Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Информатизация общества и образования
Информатизация общества – это процесс создания необходимых условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав всех членов общества на основе формирования и использования новых информационных ресурсов [2].
Именно появление персональных компьютеров (ПК) произвело в человеческом обществе "информационную революцию". Компьютеры стали использовать обычные люди (раньше это было возможно только для специалистов по компьютерам). Давно известная формула "время - деньги" была дополнена второй формулой "информация - деньги". Информация в мире стала стратегическим товаром наравне с природными ресурсами, энергией и капиталом. Страны становятся зависимыми от источников информации, от уровня развития и эффективности использования средств передачи и переработки информации. Происходит информатизация общества, т.е. широкое использование информационных технологий во всех сферах его деятельности.
Информатика - это фундаментальная наука, изучающая структуру и общие свойства информации, а также вопросы, связанные с процессами сбора, хранения, поиска, передачи, переработки, преобразования и использования информации в различных сферах человеческой деятельности.
3. Информация
Информация - является общенаучным понятием, включающим в себя обмен сведениями между людьми, между человеком и компьютером. На бытовом уровне информация чаще всего связывается с получением сведений о чем или о ком-либо. В информатике - это совокупность фактов, явлений, событий, подлежащих регистрации и обработке [1].
Виды информации. В зависимости от сферы использования информация может быть политической, технической, экономической и т.д. Например, экономическая информация - это сведения о процессах производства и управления производством, о материальных и финансовых ресурсах предприятия, об учете этих ресурсов.
В менеджменте под информацией понимаются сведения об объекте управления, явлениях внешней среды, их параметрах, свойствах и состоянии на конкретный момент времени. Информация является предметом управленческого труда, средством обоснования управленческих решений. В этом смысле информация выступает основополагающей базой процесса управления.
Одной из главных задач информационного менеджмента (под которым понимается управление информацией с целью повышения эффективности принимаемых управленческих решений) является составление четкого представления о том, какая информация (по содержанию), кому (какой категории потребителей), когда (к какому сроку), в какой форме должна быть представлена, чтобы потребитель в имеющееся у него время смог ее с пользой усвоить и применить.
Требования к информации – это её
Форма представления информации
Физический носитель информации - это флеш карта, дискета, жесткий диск, компактный диск, магнитная лента, изображение на экране дисплея и т.д.
Единицы измерения количества информации - это бит, байт, Килобайт, Мегабайт, Гигабайт, Терабайт, Пентабайт.
4. Информационная технология
Информационная технология - это совокупность методов, процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации для эффективного использования информационных ресурсов.
Информационная технология управления - это система методов, средств и способов сбора, накопления, хранения, поиска, обработки и защиты управленческой информации.
Гипертекстовая технология - это технология преобразования текста из линейной формы в иерархическую форму.
В простейшем варианте технология разработки гипертекста будет состоять из следующих основных шагов:
Использование гипертекстовой технологии позволяет значительно упростить работу с текстом и очень быстро найти нужное определение или нужный фрагмент в тексте. В настоящее время гипертекстовая технология широко используется для построения подсистем помощи пользователям при работе с офисными и другими программами, а также для построения различных справочников, энциклопедий.
Технология мультимедиа - представляет собой интерактивную технологию, обеспечивающую работу как со статическими изображениями и текстом, так и с анимационной компьютерной графикой, с высококачественным звуком.
Обычно термин "мультимедиа" определяет компьютерную технологию, позволяющую для пользователя объединить в одном программном продукте (учебный курс, игра и т.п.) информацию в разной форме - текст, таблицы, иллюстрации, речь, музыка, фрагменты видеофильмов, анимация и т.п.
5. ИВС и АРМ
Информационные технологии, основанные на использовании компьютеров и средств связи, сегодня обычно конкретизируются в понятиях информационно-вычислительная система (или автоматизированная система управления) и автоматизированное рабочее место.
Информационные технологии являются широким понятием, поскольку они определяют методы и средства создания, сбора, регистрации, передачи, обработки, хранения и выдачи информации в информационных системах.
5.1. Информационно-вычислительная система (ИВС)
- это система из одного или нескольких компьютеров и набора программ, обеспечивающая сбор, передачу, переработку и представление человеку информации о конкретном производстве для реализации им функций управления [1].
Автоматизированная система управления (АСУ) – совокупность математических методов, технических средств и организационных комплексов, обеспечивающих рациональное управление сложным объектом (процессом) в соответствии с заданной целью.
Различают АСУ объектами (технологическими процессами - АСУТП, предприятием - АСУП, отраслью - ОАСУ) и АСУ функциональными системами, например, проектирования, расчетов, материально-технического и др. обеспечения.
Классификация ИВС
а) по степени автоматизации:
б) по характеру использования информации:
в) по сфере применения:
Под корпоративной информационной системой (КИС) пронимается такая ИВС, которая поддерживает управленческий и финансовый учет на предприятии и поставляет информацию для принятия управленческих решений. В настоящее время наряду с названием КИС употребляются, например, следующие названия:
Комплексная автоматизация обеспечивается совокупностью АСУ (АСНИ, САПР, АСТПП, АСУТП, АСУП и ГПС).
Эволюция ИВС тесно связана с развитием новых моделей корпоративного бизнеса.
5.2. Автоматизированное рабочее место (АРМ)
- это совокупность аппаратных и программных средств и методов, позволяющих пользователю на современном уровне выполнять свои функциональные обязанности.
Сфера применения АРМ необычайно широка. Они используются при автоматизации управления на промышленных предприятиях, в научных организациях, в организациях любого профиля. Например, это:
5.3. Состав систем автоматизации
При большом разнообразии создаваемых систем автоматизации и задач, решаемых ими, в составе ИВС и АРМов всегда можно выделить следующие пять основных подсистем, обеспечивающих сбор и обработку данных:
6. Термины и определения1
Алгоритм - совокупность четко определенных правил, процедур или команд, обеспечивающих решение поставленной задачи за конечное число шагов.
Байт – основная единица количества информации в компьютерной технике, равная набору 8-ми разрядов двоичного кода (бита).
Байт - единица измерения информации, обычно содержащая один знак, такой как буква, цифра или знак препинания. Некоторые знаки могут занимать более одного байта.
Бит – наименьшая единица представления информации в информационных системах. Термин является аббревиатурой выражения "binary digit" (двоичный разряд). Всегда представляется сочетанием чисел - 0 и 1.
Бит - наименьшая единица измерения информации. Один бит данных выражается цифрой 1 или 0, а также логическим значением True или False. Бит называется также двоичным разрядом. Группа из 8 битов образует байт, который может представлять различные типы данных, такие как буквы алфавита, десятичные цифры или другие знаки.
Бит в секунду – единица измерения скорости передачи информации с учетом всех передаваемых битов данных, как полезной, так и служебной информации.
Бит в секунду - число битов, передаваемых за секунду. Используется в качестве единицы измерения скорости, с которой устройство (например, модем) может передавать данные.
Видеоконференция – методология проведения совещаний и дискуссий между группами удаленных пользователей с исполнением трансляции изображения в среде Интернет.
Виртуальная реальность – новая технология бесконтактного информационного взаимодействия, реализующая иллюзию непосредственного вхождения и присутствия в реальном времени.
Виртуальное предприятие – сообщество географически разделенных работников, которые в процессе труда общаются, взаимодействуют, используя электронные средства коммуникаций при минимальном или полностью отсутствующем личном, непосредственном контакте.
Глобализация – процесс интеграции человечества и сфер его деятельности в ходе эволюции в информационную эпоху.
Геоинформационная система - система фактографической и аналитической информации о состоянии географической среды (региона, города и т.д.) и показателях, относящихся к экономическому состоянию территориально распределенных объектов.
Данные – информация, представленная в формализованном виде, пригодном для автоматизированной обработки.
Достоверность информации – свойство информации быть правильно воспринятой. Достигается обозначением времени свершения событий, сведения о которых передаются, тщательным изучением и сопоставлением данных, полученных из различных источников, исключением искаженной информации и т.д.
Информатизация - насыщение производства и всех сфер жизни и деятельности всевозрастающими потоками информации. Термин информатизация образован как сочетание терминов "информация" и "автоматизация".
Информатизация – это процесс создания необходимых условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав всех членов общества на основе формирования и использования новых информационных ресурсов.
Информатика – комплексное научное междисциплинарное направление, изучающее модели, методы и средства сбора, хранения, обработки и передачи информации.
Информатика - отрасль науки, изучающая структуру и общие свойства информации, а также вопросы, связанные с ее сбором, хранением, поиском, переработкой, преобразованием, распространением и использованием в различных сферах деятельности.
Информационная грамотность - навыки элементарного общения конечного пользователя, не обладающего специальными знаниями в программировании, с компьютером для получения новых знаний с его помощью.
Информационная сеть – совокупность информационных систем, использующих средства вычислительной техники и взаимодействующих друг с другом посредством коммуникационных каналов.
Информационная система – совокупность элементов (материальных или идеальных), определенным образом связанных между собой и образующих некоторую целостность.
Информационная среда – совокупность окружающих информационную систему элементов (объектов), которые оказывают на нее влияние или, наоборот, на которые она воздействует.
Информационное общество - постиндустриальная цивилизация, в которой главным ресурсом являются информация и знания.
Информационно-поисковая система – система, предназначенная для поиска информации в базе данных и всей совокупности информационных ресурсов.
Информационная технология - совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации для снижения трудоемкости процессов использования информационного ресурса, повышения их надежности и оперативности.
Информационные технологии – совокупность методов, производственных и программно-технологических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации для снижения трудоемкости процессов использования информационных ресурсов, повышения надежности и оперативности.
Информация – одно из наиболее актуальных, фундаментальных и дискуссионных понятий в современной науке и практике. В связи с отсутствием общего определения, в различных предметных областях имеет различные интерпретации.
Информация - отчужденное знание, выраженное на определенном языке в виде знаков алфавита, записанное на материальный носитель, доступное для воспроизведения без участия автора и переданное в каналы общественной коммуникации (опубликованное).
Защита информации - организационные и программно-технические средства, ограничивающие несанкционированный доступ к информации.
Информационный продукт - специфическая услуга, когда некоторое информационное содержание предоставляется в пользование потребителю.
Качество информации – совокупность свойств, отражающих степень пригодности конкретной информации об объектах и их взаимосвязях для достижения целей, стоящих перед пользователем, при реализации тех или иных видов деятельности. В состав наиболее общих параметров входят: достоверность, своевременность, новизна, ценность, полезность, доступность.
Компьютер – устройство, выполняющее заданную программой последовательность операций. В информатике – комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.
Кодировка ASCII - однобайтная кодировка, используемая для представления в компьютере текстовых данных.
Кодовая страница - средство поддержки наборов символов и раскладок клавиатуры для различных стран и регионов.
Кодовая страница - это таблица, связывающая используемые программой коды символов с клавишами клавиатуры и знаками на экране.
Мультимедиа – взаимодействие визуальных и аудио эффектов под управлением интерактивного программного обеспечения. Обычно означает сочетание текста, звука и графики, анимации и видео.
Прогнозирование – имитация получения новой информации на основе информации, поступающей в текущий момент, и ее сопоставления с совокупностью информации поступившей ранее.
Система – любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как совокупность разнородных объектов, объединенных для достижения определенного результата.
Системная интеграция – комплексный подход к автоматизации проектирования, производства и создания сетей.
Шестнадцатеричное представление - система представления чисел по основанию 16, использующая цифры от 0 до 9 и прописные или строчные буквы от A (эквивалент десятичного числа 10) до F (эквивалент десятичного числа 15).
