми сообщениями и т. д. К сетевому ПО относят ОС, под держивающие работу ЭВМ в сетевых конфигурациях (так называемые сетевые ОС), а также отдельные сетевые программы (пакеты), исполь зуемые совместно с обычными, не сетевыми ОС.

Для расширения возможностей операционных систем и предоставле ния набора дополнительных услуг используются сервисные программы.

Их можно разделить на следующие группы:

интерфейсные системы;

оболочки операционных систем;

утилиты.

Интерфейсные системы являются естественным продолжением опе рационной системы и модифицируют как пользовательский, так и про граммный интерфейсы, а также реализуют дополнительные возможно сти по управлению ресурсами ЭВМ. В связи с тем, что развитая интер фейсная система может изменить весь пользовательский интерфейс, часто их также называют операционными системами.

Оболочки операционных систем, в отличие от интерфейсных систем, модифицируют только пользовательский интерфейс, предоставляя поль зователю качественно новый интерфейс по сравнению с реализуемым операционной системой. Такие системы существенно упрощают выпол нение часто запрашиваемых функций, например, таких операций с фай лами, как копирование, переименование и удаление, а также предлагают пользователю ряд дополнительных услуг. В целом, программы оболочки заметно повышают уровень пользовательского интерфейса, наиболее полно удовлетворяя потребностям пользователя.

На ПЭВМ широко используются такие программы-оболочки, как Norton Commander, FAR Manager и Windows Commander.

Утилиты предоставляют пользователям средства обслуживания компьютера и его ПО. Они обеспечивают реализацию следующих дей ствий:

обслуживание магнитных дисков;

обслуживание файлов и каталогов;

предоставление информации о ресурсах компьютера;

шифрование информации;

защита от компьютерных вирусов;

архивация файлов и др.

Средства разработки программ используются для разработки нового программного обеспечения как системного, так и прикладного.

Прикладным называется ПО, предназначенное для решения опреде ленной целевой задачи из проблемной области. Часто такие программы называют приложениями.

Спектр проблемных областей в настоящее время весьма широк и включает в себя по крайней мере следующие: промышленное производ ство, инженерную практику, научные исследования, медицину, управ ление (менеджмент), делопроизводство, издательскую деятельность, об разование и т. д.

Из всего разнообразия прикладного ПО выделяют группу наиболее распространенных программ (типовые пакеты и программы), которые можно использовать во многих областях человеческой деятельности.

К типовому прикладному ПО относят следующие программы:

текстовые процессоры;

табличные процессоры;

системы иллюстративной и деловой графики (графические про цессоры);

системы управления базами данных;

экспертные системы;

программы математических расчетов, моделирования и анализа экспериментальных данных.

Предлагаемые на рынке ПО приложения, в общем случае, могут быть выполнены как отдельные программы либо как интегрированные системы. Интегрированными системами обычно являются экспертные системы, программы математических расчетов, моделирования и анали за экспериментальных данных, а также офисные системы.

2. ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА WINDOWS Операционная система Microsoft Windows XP, создана на основе технологии NT и является прямой наследницей системы Windows 2000.

Вместе с тем, все лучшие нововведения, включенные в Windows Me, можно обнаружить и в Windows XP. При сохранении высоких показате лей надежности, безопасности и быстродействия, система стала более простой в освоении, в ней появилось множество средств, предназначен ных для индивидуальных домашних пользователей.

Система поставляется в нескольких вариантах, ориентированных на разные особенности применения. Версия Microsoft Windows XP Home Edition предназначена для индивидуальных пользователей, чаще всего работающих на домашнем компьютере. В этой версии особый упор сде лан на работу с рисунками, аудио и видео. Версия Microsoft Windows XP Professional предназначена, как ясно из названия, для профессионалов.

Эта версия наиболее часто используется в организациях. Если же вы до ма выполняете сложные работы по созданию и редактированию изобра жений, моделированию и конструированию, или любые другие сложные работы, то эта версия подойдет и для вашего домашнего компьютера.

Версия Microsoft Windows XP Server предназначена для установки на сервере мощном компьютере, обеспечивающем работу множества пользователей в компьютерной сети.

Следует отметить, что для эффективной работы с операционной сис темой Windows XP требуется достаточно мощный современный компь ютер. Прежде всего, в компьютере должно быть установлено не менее 128 мегабайт памяти. Лучше установить 256 мегабайт, чтобы система работала быстрее. Процессор может использоваться любой, но не слиш ком старый. Если тактовая частота процессора не менее 300 мегагерц, то он подойдет. Хотя лучше, конечно, использовать процессор с частотой более одного гигагерца. Жесткий диск должен вмещать не только файлы операционной системы и временные файлы, но и иметь достаточно сво бодного места, например, для создания образа компакт-диска перед его записью. Реально требуется диск размером не менее двух-трех гигабайт.

А если учесть, что на диске надо установить другие программы и оста вить место для разных документов, то диск объемом 10 гигабайт нельзя назвать слишком большим.

В версии Windows XP сильно изменился внешний вид системы.

Кнопки, значки, панели теперь выглядят немного иначе. Даже главное меню Windows изменилось. Изменения интерфейса самые значительные после перехода с Windows 3.1 на Windows 95. Вместе с тем имеется воз можность использовать и старый интерфейс, если вы к нему привыкли.