Шифрование информации – преобразование, зависящее от ключа (секретный параметр преобразования), которое ставит в соответствие блоку открытой информации, блок шифрованной информации.
Экспертные системы - искусственные интеллектуальные информационные системы, способные в сложных условиях дать пользователю квалифицированную консультацию (совет, подсказку, ориентацию) на основе логической переработки данных с целью получения новой информации, которая в явном виде в базу знаний не вводилась.
Мультимедийный учебник - это учебник, содержащий гипертекст и компьютерные технологии мультимедиа – технологии передачи графики, звука, видеоинформации и т.п. в любой комбинации.
Тьютор – куратор студента, помогающий ему, например, в дистанционном обучении.
Знание - проверенный практикой опыт познания окружающего мира, отражение действительности в мышлении человека.
ЭВМ и персональные компьютеры
ЭВМ и микропроцессор
Электронная вычислительная машина (ЭВМ) – это устройство, выполняющее операции ввода данных, их обработку по программе, вывод результатов обработки в форме, пригодной для восприятия человеком.
В составе ЭВМ можно выделить устройства ввода информации (клавиатура, мышка, …), арифметико-логическое устройство (АЛУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), устройство управления (УУ), устройства вывода информации (экран дисплея, принтер, …) [1].
АЛУ осуществляет непосредственную обработку данных: сложение двух чисел, умножение одного числа на другое, перенос информации из одного места в другое. УУ координирует взаимодействие всех устройств ЭВМ. ОЗУ предназначено для записи, считывания и временного хранения программ (при выключении компьютера, информация в ОЗУ стирается), исходных данных, промежуточных и окончательных результатов. Доступ к элементам памяти прямой. Все ячейки памяти объединены в группы по 8 бит (1 байт) и каждая такая группа имеет адрес, по которому к ней можно обратиться.
Первая миниатюрная ЭВМ, размещенная в одной сверхбольшой интегральной схеме (СБИС) на кристалле кремния, была разработана и выпущена в 1971 г. фирмой Intel (США). Такая СБИС была названа микропроцессором (МП) типа i8008. В этой схеме содержалось несколько тысяч активных элементов (транзисторов), реализующих принципиальную схему ЭВМ (АЛУ, УУ, ОЗУ).
Количество таких активных элементов в кристалле МП называется его степенью интеграции. Вместе с величиной тактовой частоты, разрядностью и адресным пространством они определяют основные параметры МП.
Тактовая частота МП характеризует его быстродействие. Она задается микросхемой, которая называется генератором тактовой частоты. Современные МП имеют тактовую частоту до двух и более ГигаГерц (ГГц).
Разрядность МП – это число одновременно обрабатываемых МП битов (8, 16, 32, 64 бит). Чем больше разрядность МП, тем больше информации он может обработать в единицу времени, тем выше его эффективность.
Максимальное количество памяти, которое МП может обслужить, называется его адресным пространством. Определяется адресное пространство разрядностью адресной шины.
Сегодня принято делить МП по особенностям их архитектуры на следующие 4 группы [2]. RISC – это высокоскоростные МП с сокращенным набором команд. Их основные производители фирмы Sun, DEC, HP, IBM. CISC – это МП со сложным набором команд. К ним относятся все МП х86, Pentium, Pentium Pro, Pentium II, III, 4. Их основные производители фирмы Intel, AMD. VLIW – это МП со сверхдлинным командным словом (Intel Itanium). EPIC – это МП вычислений с "явным параллелизмом" (Intel Itanium).
Персональная ЭВМ, центральным устройством которой является микропроцессор, называется персональным компьютером. Т.е. персональный компьютер (ПК) - это ЭВМ, реализованная на базе микропроцессорной техники и ориентированная на личное использование человеком.
2. Классификация современных компьютеров
В литературе [2] предложен вариант деления современных компьютеров на следующие категории.
1) Карманные ПК гораздо проще ПК других категорий, однако в комплекте с сотовым телефоном, факс-модемом и принтером они могут представлять полноценное оборудование мобильного офиса. OС Windows CE. ОЗУ не менее 4 Мб. Связь с настольными ПК - беспроводная инфракрасная. Вес около 200 гр. Батареи работают около 10 часов без подзарядки.
2) Ноутбуки являются полноценными ПК. Для них используются мобильные МП Intel Сeleron/Pentium III/IV и SVGA-дисплеи. ОС - Windows 2000. Имеются приводы CD-ROM или DVD-ROM. Масса 3-4 кг. Толщина - 5 см.
3) ПК для сферы автоматизации домашнего хозяйства (Home PC) появились относительно недавно (в 1998 г.). Развиваются две линии таких ПК. Первая – это eHome (разработка фирмы MicroSoft) для управление электроникой дома (холодильник, стиральная машина, кондиционер), для работы с игровой приставкой и просмотра Интернет-страниц. Вторая – это беспроводной ПК (разработка фирмы Intel). Обеспечивается связь ПК с телевизором или со стерео-системой по беспроводной сети.
4) Базовые настольные ПК являются самыми распространенными. С 2002 г. в их основе микропроцессор Intel Pentium 4.
В спецификации РС 99 (это рекомендации Intel и MicroSoft) предложено ПК 2000-го года делить на категории: Consumer PC (потребительский ПК), Office PC (ПК для офиса), Entertainment PC (ПК развлекательного назначения), Mobile PC (мобильный ПК), Workstation PC (рабочая станция).
Спецификация РС 2001 (также разработана фирмами Intel и MicroSoft) содержит требования к ПК:
Спецификация ПК для Windows XP требует:
5) Сетевые ПК продвигаются фирмами Sun, IBM, Oracle, а также Intel, MicroSoft и HP. Такие ПК, как правило, не имеют жесткого диска и зависят от дисковой памяти сервера. Они имеют низкую стоимость. Часто - это запечатанный ПК без возможности установки плат расширения.
6) Высокопроизводительные настольные ПК и серверы начального уровня являются более дорогими устройствами. Они предназначены для пользователей настольных издательских систем, где нужно работать со сложной графикой. Они обычно имеют корпус миди-тауэр с большим количеством разъемов расширения. Могут поддерживать несколько накопителей. Имеют большую кэш-память. Их главное качество – надежность и отказоустойчивость.
7) Многопроцессорные рабочие станции и серверы высокого уровня имеют от двух до восьми производительных процессоров. Для них важно понятие "масштабируемости" – т.е. возможность наращивания количества процессоров, модулей памяти и других ресурсов для выполнения практических задач более высокого уровня.
8) Суперкомпьютеры предназначены для научных исследований, для метеорологии, аэродинамики, сейсмологии, атомной и ядерной физики, математическое моделирование и т.п. Производительность и цена этих компьютеров огромные.
9) Кластерная система – это объединение компьютеров, являющееся единым целым для ОС, системного ПО, прикладных программ и пользователей. Они обеспечивают высокую степень отказоустойчивости и в то же время эти системы дешевле чем суперкомпьютеры.
Выбор персонального компьютера (ПК) для решения прикладных задач – это серьезная задача. Обычно она не имеет однозначного решения и во многом зависит от предполагаемой сферы применения ПК (класса решаемых прикладных задач).
Например, для компьютерного контроля знаний студентов можно сформулировать следующие требования к оборудованию в современном компьютерном классе.
1) Оснащение персональных компьютеров русской версией Windows 2000/XP.
2) Наличие выхода в Интернет (достаточно иметь один выход на все классы для передачи файлов с протоколами через Интернет на сервер университета).
3) Наличие в классе одного компьютера со звуковой картой и с колонками для субтеста "Аудирование" при тестировании по английскому языку, по русскому языку как иностранному и т.п.
4) Специальные требования к дополнительному оборудованию в классе (фальшпанели, видеокамера, панорамное стекло и др.), связанные со спецификой процедуры компьютерного тестирования и с необходимостью обеспечить информационную безопасность.
3. Архитектура персонального компьютера
Серийное производство ПК было начато фирмой IBM в 1980 г. К настоящему времени количество ежегодно выпускаемых в мире ПК исчисляется десятками млн., а количество эксплуатируемых ПК "перевалило" 1 млрд. шт. Важной особенностью тех ПК был принцип "открытой архитектуры". Этот принцип обеспечил возможность сборки ПК из узлов разных производителей и доукомплектование новыми устройствами уже эксплуатируемых ПК. Это стало огромным стимулом развития ПК, в разработке и совершенствовании которых стали участвовать сотни фирм.
Архитектура ПК – это концепция, определяющая модель, структуру, выполняемые функции и взаимосвязь компонентов ПК как сложного объекта. Иначе говоря, архитектура ПК – это его логическая организация и структурная реализация.
Все компоненты ПК связаны между собой системной магистралью (шиной). Основной задачей системной шины является передача информации между процессором и остальными компонентами компьютера. Упрощенно системную шину можно представить как совокупность сигнальных линий, объединенных по их назначению: данные – это шина данных (ШД), адреса – это шина адресе (ША), управление – это шина управления (ШУ).
Процесс взаимодействия МП и оперативной памяти ПК сводится в основном к двум операциям: запись информации в память и чтение информации из памяти. При записи МП по шине адреса передает биты, кодирующие адрес. По шинам управления передает управляющий сигнал - "запись". По шине данных процессор передает записываемую информацию. При чтении также по шине адреса передается соответствующий адрес оперативной памяти и с шины данных считывается требуемая информация.
В основе работы ПК лежит принцип "программного управления". И, соответственно, программа это последовательность операций, выполняемых ПК для достижения определенной цели (решения задачи).
Постоянная память ПК предназначена для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержимое такой памяти "зашивается" для постоянного хранения в БИС при ее изготовлении. Из постоянной памяти данные можно только читать.
Среди особенностей архитектуры современных ПК в литературе [2] отмечаются следующие. Использование технологии MMX, обеспечивающей ориентацию МП на работу с мультимедийными программными продуктами. Применение одних наборов БИС для настольных и мобильных ПК. Внедрение шины USB для подключения внешних устройств (до 127 штук), обеспечивающей "горячую" стыковку оборудования и снимающей проблему отсутствия свободных мест на шинах расширения ПК. Использование шины PCI на МП i80586, обеспечивающей синхронизацию на 33 МГц и имеющей пропускную способность до 133 Мбайт/с по 32-разрядной шине данных. Внедрение графической шины AGP, работающей на 66 МГц и позволяющей передавать данные со скоростью до 266 Мбайт/с. В итоге скорость на AGP стала равной скорости обмена МП с оперативной памятью.
Основные технические характеристики ПК – это тип его центрального МП, частота задающего генератора, объем и время доступа к ОП, объем КЭШа, объем, время доступа и скорость передачи данных винчестера, тип и объем НГМД, интерфейс центрального процессора, объем видеопамяти, тип дисплея (его точка и стандарт), количество клавиш на клавиатуре, тип и количество портов, тип мышки, корпуса, блока питания.
4. Краткая характеристика основных и дополнительных устройств
Как изделие, современный ПК в минимальном комплекте состоит из четырех устройств, соединенных кабелями. Это системный блок, монитор, клавиатура, мышка. К нему могут подключаться дополнительные устройства - принтер, сканер и т.д.
Системный блок – это обычно блок типа "башня" (tower) или "мини-башня" (mini-tower), в котором размещены все основные узлы ПК: материнская плата, адаптеры, блок питания, динамик, кнопки управления (включение, сброс, турбо), индикаторы (включен, турбо, обращение к "винчестеру"), дисковод для гибких магнитных дисков (НГМД), дисковод на жестком магнитном диске (НЖМД) – "винчестер", звуковая карта, CD-ROM, DVD-ROM, карты видео ввода-вывода и др.
Материнская (системная) плата – это большая печатная плата, на которой расположены главные компоненты ПК: центральный МП, ОЗУ, контроллеры, вспомогательные микросхемы, системная шина и слоты (разъемы-гнезда) для подключения к материнской плате контроллеров внешних устройств и плат расширения, микропереключатели для настройки режимов работы ПК.
На материнской плате расположена память следующих четырех типов.
1) Оперативная память. Ее называют также оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) или RAM (Random Access Memory). При выключении питания все данные теряются, т.е. ОЗУ - это энергозависимая память с произвольной выборкой данных.
Она обеспечивает чтение и запись информации по указанным адресам. Реализована на СБИС. Время доступа обычно составляет от 6 до 60 нс. ОЗУ может быть статическая или динамическая. Конструктивно представляет собой небольшую печатную плату с размещенными на ней микросхемами. Такую плату называют SIMM-модуль. Она может иметь 72 контакта (72-pin) для подключения. Или это DIMM-модуль, как линейка на 168 контактов (168-pin).
В зависимости от конструкции материнской платы есть разные типы оперативной памяти. ECC - память с контролем четности, EDO- хранит последние запрошенные данные в своем КЭШе. SDRAM - память с частотой до 100 МГц и с временем доступа менее 12 нс. DDR SDRAM – это память с повышенной скоростью работы.
2) Сверхоперативная память (КЭШ-память) используется для согласования скорости работы относительно медленных устройств с быстрыми устройствами. Например, КЭШ-память может быть между оперативной памятью ПК и его МП.
3) Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) содержит записанные программы, реализующие, в частности, функции базовой системы ввода-вывода (BIOS – Basic Input-Output System), диагностику исправного состояния устройств ПК в момент включения питания (POST – Power-On-Self-Test), настройку параметров ПК (SetUp) и загрузку операционной системы (BOOT).
4) Энергонезависимая память (CMOS - память). Вместе с таймером ПК она питается от аккумулятора. Содержит изменяемые (SetUp) и постоянные параметры аппаратной конфигурации ПК.
В системном блоке ПК обычно устанавливаются следующие типы накопителей.
1) Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД). Обеспечивают запись и считывание информации. В качестве носителя информации используются дискеты (флоппи-диски). Конструктивно они располагаются в защитной пластмассовой оболочке. Обычно современный дискеты имеют размер 3,5" и емкость 1,44 Мб. Их форматирование (разметка на дорожки и сектора) производится по командам операционной системы Windows. На смену им приходят устройства ZIP размером 3,5" и емкостью от 100 до 200 Мб.
2) Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД). Также обеспечивают запись и считывание информации. В качестве носителя информации используются пакеты дисков (пластин). Конструктивно они располагаются в герметически закрытом блоке и приводятся во вращение двигателем. Скорость вращения в современных конструкциях может достигать 7 и более тысяч оборотов в минуту. Емкость современных НЖМД достигает 120 и более Гб. Скорость передачи данных – от 5 до 160 Мбайт/с. Среднее время наработки на отказ около 200 тыс. часов. Число и размер кластеров определяется таблицей FAT (16 или 32 бита в ОС Windows) и емкостью конкретного НЖМД.
3) Накопители на компактных дисках. CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) – это компактный диск только для чтения информации. Его емкость обычно около 700 Мбайт. Широко используются в последние годы с ПК. Имеют разные функциональные возможности. Например, это могут быть CD-ROM - устройство для чтения компактных дисков, CD-R - устройство для записи компактных дисков, CD-RW - устройство для перезаписываемых компактных дисков. В любом случае объемы записываемой информации около 700 Мб.
Основным параметром дисководов CD-RОМ является скорость чтения данных. За единицу измерения принята скорость чтения в первых образцах дисководов CD-RОМ, составлявшая 150 Кбайт/с. Таким образом, дисковод с удвоенной (2х) скоростью чтения обеспечивает производительность 300 Кбайт/с, с учетверенной (4х) скоростью — 600 Кбайт/с и т. д. В настоящее время наибольшее распространение имеют устройства чтения CD-ROM с производительностью 48х.
4) Накопители на цифровых дисках (DVD – дисководы). В 1997 году появилась оптическая технология хранения информации на многослойных двусторонних цифровых универсальных дисках DVD (Digital Versatile Disk – цифровой многоцелевой диск). Это более емкий (до 17 Гб) и более быстрый компакт-диск, который может содержать аудио, видео и компьютерные данные.
DVD-диск читается соответствующим дисководом, подключенным к компьютеру. Это могут быть DVD-ROM - устройство для чтения дисков, DVD-R - устройство для записи дисков, DVD-RW - устройство для перезаписываемых дисков. Емкость от 4,7 Гб (1 сторона/1 слой) до 17 Гбайт (2 стороны/2 слоя). Один DVD-диск заменяет от 7 до 26 стандартных CD-дисков. Время воспроизведения от 133 мин. до 484 мин. Могут содержать аудио, видео и компьютерные данные.
Запись (форматы) и воспроизведение информации с DVD:
1) Цифровое видео в форматах DVD-Video, Super VCD, VCD, MPEG-4. Это все форматы "сжатого цифрового аудио-видео (динамическое изображение)".
2) Музыкальные диски в форматах DVD-Audio, CD-DA, HDCD, MP3 (сжатое цифровое аудио), WMA (Windows Media Audio - сжатое цифровое аудио от Microsoft - сжатие выше, чем в MP3, качество такое же высокое).
3) Караоке-диски в форматах DVD, VCD, CD+G (Цифровое аудио + графика).
4) Фотоальбомы в форматах JPEG, Kodak picture CD (сжатое цифровое статическое изображение).
Монитор (дисплей) ПК предназначен для отображения текстовой и графической информации. Обычно мониторы бывают цветными. В текстовом режиме они обеспечивают вывод на экране до 25 строк и до 80 символов в каждой строке. В графическом режиме рабочая зона экрана состоит из отдельных управляемых точек (пикселей). Количество таких точек определяется разрешающей способностью монитора и может быть 800*600, 1280*1024 и т.д. Существует два основных типа мониторов – с электронно-лучевой трубкой и жидкокристаллические.
Размер монитора измеряется между противоположными углами трубки кинескопа по диагонали. Единица измерения - дюймы. В настоящее время наиболее универсальными являются мониторы размером 15 и 17 дюймов, а для операций с графикой желательны мониторы размером 19 и 21 дюйм [2].
Частота регенерации (обновления) изображения показывает, сколько раз в течение секунды монитор может полностью сменить изображение (поэтому ее также называют частотой кадров). Частоту регенерации изображения измеряют в герцах (Гц). Чем она выше, тем четче и устойчивее изображение, тем меньше утомление глаз, тем больше времени можно работать с компьютером непрерывно. При частоте регенерации порядка 60 Гц мерцание изображения заметно невооруженным глазом. Сегодня минимальным считают значение 75 Гц, нормативным - 85 Гц и комфортным - 100 Гц и более.
Видеоадаптер совместно с монитором образует видеоподсистему персонального компьютера. Физически видеоадаптер выполнен в виде отдельной платы, которая вставляется в один из слотов материнской платы и называется также видеокартой. Видеоадаптер взял на себя функции видеоконтроллера, видеопроцессора и видеопамяти, емкость которой достигает 16 Мбайт.
Видеоускорение - одно из свойств видеоадаптера, которое заключается в том, что часть операций по построению изображений может происходить без выполнения математических вычислений в основном процессоре компьютера, а чисто аппаратным путем - преобразованием данных в микросхемах видеоускорителя. Видеоускорители могут входить в состав видеоадаптера (в таких случаях говорят о том, что видеокарта обладает функциями аппаратного ускорения), но могут поставляться в виде отдельной платы, устанавливаемой на материнской плате и подключаемой к видеоадаптеру.
Клавиатура предназначена для ввода в ПК информации и команд. Обычно она имеет 101 или 103 клавиши с вариантами расположения отдельных клавиш и с особенностями используемых национальных языков. Стандартная клавиатура имеет клавиши, функционально распределенные по нескольким группам (алфавитно-цифровые, функциональные, служебные, клавиши управления курсором и клавиши калькулятора).
Мышка - это специализированный манипулятор, существенно повышающий эффективность управления и работы пользователя с ПК. Обычно имеет две или три кнопки управления и подключается к ПК через последовательный порт или через USB. Перемещение мышки по плоской поверхности синхронизировано с перемещением указателя мыши на экране монитора.
Звуковая карта подключается к одному из слотов материнской платы и выполняет операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звук воспроизводится через внешние звуковые колонки, подключаемые к выходу звуковой карты. Имеется также разъем для подключения микрофона, что позволяет записывать речь или музыку и сохранять их на жестком диске для последующей обработки и использования.
Основным параметром звуковой карты является разрядность, определяющая количество битов, используемых при преобразовании сигналов из аналоговой в цифровую форму и наоборот. Чем выше разрядность, тем меньше погрешность, связанная с оцифровкой, тем выше качество звучания. Минимальным требованием сегодняшнего дня являются 16 разрядов, а наибольшее распространение имеют 32-разрядные и 64-разрядные устройства.
5. Здоровье пользователя персонального компьютера
В последние годы в литературе [2, 6, 7] обычно отмечают следующие профессиональные заболевания, развивающиеся у пользователей при длительной работе с персональными компьютерами.
1) Заболевания позвоночника
Искривление позвоночника часто ведет к дискомфорту, болям в голове, в спине, в конечностях, к ущемлению нервов. Причиной является дистрофия мышц спины из-за длительного пребывания в согнутом состоянии на рабочем месте.
В качестве профилактических мероприятий рекомендуется следить за своей осанкой, оптимально организовать свое рабочее место, чаще менять положение за рабочим столом, вставать, двигаться, делать зарядку.
2) Заболевание глаз
Глаза пользователя ПК часто оказываются в постоянном напряжении из-за длительной работы с монитором ПК. Мерцание изображения на экране раздражает глаза. Близкое расстояние монитора от глаз ведет к тому, что у пользователя развивается близорукость.
В качестве профилактических мероприятий рекомендуется работать с мониторами, удовлетворяющими некоторым требованиям. Например, зерно должно быть менее 0,28, частота регенерации изображения должна быть более 75 Гц , расстояние до монитора должно быть не менее 45 см, а его верхний край должен быть на уровне глаз. Нужно также обеспечить хорошее освещение на рабочем столе и отсутствие бликов на экране монитора.
3) Заболевания органов дыхания
Обычно они имеют аллергический характер и обусловлены тем, что электростатическое поле вокруг компьютера притягивает пыль, которой пользователь дышит.
В качестве профилактических мероприятий рекомендуется чаще делать влажную уборку в рабочем помещении.
4) Боль в руках
Обусловлена защемлением нерва в запястном канале, возникающем при постоянной статической нагрузке, неудобном положении рук и однообразных движениях.
В качестве профилактических мероприятий рекомендуется обеспечить правильное положение рук и свободное место на рабочем столе для размещения рук.
5) Нервные расстройства
Обусловлены для пользователя его реальной жизнью. Это, в частности, разные факторы, вызывающие постоянное раздражение (зависает компьютер, потеря информации, нет дозвона и т.д.).
В качестве профилактических мероприятий рекомендуется исключить такие факторы из своей жизни – почистить или заменить мышку, чтобы "не бесил непослушный курсор", структурировать и архивировать файлы, чтобы "случайно" не потерять файлы с важными данными, иметь "быстрый" выход в Интернет и т.д.
6. Термины и определения
Архитектура – концепция, определяющая модель, структуру, выполняемые функции и взаимосвязь компонентов сложного объекта.