Особо следует отметить работу программ в режиме совместимости с предыдущими версиями Windows. Вы можете работать с программой, которая написана для Windows 95, и не работает в Windows 2000. Все версии Windows XP имеют множество нововведений. Поддерживается значительно больше разнообразных устройств. Система позволяет легко и удобно обрабатывать видеофильмы, фотографии, рисунки, музыку и песни. Теперь с помощью Windows XP любой сможет построить до машнюю сеть на основе двух-трех компьютеров, обеспечив совместное использование файлов, папок, принтера, факса и доступа в Интернет.

При работе с Windows XP для записи информации на записываемые и перезаписываемые компакт-диски вам не потребуется устанавливать дополнительные программы. Записать компакт-диск можно прямо из проводника Windows. Кроме поддержки сжатых папок, особых папок для хранения рисунков, музыки и видео, добавлена панель с командами, состав которых меняется в зависимости от выполняемых вами действий.

Полезным компонентом системы является редактор видеофильмов.

Теперь вы сможете выполнить профессиональный нелинейный монтаж своих любительских фильмов. Существенно легче стало работать с циф ровыми фотокамерами и сканерами. Универсальный проигрыватель ау дио и видео теперь поддерживает больше форматов и позволяет сменить свой внешний вид. Вы можете сами создавать звуковые файлы в попу лярном формате МРЗ. Универсальный проигрыватель поддерживает также воспроизведение цифровых видеодисков (DVD-дисков), что по зволит вам насладиться высочайшим качеством изображения и звука при просмотре современных фильмов.

Существенно улучшена и защита системы. Теперь при случайном удалении важных системных файлов, они будут автоматически восста новлены. Имеется возможность восстановления системы к более ранне му состоянию, после установки новых программ и оборудования. Улуч шенная поддержка технологии Plug&Play позволяет подключить к ком пьютеру многие современные бытовые приборы.

Дальнейшее развитие получили и средства для работы с Интернетом.

Существенно переработана справочная система, улучшена система безопасности. Многочисленные изменения коснулись средств админи стрирования и управления работой множества пользователей в локаль ной вычислительной сети.

2.1. Начало и завершение работы После того, как вы включили компьютер и прошло его тестирование, он автоматически начнет загрузку установленной на жесткий диск опе рационной системы. При этом на экране появится заставка, говорящая о том, что загружается система Windows XP. Процесс загрузки может за нять несколько минут, и вам следует подождать его окончания.

Возможно, вам потребуется ввести свое имя и пароль, если на ком пьютере работает несколько пользователей и вы зарегистрированы как пользователь этого компьютера. По окончании загрузки системы на эк ране появится изображение рабочего стола Windows, внешний вид кото рого зависит от настроек вашей системы.

На рабочем столе располагается панель задач и несколько значков, которые позволяют быстро запускать программы или открывать нужные документы. Расположение и состав значков могут быть самыми разны ми. Например, значок Мой компьютер предназначен для работы с дисками и файлами вашего компьютера, а значок Корзина позволит вам удалять ненужные файлы и восстанавливать ошибочно удаленные файлы. На значение этих и других значков вы узнаете по мере изучения системы.

В левой части панели задач расположена кнопка Пуск, предназначен ная для открытия одноименного меню, которое часто называют главным меню Windows. С помощью главного меню можно запускать различные задачи, открывать документы настраивать систему, пользоваться спра вочной информацией и многое другое.

Чтобы открыть это меню, необходимо щелкнуть мышью на кнопке Пуск. Подведите указатель мыши к кнопке перемещая мышь в нужную сторону. Кнопка немного изменит свой внешний вид, в частности изме нится оттенок фонового цвета. Нажмите левую кнопку мыши и сразу отпустите ее. Haд кнопкой появится рамка с командами, называемая главным, меню системы. Часто говорят просто "нажмите кнопку" подра зумевая, что необходимо щелкнуть на ней мышью. Если у вас не полу чилось открыть меню, попробуйте выполнить описанные выше действия еще раз. Кроме того, на большинстве клавиатур есть специальная кла виша для вызова главного меню. Нажав эту клавишу, вы быстро и легко попадаете в главное меню. Повторное нажатие кнопки убе рет меню с экрана. Каким бы способом вы не воспользовались, резуль тат будет один и тот же на экране появится главное меню операцион ной системы Windows XP.

Если вы работали с предыдущими версиями Windows, то сразу заме тите, как сильно изменилось главное меню. В верхней части меню ука зано имя пользователя, работающего в настоящий момент на компьюте ре. Рядом с именем расположен рисунок, связанный с этим пользовате лем. Это может быть стандартный рисунок, поставляемый вместе с Windows, или любое другое изображение. Так как Windows XP позволя ет работать нескольким пользователям на одном компьютере, настраи ваясь под конкретного пользователя, важно знать, кто работает в на стоящее время.

В центральной части меню справа и слева располагаются команды.