Базовая система ввода-вывода - на компьютерах с процессорами x86 - это набор базовых программ для проверки оборудования во время запуска, для загрузки операционной системы, а также для поддержки обмена данными между устройствами. Базовая система ввода-вывода хранится в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), благодаря чему ее программы могут быть выполнены при включении компьютера. Определяя общую производительность компьютера, программы базовой системы ввода-вывода, как правило, остаются недоступными для пользователей.
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия) – это технология высокоскоростной цифровой передачи данных, использующая существующие телефонные линии и допускающая передачу голосовых данных по тем же линиям. Скорость передачи обычно колеблется от 512 Кбит/с до 6 Мбит/с.
Асинхронная связь - форма передачи данных, в которой информация передается и принимается через нерегулярные интервалы времени, один символ за раз. Так как данные принимаются через нерегулярные интервалы времени, получающему модему должно быть передано сообщение, позволяющее ему определить, когда начинаются и заканчиваются биты данных символа. Для этого предназначены стартовый и стоповый биты.
Беспроводная связь - связь между компьютером и другим компьютером или устройством без использования кабелей. Вариант беспроводной связи, поддерживаемый ОС Windows, использует для передачи файлов инфракрасное излучение. Радиочастоты, например, используемые сотовыми и беспроводными телефонами, - это другой вариант беспроводной связи.
Альтернативное устройство ввода - это режим для пользователей, которые не могут пользоваться стандартной клавиатурой и мышью (он позволяет подключить альтернативное устройство ввода к последовательному порту компьютера).
Аналоговый формат - традиционный формат, в котором передаются звук и видео с помощью аналогового сигнала. Аналоговый сигнал может не поддерживаться цифровыми динамиками. В компьютерах используются цифровые сигналы.
Буква диска - это обозначение дисков на IBM-совместимых компьютерах. Диски обозначаются буквой, начиная с A, за которой следует двоеточие, затем В: и т.д.
Буфер - область ОЗУ, предназначенная для временного размещения данных при переносе из одного места в другое, например, между областью данных приложения и устройством ввода/вывода.
Видеоадаптер - плата расширения, являющаяся неотъемлемой частью видеосистемы компьютера. Возможности видеосистемы компьютера зависят от параметров видеоадаптера и монитора. Каждый адаптер поддерживает несколько разных видеорежимов. Существует два основных типа видеорежимов: текстовый и графический. Для конкретного режима некоторые мониторы предоставляют разные разрешения. При более низком разрешении монитор может отображать больше цветов. Современные адаптеры имеют память, которая позволяет не использовать ОЗУ компьютера для формирования изображения. Кроме того, большинство адаптеров оснащены собственными графическими сопроцессорами, необходимыми для обработки изображения. Такие адаптеры часто называются графическими ускорителями.
Виртуальная память - временное хранилище, используемое компьютером для выполнения программ, превышающих размер доступной оперативной памяти. Например, программы могут использовать до 4 Гбайт виртуальной памяти на жестком диске, в то время как оперативная память компьютера составляет всего 32 Мбайт. Данные программы, для которых нет свободного места в оперативной памяти, сохраняются в файлах подкачки.
Восстановление при сбое - процесс перемещения ресурсов (по отдельности или группой), на преопределенный узел после того, как этот узел восстановил подключение после сбоя.
Гнездо расширения - гнездо для размещения и подключения платы расширения к системной шине.
Гнездо расширения ISA - гнездо для установки периферийной платы стандарта ISA (Industry Standard Architecture) в системную плату компьютера.
Гнездо расширения PCI - гнездо для установки периферийной платы стандарта PCI (Peripheral Component Interconnect) в системную плату компьютера.
Горячая стыковка - процесс присоединения переносного компьютера к стыковочному узлу во включенном состоянии с автоматической активизацией монитора и других функций стыковочного узла.
Графический режим - режим отображения, в котором линии и символы на экране воспроизводятся точками. В графическом режиме изображения создаются посредством объединения точек в фигуры. Кроме того, он обеспечивает предварительный просмотр начертания символов, такого как жирное или курсив, в том виде, как оно будет выглядеть при печати.
Декодер DVD - аппаратный или программный компонент, позволяющий воспроизводить на экране компьютера фильмы, записанные на DVD-дисках.
Дефрагментация - процесс перезаписи частей файла в соседние сектора на жестком диске для ускорения доступа и загрузки. При обновлении файла компьютер стремится сохранить изменения в наибольшей свободной области на жестком диске. При этом происходит фрагментация, которая приводит к дополнительным затратам на поиск всех частей открываемого файла, что в свою очередь увеличивает время отклика системы.
Диск - отформатированная для определенной файловой системы область хранения данных, которой назначена буква диска. Для хранения может использоваться гибкий диск, компакт-диск, жесткий диск или диск другого типа. Содержимое диска можно просмотреть, щелкнув его значок в проводнике ОС Windows или в окне "Мой компьютер".
Дисковод DVD - дисковод цифровых видеодисков. Дисковод DVD читает как компакт-диски, так и DVD-диски, однако для воспроизведения фильмов, записанных на DVD-дисках, требуется декодер DVD.
Дополнительная память - память свыше 1 Мбайт на компьютерах с процессорами 80286, 80386, 80486 и Pentium.
Драйвер принтера - программа, позволяющая другим программам работать с определенным принтером, независимо от его аппаратного обеспечения и внутреннего языка. Поскольку взаимодействие с конкретным устройством осуществляется драйвером, это позволяет универсальным программам успешно использовать принтеры разных типов.
Драйвер устройства - программа, позволяющая конкретному устройству, такому как модем, сетевой адаптер или принтер, взаимодействовать с операционной системой. Даже установленное в системе устройство может не распознаваться ОС Windows до установки и настройки соответствующего драйвера. Если устройство включено в список совместимого оборудования, то драйвер такого устройства обычно входит в состав ОС Windows. Драйверы устройств загружаются автоматически при запуске компьютера и с этого момента выполняются, оставаясь невидимыми.
Ждущий режим - состояние, в котором компьютер при простое потребляет меньше электроэнергии, но остается доступным для немедленного применения. При этом данные из памяти не записываются на жесткий диск. При прерывании питания данные из памяти будут потеряны.
Жесткий диск - устройство, содержащее одну или несколько жестких пластин, покрытых магнитным материалом, на который могут быть записаны (или считаны) данные при помощи магнитных головок. Жесткий диск находится в герметичном защитном корпусе. Запись и чтение данных на жестком диске выполняются значительно быстрее, чем на гибком диске.
Жидкокристаллический индикатор - тип индикаторов, используемый в электронных часах и многих переносных компьютерах. ЖКИ используют два слоя поляризующего материала с помещенным между ними жидкокристаллическим раствором. При прохождении электрического тока через раствор кристаллы выравниваются, переставая пропускать свет. Таким образом, каждый кристалл действует как жалюзи, пропуская свет или препятствуя его прохождению.
Залипание клавиш - средство клавиатуры, которое после нажатия клавиш CTRL, ALT, SHIFT или клавиши с логотипом ОС Windows сохраняет их в активном состоянии до нажатия следующей клавиши. Это удобно для пользователей, которым трудно нажать две клавиши одновременно.
Записываемый компакт-диск – это диск, на который можно в несколько приемов записывать данные, но их нельзя удалять.
Звуковая плата - плата расширения для ПК, обеспечивающая возможность записи и воспроизведения звука.
Игровой порт - разъем ввода/вывода для подключения к компьютеру джойстика или других игровых устройств. Обычно это 15-контактный разъем на задней стенке компьютера.
Интерфейс – определенная стандартами граница между взаимодействующими в информационном пространстве объектами.
Интерфейс пользователя – интерфейс, определяющий процессы взаимодействия пользователя с ОС Windows или с информационным ресурсом в Интернет.
Интерфейс IDE - интерфейс для накопителей на магнитных дисках, в котором контроллер находится в самом устройстве, что позволяет обойтись без отдельной платы адаптера. IDE имеет ряд преимуществ, таких как упреждающее кэширование, повышающее общее быстродействие.
Интерфейс MIDI - стандарт последовательного интерфейса, позволяющий соединять синтезаторы, музыкальные инструменты и компьютеры.
Интерфейс SCSI - стандартный высокоскоростной параллельный интерфейс, разработанный Национальным институтом стандартов США (ANSI). Интерфейс SCSI используется для подключения микрокомпьютеров к периферийным устройствам, таким как жесткие диски и принтеры, а также для подключения к другим компьютерам и локальным сетям.
Инфракрасное излучение - излучение, длина волны которого превышает длину волны красного света. Для передачи и получения сигналов инфракрасной связи используются передатчики и приемники инфракрасного излучения.
Инфракрасное устройство - компьютер или периферийное устройство, такое как принтер, использующее для связи инфракрасное излучение.
Инфракрасный порт - оптический порт, предназначенный для связи компьютера с другими компьютерами или устройствами посредством инфракрасного излучения, без кабелей. Инфракрасные порты применяются на некоторых переносных компьютерах, принтерах и камерах.
Itanium - микропроцессор Intel, использующий явное распараллеливание вычислений и 64-разрядную адресацию памяти.
Источник бесперебойного питания - источник питания, обеспечивающий бесперебойную работу компьютера. ИБП использует батареи аккумуляторов для питания компьютера во время сбоев в электросети. Кроме того, ИБП защищают компьютер от скачков и падений напряжения.
Кластер - в запоминающих устройствах это минимальный объем дискового пространства, который может быть выделен для размещения файла. Все файловые системы, используемые ОС Windows для работы с жесткими дисками, основаны на кластерах, которые состоят из одного или нескольких смежных секторов. Чем меньше размер кластера, тем более эффективно используется дисковая память.
Кодек - оборудование для преобразования звуковых и видеосигналов в аналоговую или цифровую форму; аппаратное или программное обеспечение для сжатия и распаковки звуковых и видеоданных; а также сочетание этих компонентов. Как правило, кодек сжимает цифровые данные, чтобы они занимали меньше памяти.
Количество цветов - число цветов на точку, которое поддерживается монитором и графическим адаптером.
Конфигурация оборудования - настройка ресурсов, связанная с конкретным устройством. С каждым устройством в компьютере связана конфигурация, которая может включать значения для линии запросов на прерывание (IRQ), канала прямого доступа к памяти (DMA), порта ввода-вывода и адресов памяти.
MIDI (Musical Instrument Digital Interface) – cпецификация, определяющая протокол для описания музыкальных данных, например, сообщений начала и окончания звучания ноты. Кроме того, так называется стандартный интерфейс устройств.
MPEG (Moving Picture Experts Group) - комитет, разрабатывающий международные стандарты для кодирования звуковой и визуальной информации в цифровой сжатый формат. Сокращение MPEG добавляется в начало отдельных спецификаций, разработанных комитетом.
Модем – внешнее или внутреннее устройство, подключаемое к компьютеру для передачи и приема сигналов по разным линиям связи. Сокращение от слов "модулятор/демодулятор", что указывает на принцип работы этого устройства.
Модем (модулятор/демодулятор) - устройство, которое позволяет передавать и принимать компьютерную информацию по телефонной линии. Передающий модем преобразует цифровые данные в аналоговые сигналы, которые могут передаваться по телефонной линии. Принимающий модем переводит аналоговые сигналы обратно в цифровую форму.
Модемное сжатие - прием, используемый для уменьшения количества передаваемых символов без потери данных. Передающий модем сжимает данные, а принимающий компьютер или модем распаковывает их обратно.
Мэйнфрейм – мощный компьютер, предназначенный для выполнения сложных интенсивных вычислительных работ.
Накопитель - подключаемое к компьютеру устройство хранения данных.
Plug and Play - набор спецификаций, разработанный корпорацией Intel, позволяющий компьютерам автоматически обнаруживать и настраивать устройства, устанавливаемые на компьютер, и устанавливать соответствующие драйверы.
НЕ Plug and Play - устройство, например принтер, модем или игровое устройство, для использования которого требуется ручная настройка его аппаратных свойств. Устройства НЕ Plug and Play становятся все более редкими по мере перехода производителей к изготовлению устройств Plug and Play. Термин "НЕ Plug and Play" обычно относится к старому оборудованию.
Носитель - любой стационарный или съемный объект, пригодный для хранения данных. Например: жесткие диски, гибкие диски, магнитные ленты, компакт-диски.
Оборудование - физические компоненты компьютерной системы (включая принтеры, модемы и мыши).
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) - память, допускающая чтение и запись компьютерами или другими устройствами. При выключении компьютера данные, хранящиеся в ОЗУ, утрачиваются.
Основная кнопка мыши - кнопка, чаще всего используемая для выделения или открытия объектов щелчком или двойным щелчком. На большинстве мышей основной является левая кнопка, но функции кнопок можно изменять с помощью компонента панели управления "Мышь".
Вспомогательная кнопка мыши - кнопка, используемая для вызова контекстных меню или других возможностей программ. На большинстве мышей вспомогательной является правая кнопка, но функции кнопок можно изменять с помощью компонента панели управления "Мышь".
Память – способность объекта сохранять и воспроизводить информацию. В зависимости от характера использования выделяют кэш-память, оперативную память и внешнюю память.
ПЗУ - постоянное запоминающее устройство, полупроводниковая память с программами и данными, размещенная в компьютере на стадии его изготовления. ПЗУ доступно для чтения, но не для записи.
Постоянное запоминающее устройство - полупроводниковая микросхема, содержащая данные, которые нельзя изменить.
Порт – точка доступа к устройству либо программе.
Порт - разъем, к которому подключаются устройства, передающие данные с компьютера и на него. Например, принтеры обычно подключаются к параллельным (LPT) портам, а модемы — к последовательным (COM) портам.
Порт ввода-вывода - канал передачи данных между устройством и микропроцессором. Порт представляется в микропроцессоре как один или несколько адресов памяти, из которых можно прочитать или в которые можно записать данные.
Параллельный порт - разъем ввода/вывода для подключения устройств параллельного интерфейса. Большинство принтеров подключаются к параллельному порту.
Последовательный порт - порт компьютера для организации побайтной асинхронной связи. Последовательный порт называется также коммуникационным.
Последовательный порт - интерфейс компьютера, допускающий асинхронную передачу символов данных по одному биту. Также называется портом связи или COM-портом.
Порт USB - интерфейс компьютера, позволяющий подключать устройства USB (Universal Serial Bus). USB — это стандарт внешней шины, допускающий передачу данных со скоростью 12 Мбит/с.
Прерывание - запрос на обработку процессором. При получении прерывания процессор приостанавливает свои операции, сохраняет текущее состояние и передает управление специальной программе (обработчику прерывания), содержащей команды для обработки ситуации, вызвавшей это прерывание.
Процессор – устройство, предназначенное для выполнения команд и реализующее функцию управления и выполнения арифметических и логических операций над информацией.
Приемопередатчик - устройство, способное передавать и принимать сигналы.
Принтер - устройство, выводящее текст и изображения на бумагу или другие материалы. Это может быть, например, лазерный или матричный принтер.
Принтер по умолчанию - принтер, на который отправляются задания печати при выполнении команды Печать без указания конкретного принтера.
Программный декодер - тип декодера DVD, позволяющий дисководу DVD воспроизводить фильмы на экране компьютера. Данный декодер представляет собой программу.
Разрешение экрана - величина (измеряется в точках), определяющая количество информации, выводимое на экран монитора. Низкое разрешение, такое как 640*480, уменьшает область отображения и увеличивает отдельные элементы. Высокое разрешение, такое как 1024*768, увеличивает область отображения и уменьшает отдельные элементы.
Раскладка клавиатуры - соответствие букв и знаков национальных алфавитов клавишам клавиатуры. Появляющийся на экране символ зависит не только от нажатой клавиши, но и от текущей раскладки. После изменения раскладки клавиатуры отображаемые на экране символы могут не соответствовать тем, что указаны на клавишах.
Робот – система, способная к целесообразному поведению в условиях изменяющейся внешней обстановки. Это симбиоз искусственного интеллекта и механики. Его ядром является компьютер либо группа компьютеров, управляющая внешними устройствами – развитыми органами, предназначенными для пространственного и углового перемещения деталей, инструментов либо собственного перемещения. Для выполнения своих функций робот обрабатывает информацию, даваемую его датчиками (искусственные органы зрения, слуха, сенсорные устройства).
Периферийное устройство - устройство (такое как дисковый накопитель, принтер или модем), подключенное к компьютеру и управляемое процессором компьютера.
Прямой доступ к памяти - доступ к памяти без использования ресурсов микропроцессора. Такой доступ часто используется для прямого обмена данными между памятью и периферийным устройством, таким как диск.
CD - компакт-диск - оптическое запоминающее устройство, предназначенное для хранения цифровых данных.
CD-R - компакт-диск с возможностью однократной записи (CD-R) - тип компакт-диска, на который можно копировать файлы, но нельзя их заменять или удалять.
CD-RW - компакт-диск с возможностью многократной записи (CD-RW) - тип компакт-диска, на который можно копировать файлы, а затем удалять их и заменять.
Сканер - устройство ввода изображений с документов в память компьютера.
Смарт-карта - устройство размером с кредитную карту, используемое в сочетании с кодом доступа для проверки подлинности на основе сертификатов и разового входа в систему. Для чтения смарт-карт используются специальные устройства, подключаемые к компьютерам.
Схема управления питанием - группа заранее заданных параметров управления питанием. Например, имеется возможность задать промежутки времени, через которые компьютер переводится в ждущий режим с отключением монитора и жесткого диска.
Текстовый режим - режим отображения, в котором монитор может воспроизводить буквы, числа и другие текстовые знаки, но не графические изображения и начертание знаков, такое как курсив, верхний индекс и т. п.
Терминал - устройство, состоящее из монитора и клавиатуры, используемое для обмена данными с компьютером.
Точек на дюйм - единица, используемая для измерения разрешения экрана и принтера; число точек, которые устройство может отобразить или напечатать на отрезке в один дюйм. Чем больше число точек на дюйм, тем выше разрешение.
Устройство - любое оборудование, которое может быть подсоединено к локальной сети или компьютеру, например: компьютер, принтер, джойстик, адаптер, модем или другая периферия. Для работы устройства под управлением ОС Windows, как правило, необходим драйвер.
Устройства звукового ввода - это источники звукового сигнала (музыки, речи и пр.) для ввода в компьютер. В качестве примера устройств звукового ввода можно привести микрофон или проигрыватель компакт-дисков.
Устройство рукописного ввода - устройство (например, цифровое перо с планшетом), используемое для ввода текста путем написания его от руки, а не с помощью клавиатуры.
Факс - устройство для дистанционного точного воспроизведения графического оригинала (документа, рукописи, подписи).
Фрагментация - разбиение файла на несколько частей, хранящихся в разных областях диска. Фрагментация порождается в процессе удаления-добавления файлов на диске. Она замедляет доступ к диску и уменьшает (как правило, не существенно) общее быстродействие диска.
Цветовое пространство RGB - многомерное цветовое пространство, образуемое красной, зеленой и синей составляющими цвета. Как правило, эта система используется в сканерах, цифровых камерах, мониторах и принтерах.
Цифровой видеодиск - тип оптического диска. Цифровой оптический диск (DVD) похож на компакт-диск (CD-ROM), но имеет большую емкость. DVD-диски часто используются для хранения полнометражных фильмов и другого емкого мультимедийного содержимого.
Штриховые коды - блок штриховых линий (штрихкод) различной ширины, а также набор цифр, предназначенных для оптического сканирования, которые как универсальная система кодирования на основе международных стандартов идентифицируют и характеризуют предмет, в том числе страну-производителя, предприятие-производителя (поставщика), тип товара и его персональную маркировку.
Штрих-код - машинно-считываемая метка для идентификации объектов, например физических носителей.
Щелкнуть правой кнопкой - установить указатель на объект и нажать, а затем отпустить правую кнопку мыши. Щелчок правой кнопкой открывает контекстное меню, содержащее команды, перечень которых зависит от выбранного объекта и ситуации.
CMOS - полупроводниковая память, потребляющая очень мало энергии. Это - небольшое запоминающее устройство, в котором система хранит параметры оборудования, например размер жесткого диска, количество последовательных портов на компьютере и т. п.
Программное обеспечение персонального компьютера
1. Состав программного обеспечения
Понятие "программное обеспечение" появилось с развитием компьютерной индустрии. Программное обеспечение (ПО) - это набор программ в составе ИВС или АРМ. В зависимости от функций, выполняемых ПО, его можно разделить на системное, прикладное и инструментальное [1 - 5].
Системное ПО – это "программная оболочка" аппаратных средств, предназначенная для отделения Системное ПО остальных программ от непосредственного взаимодействия с оборудованием и организации процесса обработки информации в компьютере.
В основе системного ПО – операционная система (ОС), представляющая собой набор программ, организующих вычислительный процесс, управляющих аппаратурой компьютера и обеспечивающих взаимодействие человека – пользователя с компьютером.
Это также утилиты (служебные программы), функционально дополняющие возможности ОС, оболочки (надстройки над ОС), предоставляющие пользователю интерфейс для управления компьютером и файловой системой, и диагностические программы для тестирования работы компьютера.
Прикладное ПО - это совокупность прикладных программ (прикладных пакетов), ориентирующая ПК на тот или иной класс применений (издательство, переводы, бухучет, игры, работа с текстом, с электронными таблицами и т.д.), и конкретные рабочие программы пользователя.
Инструментальное ПО - это комплексы программных средств (системы программирования), включающие в себя языки программирования (Assembler, Basic, C/C++/С#, Delphi, Java, Fortran ...), трансляторы (компиляторы) для преобразования исходного текста программ в машинный код, библиотеки стандартных программ (БСП) и наборы готовых компонентов, средства компоновки и отладки прикладных программ.
Программный продукт - это совокупность отдельных программ, их документации, гарантий качества, рекламных материалов, мер по обучению пользователей, распространению и сопровождению этих программ.
Приобретение программного продукта - это покупка лицензии (права) на его использование. Условия использования любого программного продукта описаны в лицензионном соглашении, которое представляет собой договор между производителем программного продукта и пользователем программного обеспечения. Для разных пользователей (индивидуальных покупателей, коммерческих и государственных организаций и предприятий, учебных заведений) могут быть определены различные условия приобретения программного продукта.
2. Принцип "программного управления"
Этот принцип лежит в основе работы персонального компьютера. Т.е. персональный компьютер (ПК) без разработанных для него программ не может выполнять какой-либо работы и является лишь электронным устройством, не имеющим системы управления и потому не способным приносить пользы человеку.
При этом вычислительный процесс (ВП) - это переработка исходной информации по алгоритмам программ, применяемых для решения поставленной задачи.
Программа - это система команд, реализующих алгоритм решения задачи, или это план действий, подлежащих выполнению некоторым исполнителем, в качестве которого может выступать ПК.
Человеку в процессе разработки программ отведены этапы, связанные с творческой деятельностью (постановка задачи, ее алгоритмизация, программирование и анализ результатов), а на долю ПК рутинные этапы обработки информации в соответствии с разработанным алгоритмом.
3. Этапы создания программного обеспечения
3.1. Постановка задачи
На этом этапе человек, хорошо представляющий предметную область, должен четко определить цель разработки, сформулировать задачи и предложить подход к их решению.