Слева команды предназначены для запуска различных программ. Ко манды в верхней части позволяют запустить важные и часто используе мые программы, такие как Internet Explorer и Outlook Express. Эти про граммы предназначены для работы в Интернете. Команды, расположен ные ниже, предназначены для запуска программ, с которыми вы недавно работали. Как только вы запустите какую-либо программу, команда для ее запуска появится в левой части главного меню. При этом программы, которые вы давно не запускали, могут быть убраны из меню. Ниже ко манд запуска часто используемых программ расположена команда Дру гие программы. Выбрав ее, вы можете запустить программу установ ленную на компьютере.

Справа в центральной части меню расположены команды просмотра содержимого важных папок вашего компьютера, а также команды на стройки системы. С их помощью вы можете получить справочную ин формацию, просмотреть ранее созданные документы и выполнить мно гие другие действия.

В нижней части меню расположены команды для завершения работы Windows. С их помощью можно приостановить работу компьютера, пе регрузить компьютер или выключить его. Кроме того, можно закончить работу на компьютере текущего пользователя, чтобы дать возможность поработать другому человеку.

Если установить указатель мыши в область главного меню, в меню появляется горизонтальная полоса, обозначающая выбранную команду меню. При движении указателя мыши вдоль меню, выделение элемента перемещается вслед за указателем. Некоторые элементы меню имеют в правой части изображение стрелки. Это означает, что данная команда меню предназначена для открытия еще одного, вложенного меню. При установке новых программ в меню Все программы обычно автоматически добавляются новые команды для запуска этих программ. Чтобы перейти к вложенному меню, нужно подвести указатель мыши к изображению стрелки. При этом вложенное меню откроется, и вы можете переме щаться по нему точно так же, как и по главному, то есть, перемещая ука затель мыши. Для выбора команды меню достаточно щелкнуть на ней мышью.

Если в одном из вложенных меню вы увидите команду, то данное меню показано не полностью. Если вы долго не пользовались одной из команд меню, то можете не найти ее при очередном открытии главного меню. Операционная система Windows XP скрывает редко используе мые команды меню, чтобы они не отвлекали вас. Эта возможность на страиваемая, и может быть отключена. Чтобы увидеть все без исключе ния команды, следует щелкнуть мышью на команде, и на экране поя вятся скрытые ранее команды вспомога тельного меню.

Для правильного окончания работы с системой Windows XP необходимо вос пользоваться командой главного меню За вершение работы, расположенной рядом с кнопкой в нижней части главного ме ню.

Рис. 3. Диалог завершения На экране появится диалог Завершение работы Windows работы Windows (рис. 3). Этот диалог предлагает вам сделать выбор способа завершения работы. Если вы на жмете кнопку Отмена, то диалог будет убран с экрана, и вы вернетесь к обычной работе с Windows XP.

2.2. Окна и диалоги, панель задач Все программы в Windows выдают результаты работы в связанные с ними окна. Внешний вид окон может быть самым разным, но есть не сколько элементов, которые присутствуют в большинстве окон. Какую бы программу вы не запустили, внешний вид ее окна будет напоминать окна других программ. Конечно, есть и исключения. Некоторые про граммы непохожи на другие, но таких программ достаточно мало.

В качестве примера типичного окна рассмотрим окно программы WordPad, предназначенной для создания и редактирования текстовых документов. Для запуска программы следует выбрать команду главного меню Все программы пункт Стандартные пункт WordPad. Программа будет запущена, и на рабочем столе появится ее окно. Рассмотрим основные элементы окна программы (рис. 4).

Заголовок окна Меню Панель инструментов Рабочая область Строка состояния Рис. 4. Пример рабочего окна программы Каждое окно программы имеет заголовок, в котором обычно отобра жаются название программы и название редактируемого документа, на пример, Документ WordPad. В левой части заголовка расположен значок программы, а в правой управляющие кнопки. Отметим, что програм ма, с которой вы работаете в настоящее время, имеет более яркий заго ловок окна, чем остальные программы.

Под заголовком располагается так называемое меню.


Как вы уже знаете, меню дает вам возможность выбора различных действий с по мощью команд. Та или иная команда меню может быть выбрана с по мощью мыши или клавиатуры. Поскольку обычно команд в программе бывает много, они не помещаются в одной строке, и их располагают во множестве вложенных меню. Например, при работе в графическом ре дакторе Paint, команда меню Вид скрывает целую группу команд, кото рые также могут вызывать еще одну группу команд. Работа с меню лю бых программ не отличается от работы с главным меню Windows. С по мощью мыши или клавиатуры вы последовательно выбираете нужные команды меню, открывая при необходимости вспомогательные меню (рис. 5). В дальнейшем, при описании каких-либо действий запись Вид Масштаб Другой будет означать необходимость последовательного вы бора трех команд меню. Некоторые команды в меню могут быть более бледными, чем другие. Такие команды в данный момент недоступны.

Например, вы не можете выбрать обычный масштаб просмотра, если уже находитесь в этом режиме. С помощью меню можно выполнить лю бые действия, однако есть и другие способы работы с программами.

Рис. 5. Вложенное меню Чтобы облегчить выполнение часто используемых команд, ниже строки меню расположены одна или несколько панелей инструментов.