3.2. Моделирование
это замещение одного объекта (оригинала) другим (моделью) и изучение свойств оригинала путем исследования свойств модели. Замещение производится с целью упрощения, удешевления, ускорения изучения свойств оригинала. Оригинал и модель сходны по одним параметрам и различны по другим. Замещение правомерно (адекватно), если интересующие исследователя характеристики оригинала и модели определяются однотипными подмножествами параметров и связаны одинаковыми зависимостями этих параметров.
Модели бывают физические (макеты и опытные образцы) и математические (аналитические - математические соотношения - или имитационные, написанные на специальных алгоритмических языках).
Имитационное моделирование - это метод исследования, заключающийся в имитации на компьютере с помощью комплекса программ процесса функционирования технологии или отдельных ее частей и элементов.
Сущность метода имитационного моделирования заключается в разработке таких алгоритмов и программ, которые имитируют поведение системы, ее свойства и характеристики в необходимом для исследования составе, объеме и области изменения параметров.
Принципиальные возможности метода весьма велики, он позволяет при необходимости исследовать системы любой сложности и назначения с любой степенью детализации. Ограничениями являются лишь мощность используемых компьютеров и трудоемкость подготовки сложного комплекса программ.
3.3. Алгоритмизация задачи
Алгоритм – это точное предписание, определяющее последовательность действий исполнителя, направленных на решение поставленной задачи.
Три способа записи алгоритмов это словесный (рецепты, инструкции, правила), графический (блоксхемы по типовым правилам оказываются более наглядными), на алгоритмических языках (записи в виде операторов и зарезервированных слов).
Свойства алгоритма (должны быть обеспечены при его разработке):
Однозначность, под которой понимается единственность толкования исполнителем правил выполнения действий и порядка их выполнения.
Конечность, т.е. обязательность завершения каждого из действий, составляющих алгоритм, и алгоритма в целом.
Результативность, предполагающая, что выполнение алгоритма должно завершиться получением определенных результатов.
Массовость, определяющая возможность применения данного алгоритма для решения целого класса задач, отвечающих общей постановке задачи. Для того чтобы алгоритм обладал этим свойством, следует составлять алгоритм, используя обозначения величин и избегая конкретных значений.
Правильность это способность алгоритма давать правильные результаты решения поставленной задачи.
3.4. Программирование
- это составление программы обеспечивает возможность выполнения алгоритма и поставленной задачи исполнителем ПК. Для этого используем алгоритмические языки программирования (например, Pascal, Basic), имеющие собственный язык, операторы, синтаксис и т.д.
3.5. Ввод программы и исходных данных
- осуществляется с клавиатуры или из файлов на жестком диске.
3.6. Компиляция (трансляция)
- преобразование исходного текста программ, написанных на каком-либо языке программирования, в машинный код.
3.7. Автономная отладка программы
это процесс тестирования программы на контрольных примерах. Эти примеры стремятся выбрать так, чтобы при работе с ними программа прошла все основные пути блоксхемы алгоритма, поскольку на каждом из путей могут быть свои ошибки (от зацикливания до выдачи бессмысленного результата).
Сложные программы отлаживают фрагментами. Используют отладчики специальные программы, которые позволяют выполнять отлаживаемую программу "по шагам", наблюдать за изменением значений переменных, выражений и других объектов программы. При этом возможно выявление следующих типов ошибок:
Синтаксические - как результат нарушения правил написания предложений языка. Выявляются при компиляции программы.
Семантические - связанные с недопустимыми значениями параметров, недопустимыми действиями над параметрами. Выявляются при работе программы или на этапе ее отладки.
Логические - связанные с неправильным использованием тех или иных алгоритмических конструкций. Могут давать неправильные результаты при работе программы, но, например, лишь при определенном сочетании параметров. Нарушение работы программы не вызывают.
Алгоритмические - была постановка задачи. Алгоритм разработан неправильно. Результат - программа работает без ошибок, но делает не то, что нужно.
3.8. Комплексная отладка
На этом этапе программа запускается в системе других программ и вводятся исходные данные, требуемые по условиям задачи. Полученные в результате решения выходные данные анализируются постановщиком задачи. Результат анализа может быть типа все правильно, есть логические ошибки, неправильная постановка задачи.
3.9. Документирование
Выполняется, например, по ЕСПД (Единая система программной документации). Это стандарт, определяющий состав и содержание программной документации (руководство системному администратору, руководство пользователю и т.д.).
3.10. Эксплуатация
Осуществляется в течение некоторого времени до момента физического или морального старения компьютерной техники (программного обеспечения), завершающегося изъятием программного обеспечения из эксплуатации.
4. Жизненный цикл программного обеспечения
Одним из базовых понятий методологии проектирования ИВС является понятие жизненного цикла ее программного обеспечения (ПО).
4.1. Жизненный цикл ПО - это непрерывный процесс, который начинается с момента принятия решения о необходимости его создания и заканчивается в момент его полного изъятия из эксплуатации.
Основным нормативным документом, регламентирующим жизненный цикл ПО, является международный стандарт ISO/IEC 12207 (ISO - International Organization of Standardization Международная организация по стандартизации, IEC - International Electrotechnical Commission Международная комиссия по электротехнике). Он определяет следующую структуру жизненного цикла ПО, основанную на трех группах процессов:
4.2. Модель жизненного цикла ПО – это структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач, выполняемых на протяжении жизненного цикла ПО.
Модель жизненного цикла ПО зависит от специфики ИВС и специфики условий, в которых последняя создается и функционирует. Регламенты жизненного цикла ПО являются общими для любых моделей жизненного цикла, методологий и технологий разработки. Стандарт ISO/IEC 12207 описывает структуру процессов жизненного цикла ПО, но не конкретизирует в деталях, как реализовать или выполнить действия и задачи, включенные в эти процессы. К настоящему времени наибольшее распространение получили следующие две основные модели жизненного цикла ПО.
Каскадная модель - ее основной характеристикой является разбиение всей разработки на этапы, причем переход с одного этапа на следующий происходит только после того, как будет полностью завершена работа на текущем. Каждый этап завершается выпуском полного комплекта документации, достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой командой разработчиков.
Спиральная модель – это модель с упором на начальные этапы жизненного цикла - анализ и проектирование. На этих этапах реализуемость технических решений проверяется путем создания прототипов. Каждый виток спирали соответствует созданию фрагмента или версии ПО, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество и планируются работы следующего витка спирали. Таким образом углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта и в результате выбирается обоснованный вариант, который доводится до реализации.
5. Технологии разработки программ
Опыт создания ПО показывает, что это сложная и трудоемкая работа. Она требует высокой квалификации участвующих в ней специалистов, выполняется часто на интуитивном уровне, применяются неформализованные методы, основанные на искусстве, практическом опыте, экспертных оценках ... Ниже перечислены некоторые известные методы и технологии разработки программ.
5.1. Метод структурного программирования
Структурное программирование - это метод разработки и записи программ, ориентированные на максимальное удобство для ясного понимания программ человеком. При этом фрагменты программ должны следовать друг за другом, должна четко прослеживаться логика программы, должны быть исключены "скачки" на дальние фрагменты программы. Это программирование без оператора "go to".
Этот метод существенно помогает в формализации создания программ. Он предполагает:
Набор кирпичиков такой программы - это логические структуры. Для них действуют правила - следование (последовательность операторов или их групп, выполняемых друг за другом в порядке их следования в программе), ветвление (управляющая структура, которая в зависимости от выполнения условия определяет выбор для исполнения одного из двух или более заданных в этой структуре групп операторов), повторение (цикл, в котором группа операторов может выполняться повторно, если соблюдается заданное условие).
При этом каждый работающий программист вырабатывает свой собственный стиль оформления исходных текстов программ. Ниже представлен ряд общих рекомендаций, направленных на более четкую структуризацию программ.
5.2. Технология нисходящего программирования
Базируется на методе "сверху-вниз" или "пошаговой детализации". В основе идея постепенной декомпозиции задачи на подзадачи. Сначала - грубая модель, потом детализация алгоритмов. Потом разработка отдельных блоков, называемых часто подпрограммами.
Подпрограммы - это обособленная, оформленная отдельной синтаксической конструкцией и снабженная именем часть программы. В них сосредотачивается подробное описание некоторых операций, в остальной программе только указывать имена подпрограмм, чтобы выполнить эти операции. Им можно при вызове передавать разные параметры, чтобы одна подпрограмма выполняла решение подзадачи для разных случаев. Современные подходы к программированию поощряют явное оформление в виде подпрограмм любого достаточно самостоятельного и законченного программного фрагмента.
Например, в Турбо Паскале подпрограммы реализованы посредством процедур и функций. Смысл и структура у них одна, а отличаются назначением и способом их использования. Процедура - это независимая именованная часть программы, которую можно вызвать по имени для выполнения определенных действий. Ее структура повторяет структуру программы. Функция аналогична процедуре, но имеет два отличия - передает в точку вызова скалярное значение, ее имя может входить в выражение как операнд.
5.3. Методология быстрой разработки приложений RAD (Rapid Application Development) в последнее время стала одним из возможных подходов к разработке ПО в рамках спиральной модели жизненного цикла ПО и получила широкое распространение.
Под этим термином обычно понимается процесс разработки ПО, содержащий 3 элемента:
Команда разработчиков должна представлять из себя группу профессионалов, имеющих опыт в анализе, проектировании, генерации кода и тестировании ПО. Члены коллектива должны также уметь трансформировать в рабочие программы предложения конечных пользователей.
Основные принципы методологии RAD - это:
5.4. "Быстрая разработка ПО"
появилась в США в 2001 г. и базируется на следующих идеях:
При этом следует понимать - при всех достоинствах быстрой разработки ПО этот подход применим только в проектах малого и среднего масштаба (1-6-20 разработчиков) и с низкой критичностью (дефект - это потеря удобства, но не опасность для жизни).
6. Термины и определения
Алгоритм - последовательность четко определенных действий, выполнение которых ведет к решению задачи. Алгоритм, записанный на языке машины, есть программа решения задачи.
Библиотека динамической компоновки - средство операционной системы, позволяющее хранить подпрограммы (обычно выполняющие конкретную функцию или набор функций) отдельно от основной программы в виде файлов с расширениями .dll. Такие подпрограммы загружаются только тогда, когда их вызывает основная программа.
Интерфейс - сопряжение средств объектов информатики (информации, данных, программ, аппаратуры, конечного пользователя), в котором все информационные, логические, физические и электрические параметры отвечают предварительно выработанным соглашениям (стандартизованным протоколам), для обеспечения программно-аппаратной и эргономической совместимости.
Моделирование - метод исследования объектов различной природы на их аналогах (моделях) для определения или уточнения характеристик существующих или вновь конструируемых объектов.
Модель – программа либо устройство, обеспечивающее имитацию характеристик и поведения определенного объекта.
MS-DOS - операционная система, предназначенная для использования в персональных компьютерах и совместимых устройствах. Она преобразует команды, набираемые пользователем на клавиатуре, в операции, выполняемые компьютером.
OS/2 - многозадачная операционная система для персональных компьютеров с процессорами Intel 80286, 80386, i486 и Pentium.
UNIX - мощная многопользовательская многозадачная операционная система, считающаяся более аппаратно-независимой, то есть легче переносимой на другие платформы, чем другие ОС, так как она написана на языке Си.
Программа решения задачи - алгоритм решения задачи, записанный на языке компьютера, последовательность четко определенных действий, выполнение которых ведет к решению задачи.
Программа – последовательность действий (операций), предложенная в целях достижения конкретного результата.
Программа - полный набор компьютерных инструкций, обеспечивающий выполнение конкретной задачи.
Программное обеспечение – комплекс программ, обеспечивающий обработку или передачу данных.
Приложение – совокупность программ, реализующих обработку данных в определенной области применения.
Файл – совокупность данных, рассматриваемая как единое целое. К атрибутам файла в первую очередь относятся его имя, тип содержимого, дата и время создания, фамилия создателя, размер, условия предоставления разрешений на его использование, метод доступа.
Расширение имени файла - набор знаков, добавляемых в конце имени файла и определяющих тип или формат файла.
Тип файла - описание содержимого или формата файла. Тип файла обычно обозначается расширением файла.
Тип файла в среде ОС Windows - характеристика назначения файла. Тип файла определяет программу, используемую для открытия данного файла. Тип файла сопоставляется с расширением имени файла.
Формат файла - структура или организация данных в файле. Формат файла обычно обозначается расширением файла.
Звуковой файл - этот файл содержит данные, используемые системой ОС Windows для воспроизведения звукозаписи на компьютере.
Пакетный файл - файл ASCII (неформатированный текстовый файл), содержащий одну или несколько команд ОС, которые последовательно обрабатываются после ввода его имени в командной строке или запуска из другой программы. Пакетные файлы называются также командными файлами.
Оператор в программировании - это символ или знак (например, / - деление; * - умножение; - - вычитание; + - сложение), указывающий, что в операции обрабатывается один или несколько элементов.
Отладчик - программа, предназначенная для поиска, обнаружения и исправления ошибок в других программах, позволяющая программистам выполнять программы по шагам, испытывать данные и контролировать значения переменных.
Распознавание речи - способность интерпретировать произносимые слова и преобразовывать их в машинный текст. Программы распознавания речи позволяют вводить текст не с клавиатуры, а с помощью микрофона, подключенного к компьютеру.
Распознавание рукописного ввода - способность интерпретировать рукописный текст и преобразовывать его в машинный текст. Программы распознавания рукописного ввода позволяют вводить текст не с клавиатуры, а с устройств рукописного ввода.
Язык программирования – алфавит, грамматика и синтаксис, используемые для построения набора инструкций, заставляющих компьютер выполнять те или иные действия. Инструкции, написанные на языке программирования, называют исходным кодом. Перед тем, как исходный код будет реально выполнен компьютером, его нужно либо интерпретировать, либо компилировать в машинный код.
Язык гипертекстовой разметки HTML - язык, используемый для создания документов, содержащих специальные команды форматирования и гипертекстовые ссылки.
Язык гипертекстовой разметки HTML - язык разметки, применяемый для создания независящих от платформы гипертекстовых документов. Файлы HTML являются текстовыми файлами, в которые вставлены коды (теги разметки), определяющие форматирование и гиперссылки.
Язык гипертекстовой разметки XML – расширяемый язык гипертекстовой разметки, используемой для создания и размещения документов в среде WWW. В отличие от языка HTML, его можно использовать не только для передачи инструкций по представлению данных, но и для описания содержимого файлов практически любых типов.
Язык наращиваемой разметки XML (Extensible Markup Language) предоставляет формат для описания структурированных данных. Это позволяет более точно объявлять содержимое и получать более значимые результаты поиска на нескольких платформах. Кроме того, XML делает возможным создание нового поколения веб-приложений для просмотра данных и управления ими.
Язык гипертекстовой разметки WML – язык, специально созданный для отображения информации на маленьком экране мобильного телефона в соответствии с протоколом WAP.
Java – интерпретируемый язык с синтаксисом С++, специально рассчитанный на работу в открытой сетевой среде.
Операционная система Windows XP
1. ОС Windows XP – назначение и начало работы
В настоящее время операционная система (ОС) MS Windows стала фактически стандартом для IBM PC - совместимых персональных компьютеров. Она доминирует в мире и используется как базовая ОС на автономных ПК, в локальных, корпоративных и в глобальных сетях, выполняя функции и сервера и клиента. Ее главными задачами являются фактически три следующие - организовать на персональном компьютере вычислительный процесс, управлять аппаратурой компьютера и обеспечивать взаимодействие пользователя с персональным компьютером.
Известны следующие версии ОС MS Windows - Windows 95, Windows 98, Windows NT 4.0 (сервер и клиент), Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003.
Последняя версия (Windows Server 2003) предназначена для организации эффективной и безопасной работы компьютерных систем (в том числе кластерных и многопроцессорных) на уровне фирмы, обеспечивая в сети управление идентификацией, шифрование конфиденциальных данных, защиту от вирусов, надежность, масштабируемость и производительность [4].
Версия ОС MS Windows XP, рассматриваемая в данной лекции, также обеспечивает для рядового пользователя на его персональном компьютере высокий уровень надежности и безопасности, в сочетании с относительно простыми настройками, нужными для его повседневной работы в офисе или дома [4, 6, 7].
Инсталляция ОС Windows XP - это установка ОС на персональном компьютере из дистрибутива (набора специально подготовленных для установки и упакованных файлов).
После инсталляции ОС Windows XP есть несколько вариантов ее загрузки. Основной это обычный старт персонального компьютера и дальнейшая работа по кнопке Пуск. Вспомогательный вариант предусматривает при появлении на дисплее компьютера надписи Starting Windows нажатие клавиши F8. Далее в меню можно выбрать конкретный вариант. Например, Command Promt Only, чтобы можно было работать в среде MSDOS. Или выбрать в меню безопасный режим, чтобы, например, удалить неработающий видео-драйвер после физической замены видеокарты, или загрузить последнюю удачную конфигурацию ОС Windows XP.
Проблемы с оборудованием компьютера перед загрузкой ОС Windows XP определяет процедура POST (она записана в ПЗУ), поверяя видеосистему, память, дисководы и т.д. Вся используемая при проверках информация находится в CMOS (это аккумуляторная память). Например, это автоматически записанные данные по винчестеру - цилиндры, головки, зона парковки, сбойные сектора). Эти настройки и проверяются. Ошибки сообщаются на экран компьютера и звуком.
Если проблем с оборудованием нет, то в оперативную память компьютера загружается ОС Windows XP и нажатие пользователем на кнопку Пуск выводит систему меню, с помощью которых можно найти и включить нужную прикладную или служебную программу. Завершение работы с ОС Windows XP возможно только после завершения работы со всеми ранее включенными программами.
2. Архитектура и технологии ОС Windows XP
Архитектура ОС Windows XP основана на подсистемах:
Среди новых технологий, используемых и поддерживаемых в ОС Windows XP можно отметить следующие [4, 6, 7]:
3. Пользовательский интерфейс и мышка
Рис.1. Рабочий стол ОС Windows ХР (фрагмент)
Есть два способа работы пользователя с ОС Windows ХР использование мышки и клавиатуры. Курсор мышки определяет местоположение и ситуацию. Он может иметь разный внешний вид стрелка, часы, таймаут, запрет на операцию. Операции мышки это щелчок (click), двойной щелчок (double click), перемещение мышкой (drag and drop) объекта (установи курсор на объект, левую кнопку нажми, перемещай, отпусти кнопку). Запуск приложений выполняется по "двойному щелчку" мышки после установки курсора на пиктограмму приложения. "Одинарный щелчок " просто выделяет приложение - его надпись появляется на синем фоне. После пуска приложения его окно появляется на экране дисплея и с приложением можно начать работу.
4. Методика подготовки к практической работе с ОС Windows ХР
В рамках подготовки к практической работе с ОС Windows ХР необходимо освоить следующие основные группы операций [17].
1) Панель управления и настройка параметров.
Рис. 2. Панель управления
Рис. 3. Свойства экрана
В итоге уметь проверить и настроить следующие параметры "моего компьютера":
2) Настройка панели задач и меню
В итоге уметь:
3) Управление файлами, папками и дисками в программе "Проводник"
Рис. 4. Интерфейс программы "Проводник"
В итоге уметь практически работать с программой "Проводник"
4) Центр справки и поддержки ОС Windows XP
5) Работа с программами из группы "Стандартные" (см. рис. 6, 7 и 8):
Рис. 6. Калькулятор
Рис. 7. Программа "Блокнот"
В итоге уметь практически работать с программами из группы "Стандартные" ОС Windows XP ("Калькулятор", "Блокнот", "Paint").
5. Термины и определения
Администратор - в ОС Windows XP это пользователь, ответственный за настройку и управление сетевыми и локальными компьютерами, ведение учетных записей пользователей и групп, присвоение паролей и разрешений, а также помогающий пользователям работать в сети.
Администратор компьютера - пользователь, управляющий компьютером. Администратор компьютера вносит изменения в систему, включая установку программ и доступ ко всем файлам компьютера.
Авторизация - процесс определения прав пользователя в системе или сети.
Активная программа – это программа, которая выполняется в окне, находящемся на переднем плане экрана (заголовок этого окна выделяется подсветкой). Команды, вводимые пользователем, обрабатываются активной программой.
Атрибут файла - это признак использования файла только для чтения, скрытия, архивации, индексирования, сжатия и шифрования.
Базовый приоритет - ранг, определяющий порядок, в котором потоки процесса обрабатываются процессором. Для просмотра и изменения базовых приоритетов служит диспетчер задач.
Ведение журнала событий - процесс записи определенных событий при проведении аудита, таких как запуск и остановка служб, вход и выход пользователей, а также доступ к ресурсам.
Векторный шрифт – это шрифт, отображаемый с помощью математической модели, где каждый знак определяется набором линий, соединяющих точки. Векторные шрифты могут масштабироваться до любых размеров или пропорций.
Растровые шрифты – это шрифты, сохраняемые в виде точечных рисунков. Растровый шрифт (это Courier, MS Sans Serif, MS Serif, Small, Symbol) имеет конкретный размер и разрешение для конкретного принтера. Знаки такого шрифта не могут масштабироваться или поворачиваться. Растровые шрифты также называются точечными.
Визуальное оповещение - средство ОС Windows, обеспечивающее визуальное дублирование (например, мигание экрана или строки заголовка) воспроизводимых компьютером системных звуков.
Владелец - в среде ОС Windows это пользователь, управляющий разрешениями объекта и предоставляющий разрешения другим пользователям.
Внедренный объект - представление вставленных в документ данных, созданных в другом приложении. Механизм внедрения позволяет изменять внедренные данные с помощью меню и панелей инструментов программы, в которой они были созданы.
OLE - способ обмена и совместного использования данных приложениями посредством вставки объекта, созданного одним приложением, в документ, созданный другим приложением, такой как электронная таблица или файл текстового процессора.
Войти - приступить к работе в сети, сообщив имя пользователя и пароль для идентификации пользователя в сети.
Группа - совокупность пользователей, компьютеров, контактов и других групп. Группы могут использоваться для управления доступом или в качестве списков рассылки. Группы распространения применяются только в электронной почте. Группы безопасности используются как для управления доступом, так и в качестве списков рассылки.
Двухбайтовые знаки - набор знаков, в котором каждый знак представляется двумя байтами. Кодировка некоторых языков, таких как японский, китайский и корейский, невозможна без применения таких наборов.
Диалоговое окно - вспомогательное окно, содержащее кнопки и другие элементы управления, при помощи которых можно выполнить ту или иную команду или задачу.
Диспетчер задач - приложение ОС Windows, предоставляющее сведения о программах и процессах, выполняемых на компьютере. При помощи диспетчера задач можно завершать или запускать программы, завершать процессы и получать представление о текущей загруженности системы.
Диспетчер очереди печати - программный компонент, принимающий документ, отправленный пользователем на печать, и хранящий этот документ на диске или в оперативной памяти до тех пор, пока принтер не сможет его напечатать.