Эти панели представляют собой полосы, на которых помещено множе ство рисунков. Когда вы подводите указатель мыши к любому рисунку, вокруг него рисуется рамка и рисунок становится похожим на кнопку. В некоторых программах на панелях инструментов всегда нарисованы кнопки, вне зависимости от местонахождения указателя мыши. Кнопки предназначены для выполнения различных действий, которые поясня ются рисунками на кнопках. Например, кнопка предназначена для открытия файлов, кнопка предназначена для записи на диск, а для печати документа. Если действие в данный момент не может быть выполнено, то изображение соответствующей кнопки будет бледным.

Рабочая область окна предназначена для отображения информации данной программы. В рабочей области вы выполняете те действия, для которых и предназначена программа, например, рисуете или набираете тексты. В нижней части рабочего окна программы обычно располагается строка состояния, которая отображает различную служебную информа цию или подсказку о том, что требуется сделать дальше.

Кроме окон программ, в Windows существуют специальные окна, предназначенные для управления и настройки. С помощью таких окон вы ведете диалог с системой Windows, поэтому их называют диалого выми окнами, или просто диалогами. Вид диалогов может быть самым разным, однако все они содержат некоторые типовые элементы управ ления.

Любой диалог предполагает выбор дальнейших действий и содержит для этого ряд кнопок. Чаще всего в диалогах имеются кнопки подтвер ждения, отмены и, возможно, вызова подсказки.

Нажатие кнопок ОК и Отмена подразумевает завершение диалога и закрытие соответствующего окна. В диалогах может быть достаточно много кнопок. Чаще всего дополнительные кнопки в диалоге вызывают другой диалог. После закрытия нового диалога вы вернетесь к работе с предыдущим диалогом. Если в данное время нажатие кнопки не допус кается, она будет выглядеть более бледной, чем другие.

Работа с любой программой ведется в ее рабочем окне. В рабочей области окна вы выполняете действия, для которых предназначена дан ная программа. С помощью команд меню и кнопок на панели инстру ментов можно задавать различные команды. В результате их выполне ния на экране могут появляться диалоги, в которых вы уточняете неко торые параметры. Информация в строке состояния служит для облегче ния работы. Чтобы управлять окнами программ, используются специ альные кнопки, расположенные в правой верхней части окна. Кнопка используется для того, чтобы убрать с рабочего стола ненужную вам в данный момент программу, но не завершать ее работу. Если вы нажмете эту кнопку, окно программы будет убрано с рабочего стола. Эта проце дура называется сворачиванием окна. В любой момент вы можете раз вернуть окно и продолжить работу. Следует помнить, что программа ра ботает даже и при свернутом окне. Чтобы прекратить работу програм мы, необходимо не свернуть, а закрыть ее окно. Кнопка предназначе на для закрытия окна и завершения работы программы, связанной с дан ным окном.

Кнопка позволяет увеличить размер окна программы так, чтобы оно заняло весь рабочий стол. При этом рисунок на кнопке меняется, и кнопка превращается в. Нажатие кнопки приведет к восстанов лению исходных размеров окна программы. Увеличение размеров окна во весь экран бывает нужно, когда отображаемой информации много, а уменьшение размеров окна - когда вы хотите увидеть одновременно ра боту нескольких программ.

Для управления работой нескольких программ удобно использовать панель задач, расположенную в нижней части рабочего стола Windows XP. В левой части панели расположена кнопка Пуск. Правее этой кнопки обычно расположена панель инструментов почти с такими же значками, как и на рабочем столе Windows (рис. 6).

Рис. 6. Панель инструментов для быстрого запуска программ Эта панель называется Быстрый запуск и предназначена для запуска популярных и часто используемых программ. Использование данной панели бывает удобно, когда значки для запуска программ расположены на рабочем столе, который загроможден открытыми окнами. Кроме то го, удобнее запускать программы нажатием одной кнопки, чем последо вательно выбирать несколько команд главного меню Windows. Вы мо жете добавлять в эту панель любые значки для запуска программ.

В правой части панели задач располагается панель индикации. На ней отображается текущее время и значки различных запущенных про грамм (рис. 7). В Windows XP значки, которые не используются в на стоящее время, могут быть убраны из панели индикации.

Рис. 7. Панель индикации Если вы долго не использовали некоторые значки на панели индика ции, они могут быть спрятаны. В этом случае на краю панели появится специальная кнопка.

Нажав эту кнопку, вы развернете панель индикации. При этом будут показаны все значки, а кнопка изменит свой вид на. Щелкнув мы шью на любом значке, вы запустите связанную с ним программу. Если вы не выполните никаких действий, панель индикации снова будет свернута.

После того, как программа запущена и на рабочем столе появилось ее окно, в центральной части панели задач появляется кнопка, соответ ствующая запущенной программе. Подведите указатель мыши к такой кнопке, и она изменит свой цвет. Если вы в данный момент работаете с какой-то программой, то заголовок ее окна на рабочем столе более яр кий, чем заголовки окон других программ, а кнопка с названием про граммы на панели задач выглядит нажатой.

Если вы запустили несколько копий одной программы, например, просматриваете разные Web-страницы с помощью программы Internet Explorer или редактируете несколько рисунков в разных копиях графи ческого редактора Paint, то отдельные копии могут отображаться как не сколькими, так и одной кнопкой в панели задач. Это зависит от настроек системы. Если все копии связаны с одной кнопкой, на ней будет написа но число, соответствующее количеству работающих копий программы.

Щелчок мышью на кнопке программы, расположенной на панели за дач, активизирует программу. Ее окно появляется на экране, и кнопка становится нажатой. Если окно программы было свернуто, то нажатие кнопки развернет его. Повторное нажатие кнопки свернет окно про граммы. Если программе, с которой вы в настоящее время не работаете, требуется ваше вмешательство, кнопка на панели задач начнет мигать.

Нажав мигающую кнопку, вы перейдете к данной программе, щелкнув мышью на кнопке. При этом кнопка станет нажатой и перестанет ми гать.

2.3. Проводником Windows Для запуска проводника следует выбрать команду главного меню Windows Другие программы Стандартные Проводник. После запуска программы на рабочем столе появится ее окно, внешний вид которого может значительно различаться, в зависимости от настроек программы.

В основном эти различия связаны с внешним видом области просмотра содержимого выбранной папки.

В верхней части окна программы, как и во всех других программах, расположен заголовок. В качестве названия в заголовке используется имя текущей папки, с которой проводник работает в настоящее время.

Ниже расположены меню и панели инструментов, с помощью которых вы можете выполнять различные действия с файлами и папками компь ютера. Возможно, на вашем компьютере некоторые кнопки на панели инструментов будут сопровождаться надписями, поясняющими назна чение данных кнопок. Поле Адрес позволяет вводить полный путь к файлу или папке для быстрого доступа к ним.

Центральная часть рабочего окна проводника разбита на несколько областей. Слева расположен список всех дисков и папок вашего компь ютера. С его помощью вы можете легко выбрать любую папку, чтобы просмотреть ее содержимое. Содержимое выбранной папки отображает ся в правой области окна программы. В центральной области располо жены команды, с помощью которых вы можете выполнять различные операции над файлами, переходить к важным папкам и просматривать информацию о выбранном файле. Чтобы изменить пропорции между этими областями, необходимо подвести указатель мыши к разделяющей их границе. Указатель мыши изменит свою форму. Если вы нажмете кнопку мыши и, не отпуская ее, переместите границу вправо или влево, вы можете установить новые размеры областей.

Вы можете вызвать проводник и другим способом, например, щелк нув мышью на значке Мои документы или на значке Мой компьютер на ра бочем столе Windows. Также вы можете выбрать аналогичные команды в главном меню Windows. В любом случае, когда вы захотите просмот реть какую-либо папку вашего компьютера, будет запущен проводник, и данная папка станет текущей. При таком способе запуска дерево дисков и папок не будет отображаться, и центральная часть окна будет разбита только на две части. Можно отобразить или убрать список папок в лю бой момент при работе с проводником. Для этого следует нажать кнопку с надписью Папки, расположенную на панели задач. При каждом нажа тии кнопка фиксируется в нажатом или отжатом состоянии. Когда кноп ка нажата, список папок отображается в левой части окна программы.


Если кнопка отжата, список не отображается.

Вы также можете раскрывать и сворачивать списки задач, располо женные левее содержимого выбранной папки. Все действия, которые вы можете выполнить, разделены на три списка. В верхней части располо жен список действий по работе с текущей папкой или с выделенным файлом. Ниже расположены ссылки на важные папки вашего компьюте ра. Эти ссылки позволяют быстро перейти к нужной папке. Последний список, расположенный еще ниже, содержит информацию о выбранной папке или файле. Каждый список имеет свой заголовок, в правой части которого расположена круглая кнопка. Если кнопка выглядит, как, спи сок свернут, и в панели виден только его заголовок. Нажмите кнопку, список раскроется, и кнопка изменится. Нажав кнопку, вы свернете спи сок. Можно свернуть некоторые списки, Оставив другие раскрытыми.

Список файлов текущей папки, отображаемый в правой части окна, также может иметь самый разный вид. Нажав кнопку на панели задач, вы откроете вспомогательное меню с командами выбора внешнего вида списка. Можно отображать файлы в виде маленьких или больших знач ков, причем рядом будет выведена дополнительная информация о фай ле. Если в папках, которые вложены в текущую папку, находятся графи ческие файлы, на значках этих папок вы увидите эскизы нескольких изо бражений из таких файлов. Вариант табличного просмотра кроме имени файла выводит его размер, дату последнего сохранения и тип. Щелкнув мышью на заголовке любого столбца таблицы, вы отсортируете список файлов по возрастанию этого параметра. Повторный щелчок отсортиру ет файлы по убыванию. С помощью этих приемов легко найти, напри мер, самый большой файл в данной папке, или самый новый. Очень удобен просмотр эскизов файлов. Чаще всего такой режим используется при работе с изображениями.

2.4. Поиск информации в компьютере После некоторого времени работы за компьютером, вы обнаружите, что не всегда можете вспомнить место, где расположен тот или иной нужный вам документ. В таком случае вам следует воспользоваться средствами поиска информации, включенными в операционную систе му. При этом следует помнить, что для успешного поиска файла необ ходимо правильно указать критерии поиска.

В общем случае поиск информации в Windows XP удобно проводить, выбрав команду главного меню Найти. При этом будет запущен провод ник Windows в режиме поиска файлов и папок. Если вы уже работаете с проводником, то можете запустить поиск искомого файла, не выходя из этой программы. Чтобы воспользоваться средствами поиска информа ции, нужно нажать кнопку на панели инструментов проводника.

При этом кнопка зафиксируется в нажатом состоянии, а в левой части окна программы появится панель с группой элементов управления для настройки поиска. С их помощью вы можете задать критерии поиска и дать команду начала процедуры поиска нужного файла.

Наиболее часто файлы ищут по имени и типу, то есть по их расши рению. Если известно имя файла вместе с расширением, его вводят в верхнее поле ввода. В открывающемся списке Где искать выбирается диск или папка, в которой предполагается произвести поиск. По умол чанию вам предлагается текущая папка, содержимое которой отобража ется в правой части окна программы. Вы можете задать поиск по всем дискам вашего компьютера, но уточнение места поиска существенно ус корит его. Можно усложнить условия поиска, задав в поле ввода Искать текст фразу, которая должна содержаться в искомом файле. При этом следует помнить, что поиск в содержимом файлов может занять очень много времени.

Часто бывает, что имя файла известно не полностью. В этом случае при поиске недостающую часть имени или расширения файла заменяют специальными символами подстановки: Символ * заменяет любое коли чество любых символов, например, поиск по шаблону *.* задает поиск всех файлов. Часто применяют шаблоны типа *.htm или *.doc, то есть шаблоны поиска всех файлов заданного типа. Символ ? в шаблоне за мещает только один, но любой символ, например, по шаблону Д?м бу дут найдены файлы Дом и Дым. Если имя файла имеет внутри пробелы, например, состоит из нескольких слов, то при поиске это имя необходи мо заключать в кавычки, например "Любимая песня.wav".

После того, как вы ввели критерии поиска, можно начать искать файлы. Поиск начинается после нажатия кнопки Найти. По мере нахож дения нужных файлов и папок, их значки будут появляться в правой части окна проводника. Возможно, поиск займет достаточно много вре мени. Вы можете в любой момент прервать процедуру поиска, нажав кнопку Остановить. По результатам поиска выдается список файлов, со ответствующих заданным условиям поиска. Вы можете работать с фай лами из списка, но иногда бывает полезно перейти к папке, где распо ложен нужный файл.

Часто бывает, что вы не знаете имени искомого файла, но знаете дату его создания или его размер. В таком случае вы можете осуществить по иск по этим параметрам файла. Такой поиск нужен, если вам необходим список файлов, созданных например, за последние два дня. Данные воз можности поиска устанавливаются с помощью дополнительных полей настройки, которые появляются в панели поиска при щелчке мышью на ссылке Параметры поиска. Вид поиска задается с помощью установки со ответствующих флажков. При установке конкретных флажков, под ними появляются дополнительные поля для уточнения критериев поиска.

Настроив различные параметры поиска, вы можете существенно по высить его эффективность. Щелчок мышью на заголовке рамки Парамет ры поиска уберет дополнительные поля из панели настройки поиска.

3. АЛГОРИТМЫ И СПОСОБЫ ИХ ОПИСАНИЯ 3.1. Понятие алгоритма Для составления программы, предназначенной для решения на ЭВМ какой-либо задачи, требуется составление алгоритма ее решения.

Алгоритм – это точное предписание, которое определяет процесс, ведущий от исходных данных к требуемому конечному результату. Ал горитмами, например, являются правила сложения, умножения, решения алгебраических уравнений, умножения матриц и т.п. Слово алгоритм происходит от algoritmi, являющегося латинской транслитерацией араб ского имени хорезмийского математика IX века аль-Хорезми. Благодаря латинскому переводу трактата аль-Хорезми европейцы в XII веке позна комились с позиционной системой счисления, и в средневековой Европе алгоритмом называлась десятичная позиционная система счисления и правила счета в ней.

Применительно к ЭВМ алгоритм определяет вычислительный про цесс, начинающийся с обработки некоторой совокупности возможных исходных данных и направленный на получение определенных этими исходными данными результатов. Термин вычислительный процесс распространяется и на обработку других видов информации, например, символьной, графической или звуковой.

Если вычислительный процесс заканчивается получением результа тов, то говорят, что соответствующий алгоритм применим к рассматри ваемой совокупности исходных данных. В противном случае говорят, что алгоритм неприменим к совокупности исходных данных. Любой применимый алгоритм обладает следующими основными свойствами:

результативностью;

определенностью;

массовостью.

Результативность означает возможность получения результата по сле выполнения конечного количества операций.

Определенность состоит в совпадении получаемых результатов не зависимо от пользователя и применяемых технических средств.

Массовость заключается в возможности применения алгоритма к целому классу однотипных задач, различающихся конкретными значе ниями исходных данных.

Для задания алгоритма необходимо описать следующие его элемен ты:

набор объектов, составляющих совокупность возможных исход ных данных, промежуточных и конечных результатов;

правило начала;

правило непосредственной переработки информации (описание последовательности действий);

правило окончания;

правило извлечения результатов.

Алгоритм всегда рассчитан на конкретного исполнителя. В нашем случае таким исполнителем является ЭВМ. Для обеспечения возможно сти реализации на ЭВМ алгоритм должен быть описан на языке, понят ном компьютеру, то есть на языке программирования.

Таким образом, можно дать следующее определение программы.

Программа для ЭВМ представляет собой описание алгоритма и дан ных на некотором языке программирования, предназначенное для по следующего автоматического выполнения.

3.2. Способы описания алгоритмов К основным способам описания алгоритмов можно отнести следую щие: словесно-формульный;

структурный или блок-схемный;

с помо щью граф-схем;

с помощью сетей Петри.

Перед составлением программ чаще всего используются словесно формульный и блок-схемный способы. Иногда перед составлением про грамм на низкоуровневых языках программирования типа языка Ас семблера алгоритм программы записывают, пользуясь конструкциями некоторого высокоуровнего языка программирования. Удобно исполь зовать программное описание алгоритмов функционирования сложных программных систем. Так, для описания принципов функционирования ОС использовался Алголоподобный высокоуровневый язык программи рования.

При словесно-формульном способе алгоритм записывается в виде текста с формулами по пунктам, определяющим последовательность действий. Пусть, например, необходимо найти значение следующего выражения: у = 2а – (х + 6).

Словесно-формульным способом алгоритм решения этой задачи мо жет быть записан в следующем виде:

1. Ввести значения а и х.

2. Сложить х и 6.

3. Умножить a на 2.

4. Вычесть из 2а сумму (х + 6).

5. Вывести у как результат вычисления выражения.

При блок-схемном описании алгоритм изображается геометриче скими фигурами (блоками), связанными по управлению линиями (на правлениями потока) со стрелками. В блоках записывается последова тельность действий. Данный способ по сравнению с другими способами записи алгоритма имеет ряд преимуществ. Он наиболее нагляден: каж дая операция вычислительного процесса изображается отдельной гео метрической фигурой. Кроме того, графическое изображение алгоритма наглядно показывает разветвления путей решения задачи в зависимости от различных условий, повторение отдельных этапов вычислительного процесса и другие детали.

Операции обработки данных и носители информации изображаются на схеме соответствующими блоками. Виды и назначение основных блоков приведены в табл. 1.

Линии, соединяющие блоки и указывающие последовательность свя зей между ними, должны проводится параллельно линиям рамки.

Стрелка в конце линии может не ставиться, если линия направлена слева направо или сверху вниз. В блок может входить несколько линий, то есть блок может являться преемником любого числа блоков. Из блока (кроме логического) может выходить только одна линия. Логический блок может иметь в качестве продолжения один из двух блоков, и из не го выходят две линии. Если на схеме имеет место слияние линий, то ме сто пересечения выделяется точкой. В случае, когда одна линия подхо дит к другой и слияние их явно выражено, точку можно не ставить.

Схему алгоритма следует выполнять как единое целое, однако в слу чае необходимости допускается обрывать линии, соединяющие блоки.

Если при обрыве линии продолжение схемы находится на этом же листе, то на одном и другом конце линии изображается специальный символ соединитель окружность. Внутри парных окружностей указы вается один и тот же идентификатор. В качестве идентификатора, как правило, используется число.

Если схема занимает более одного листа, то в случае разрыва линии вместо окружности используется межстраничный соединитель. Внутри каждого, соединителя указывается адрес — откуда и куда направлена соединительная линия.

Блок-схема должна содержать все разветвления, циклы и обращения к подпрограммам, содержащиеся в программе.

Таблица Условные обозначения блоков схем алгоритмов Наименование Обозначение Функции Выполнение операции или группы операций, в результате которых из Процесс меняется значение, форма представ ления или расположение данных.

Преобразование данных в форму, пригодную для обработки (ввод) или Ввод-вывод отображения результатов обработки (вывод).

Выбор направления выполнения ал горитма в зависимости от некоторых Решение переменных условий.

Использование ранее созданных и Предопределенный отдельно написанных программ процесс (подпрограмм).

Вывод данных на бумажный носи Документ тель.

Ввод-вывод данных, носителем ко Магнитный диск торых служит магнитный диск.

Начало, конец, прерывание процесса Пуск-останов обработки данных.

Указание связи между прерванными Соединитель линиями, соединяющими блоки.

Указание связи между прерванными Межстраничный линиями, соединяющими блоки, соединитель расположенные на разных листах.

Связь между элементом схемы и по Комментарий яснением.

3.3. Структурные схемы алгоритмов Одним из свойств алгоритма является дискретность возможность расчленения процесса вычислений, предписанных алгоритмом, на от дельные этапы, возможность выделения участков программы с опреде ленной структурой. Можно выделить и наглядно представить графиче ски три простейшие структуры:

последовательность двух или более операций;

выбор направления;

повторение.

Любой вычислительный процесс может быть представлен как ком бинация этих элементарных алгоритмических структур. Соответственно, вычислительные процессы, выполняемые на ЭВМ по заданной про грамме, можно разделить на три основных вида: линейные, ветвящиеся, циклические.

Линейным принято называть вычислительный процесс, в котором операции выполняются последовательно, в порядке их записи. Каждая операция является самостоятельной, независимой от каких-либо усло вий. На схеме блоки, отображающие эти операции, располагаются в ли нейной последовательности.

Линейные вычислительные процессы имеют место, например, при вычислении арифметических выражений, когда имеются конкретные числовые данные и над ними выполняются соответствующие условию задачи действия. На рис. 8а показан пример линейного алгоритма, опре деляющего процесс вычисления арифметического выражения у = (b2 ас)/(а + с).

а) б) Начало Начало Ввод Ввод a, b, c a, b, c, x Нет 2 Да p = b – ac x y=a+b y=c/b q=a+c y=p/q Вывод у Вывод у Конец Конец Рис. 8. Примеры алгоритмов:

а) линейный алгоритм;

б) ветвящийся алгоритм Вычислительный процесс называется ветвящимся, если для его реа лизации предусмотрено несколько направлений (ветвей). Каждое от дельное направление процесса обработки данных является отдельной ветвью вычислений. Ветвление в программе это выбор одной из не скольких последовательностей команд при выполнении программы.

Выбор направления зависит от заранее определенного признака, кото рый может относиться к исходным данным, к промежуточным или ко нечным результатам. Признак характеризует свойство данных и имеет два или более значений.

Ветвящийся процесс, включающий в себя две ветви, называется про стым, более двух ветвей сложным. Сложный ветвящийся процесс можно представить с помощью простых ветвящихся процессов.

Направление ветвления выбирается логической проверкой, в резуль тате которой возможны два ответа: "да" условие выполнено и "нет" условие не выполнено.

Следует иметь в виду, что, хотя на схеме алгоритма должны быть показаны все возможные направления вычислений в зависимости от вы полнения определенного условия (или условий), при однократном про хождении программы процесс реализуется только по одной ветви, а ос тальные исключаются. Любая ветвь, по которой осуществляются вычис ления, должна приводить к завершению вычислительного процесса.

На рис. 8б показан пример алгоритма с разветвлением для вычисле (a b), x ния следующего выражения: Y c / d, x Циклическими называются программы, содержащие циклы. Цикл это многократно повторяемый участок программы.

В организации цикла можно выделить следующие этапы:

подготовка (инициализация) цикла (И);

выполнение вычислений цикла (тело цикла) (Т);

модификация параметров (М);

проверка условия окончания цикла (У).

Порядок выполнения этих этапов, например, Т и М, может изменять ся. В зависимости от расположения проверки условия окончания цикла различают циклы с нижним и верхним окончаниями (рис. 9). Для цикла с нижним окончанием (рис. 9а) тело цикла выполняется как минимум один раз, так как сначала производятся вычисления, а затем проверяется условие выхода из цикла. В случае цикла с верхним окончанием (рис.

9б) тело цикла может не выполниться ни разу в случае, если сразу со блюдается условие выхода.

Цикл называется детерминированным, если число повторений тела цикла заранее известно или определено.

Цикл называется итерационным, если число повторений тела цикла заранее неизвестно, а зависит от значений параметров (некоторых пере менных), участвующих в вычислениях.

а) б) И И Да Т У М Нет Т Нет У М Да П П Рис. 9. Примеры циклических алгоритмов 4. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМОВ НА ЯЗЫКЕ ВЫСОКОГО УРОВНЯ ПАСКАЛЬ 4.1. Основные понятия языка Паскаль Как и любой алгоритм, являющийся последовательностью инструк ций, программа на языке Паскаль состоит из команд (операторов), запи санных в определенном порядке и формате.

Команды позволяют получать, сохранять и обрабатывать данные различных типов (например, целые числа, символы, строки символов, т.д.). Однако кроме команд в записи программы участвуют еще так на зываемые "служебные слова". Это и есть элементы формальности, орга низующие структуру программы. Служебные слова можно использовать только по своему прямому назначению. Переопределять их не разреша ется.

Вам уже известно, что основное назначение компьютера облегчить человеку работу с большими объемами информации, поэтому подав ляющее большинство программ построено по одному, довольно просто му принципу: получение данных из внешнего мира (ввод), обработка их по соответствующему алгоритму, хранение необходимой информации и вывод во внешний (по отношению к компьютеру) мир полученных ре зультатов. Все эти действия реализуются через имеющиеся в языках программирования команды, алгоритмические структуры и структуры данных.

4.2. Основная структура программы Правила языка Паскаль предусматривают единую для всех программ форму основной структуры:

Program Имя программы;

Раздел описаний Begin Тело программы End.

Здесь слова Program, Begin и End являются служебными. Правильное и уместное употребление этих слов является обязательным.

Угловые скобки в формате указывают на то, что вместо них при про граммировании должно быть подставлено конкретное значение. Сама запись программы в принципе может производиться вообще в одну сто ку. При этом ее части должны отделяться друг от друга хотя бы одним пробелом. Однако, такая запись неудобна для чтения, недостаточно на глядна, поэтому необходимо придерживаться стандартов, а в теле про граммы по возможности записывать по одному оператору в строке.

Имя программы выбирается самостоятельно в соответствии с прави лами построения идентификаторов.

Все объекты, не являющиеся зарезервированными в Паскале перед использованием в программе должны быть описаны. Это производится для того, чтобы компьютер перед выполнением программы зарезерви ровал память под соответствующие объекты и поставил в соответствие этим участкам памяти идентификаторы. Раздел описаний может состо ять из пяти подразделов:

1. Описание меток (Label).

2. Описание типов (Type).

3. Описание констант (Const).

4. Описание переменных (Var).

5. Описание процедур и функций (Procedure, Function).



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.