Диспетчер устройств - административное средство управления устройствами компьютера. С помощью диспетчера устройств можно просматривать и изменять свойства и обновлять драйверы устройств, а также выполнять их настройку и удаление из системы.
Длинное имя - имя папки или файла, превышающее формат 8.3 (до восьми знаков в имени с последующей точкой и трехзначным расширением) файловой системы FAT. ОС Windows ХР поддерживает имена длиной до 255 знаков.
Домен - группа компьютеров, образующих часть сети и использующих общую базу данных каталога. Домен администрируется как единый объект с определенными правилами и процедурами. Каждый домен имеет уникальное имя.
Доступность - мера отказоустойчивости компьютера и его программ. Постоянно доступный компьютер работает в течение 24 часов 7 дней в неделю.
Журнал безопасности – это журнал событий, содержащий сведения о событиях системы безопасности, указанных в политике аудита.
Загружаемые шрифты - набор знаков, который хранится на диске и загружается в память лазерного принтера, когда в нем возникает необходимость.
Загрузка системы - процесс запуска или перезапуска компьютера. При включении ("холодная" загрузка) или сбросе ("теплая" загрузка) компьютер выполняет программное обеспечение, загружающее и запускающее его ОС, подготавливая ее для дальнейшего использования.
Загрузочные файлы - системные файлы, необходимые для запуска ОС Windows.
Зарегистрированный тип файлов - типы файлов, занесенные в системный реестр и распознаваемые программами, установленными на компьютере.
Знаки национальных алфавитов - любой из 128 дополнительных знаков в расширенном (8-битном) наборе ASCII (это символы конкретного языка и псевдографические символы).
Значок - небольшой рисунок, отображаемый на экране для представления объекта, над которым пользователь может выполнять определенные действия.
Инструментарий управления ОС Windows - это поддерживающая наблюдение и управление системными ресурсами посредством типового набора интерфейсов и предоставляющая логически упорядоченную, непротиворечивую модель работы, конфигурации и состояния ОС Windows.
Интерактивное диалоговое окно - диалоговое окно, предназначенное для ввода ответа пользователя. Устройство-посредник, такое как узел защиты, использует такое диалоговое окно в качестве дополнительного уровня защиты между клиентом и сервером удаленного доступа. Здесь (на экране терминала удаленного доступа) вводится код доступа или имя пользователя и пароль.
Интерактивный вход - вход в систему с использованием клавиатуры, когда пользователь вводит данные в диалоговое окно входа, отображаемое ОС компьютера.
Квант времени - короткий период времени, в течение которого отдельная задача, выполняемая в многозадачной среде, занимает микропроцессор. Процессорное время, выделяемое приложению, обычно измеряется в миллисекундах. Квант машинного времени называется также просто квантом.
Клиент - любой компьютер или программа, подключающиеся к службам другого компьютера или программы. Этот термин также может относиться к программному обеспечению, позволяющему компьютеру или программе создать подключение.
Корзина - место хранения удаленных файлов в среде Windows. С помощью корзины можно восстановить файлы, удаленные по ошибке, либо освободить место на диске, очистив ее содержимое.
Логический принтер - программный интерфейс между ОС Windows и принтером. Принтер - это устройство, физически выполняющее печать, а логический принтер - это программный интерфейс принтера на сервере печати. Этот программный интерфейс определяет порядок обработки задания и его маршрут (в локальный или сетевой принтер, в файл или на удаленный ресурс печати). До непосредственной отправки на принтер печатаемый документ помещается в очередь логического принтера.
Локальный принтер - принтер, непосредственно подключенный к одному из портов локального компьютера.
Масштабируемость - возможность настройки компьютера, службы или приложения при изменении потребности в его производительности.
Обработчик заданий печати - компонент, который, работая совместно с драйвером принтера, получает задания печати и обеспечивает их правильный вывод, обрабатывая задания в соответствии с их типами данных.
Обязательный профиль пользователя - профиль пользователя, который не обновляется при выходе пользователя из системы. Такой профиль загружается всякий раз, когда пользователь входит в систему; он создается администратором и назначается одному или нескольким пользователям для согласования профилей или их настройки на конкретное задание. Только члены группы "Администраторы" могут изменять профили.
Окно - часть экрана, в которой могут выполняться программы и процессы. Одновременно может быть открыто несколько окон. Например, в одном окне можно открыть программу электронной почты, в другом - работать с электронной таблицей, в третьем - загружать изображения с цифровой камеры, а в четвертом - оформлять заказ в Интернет-магазине. Окна можно закрывать, перемещать, изменять их размеры, свертывать в кнопки на панели задач или развертывать на весь экран.
Окно командной строки – это окно, отображаемое на рабочем столе и используемое для взаимодействия с операционной системой MS-DOS. Команды MS-DOS вводятся в точке размещения мерцающего курсора.
Окно печати – это окно, позволяющее получить сведения о заданиях печати, ждущих вывода на принтер. Для каждого установленного или подключенного принтера можно узнать: сколько документов находится в очереди печати, кто является их владельцем и какой размер они имеют.
Операционная система – комплекс программ, обеспечивающий в компьютере интерфейс для пользователя, выполнение других программ, распределение ресурсов, планирование, ввод-вывод и управление данными.
Ядро ОС - ядро многоуровневой архитектуры, управляющее самыми основными операциями операционной системы и процессора компьютера.
Отказоустойчивость - способность аппаратных или программных компонентов компьютера обеспечивать целостность данных при сбоях в работе оборудования.
Отстыковка - отключение переносного компьютера от стыковочного узла.
Очередь - список программ или задач, ожидающих выполнения.
Очередь печати - это перечень документов, ожидающих печати на принтере. В очереди печати отображаются разные сведения, например размер документа, автор документа, а также состояние печати.
Ошибка тайм-аута - состояние, при котором ожидаемый символ вовремя не получен. При этом считается, что данные были потеряны, и программа запрашивает их снова.
Папка - контейнер для программ и файлов в графических интерфейсах пользователя, отображаемый на экране с помощью значка, имеющего вид канцелярской папки. Папки используются для упорядочения программ и документов на диске и могут вмещать как файлы, так и другие папки.
Папка "Мои документы" - папка, в которой удобно хранить документы, рисунки и другие файлы, к которым требуется быстрый доступ. Некоторые программы (например, Paint) автоматически сохраняют файлы в папке "Мои документы", если не указать другое расположение.
Папка "Принтеры и факсы" - папка на панели управления, содержащая мастер установки принтеров и значки для всех принтеров, установленных в ОС компьютера.
Перетаскивание - перемещение выбранного элемента на экране путем его переноса с помощью указателя при нажатой кнопке мыши. Например, для перемещения окна можно перетащить его по экрану за строку заголовка.
Подстановочный знак - знак, представляющий в запросе один или несколько произвольных символов. Знак вопроса (?) соответствует одному символу, а звездочка (*) - одному или нескольким.
Показатель "Время ЦП" - в диспетчере задач общее процессорное время (в секундах), использованное процессом с момента своего запуска.
Показатель "Загрузка ЦП" - в диспетчере задач процентная доля времени, в течение которого процесс использовал ЦП с момента последнего обновления. На вкладке Процессы это значение отображается в столбце с заголовком ЦП.
Политика аудита - политика, определяющая события системы безопасности, сведения о которых следует сохранять для администратора сети.
Пользователь - человек, использующий компьютер. Если компьютер подключен к сети, пользователь может работать с программами и файлами, расположенными как на компьютере, так и в сети (в зависимости от ограничений, заданных для учетной записи пользователя администратором сети).
Имя пользователя - уникальное имя, определяющее учетную запись пользователя в ОС Windows. Имя пользователя, определенное в учетной записи, не может совпадать с каким-либо другим именем группы или именем пользователя в том же домене или рабочей группе.
Пароль - набор знаков, который должен быть введен пользователем для проверки его учетного имени и получения доступа к ресурсам. Пароль может состоять из букв, цифр и других знаков. В паролях учитывается регистр знаков.
Пароль пользователя – это пароль, хранящийся в каждой учетной записи пользователя. Каждый пользователь обычно имеет уникальный пароль, который он должен ввести при входе в систему или при доступе к серверу.
Привилегия - право пользователя выполнять конкретную задачу, обычно действующее не для конкретного объекта, а для системы в целом. Привилегии назначаются администраторами отдельным пользователям или группам пользователей как часть настроек безопасности компьютера.
Приоритет - в управлении процессами относительный ранг процесса или группы процессов, определяющий долю выделяемых им системных ресурсов и процессорного времени.
Программа MS-DOS - программа, предназначенная для выполнения в MS-DOS. Для таких программ могут быть доступны не все возможности, предоставляемые ОС Windows.
Просмотр событий - компонент, с помощью которого можно просматривать журналы событий и управлять ими, получать сведения о неполадках аппаратного и программного обеспечения, а также наблюдать за событиями безопасности. Этот компонент ведет журналы событий программ, системы и безопасности.
Профиль пользователя - файл, содержащий сведения о настройках для конкретного пользователя, таких как настройки рабочего стола, постоянные сетевые подключения и параметры приложений. Личные настройки каждого пользователя сохраняются в профиле пользователя, который используется ОС Windows для настройки рабочего стола при каждом входе пользователя в систему.
Рабочая группа - объединение компьютеров, предназначенное для упрощения поиска пользователями таких объектов, как принтеры и общие папки. Рабочие группы в ОС Windows, в отличие от доменов, не обеспечивают централизованное предоставление учетных записей и проверку подлинности.
Рабочий стол - рабочая область экрана, на которой отображаются окна (в том числе диалоговые), значки и меню.
Репликация - процесс копирования данных из хранилища или из файловой системы на несколько компьютеров для синхронизации данных.
Синхронизация - согласование различий между файлами, хранящимися на одном компьютере, и версиями тех же файлов на другом компьютере. После устранения различий оба набора файлов обновляются.
Ресурс - некоторая часть компьютера или сети, такая как диск, принтер или память, которая может быть предоставлена выполняющейся программе или процессу.
Свернуть – уменьшить размер окна до размера кнопки на панели задач.
Связанный объект - объект, вставленный в документ, но остающийся в исходном файле. Связанные данные автоматически обновляются при их изменении в исходном документе. Если требуется изменить связанные данные, дважды щелкните их. На экране появятся меню и панели инструментов программы, в которой эти данные были созданы. Если оба документа находятся на одном компьютере, то изменения, вносимые в связанные данные, будут также отражаться в исходном документе.
Системные файлы - файлы, используемые для загрузки, настройки и работы ОС. Как правило, системные файлы никогда не должны удаляться или перемещаться.
Системный реестр - база данных для хранения сведений о конфигурации компьютера. Реестр имеет иерархическую древовидную структуру, состоящую из разделов, подразделов, кустов и записей реестра. Он содержит сведения, к которым ОС Windows постоянно обращается во время работы, а именно это профили всех пользователей, данные об установленных программах и типах документов, создаваемых каждой программой, значения свойств для папок и значков программ, конфигурация оборудования, установленного в ОС, данные об используемых портах.
Снять флажок - отключить параметр путем снятия галочки с флажка. Чтобы снять флажок, следует щелкнуть установленный флажок или выбрать флажок и нажать клавишу ПРОБЕЛ.
Событие - любое существенное событие в системе или приложении, о котором уведомляются пользователи или добавляется запись в журнал.
Спящий режим - состояние, в котором компьютер завершает работу после сохранения всего содержимого памяти на жестком диске. При выводе компьютера из спящего режима все открытые до этого приложения и документы восстанавливают свое состояние.
Строка заголовка - горизонтальная полоса вдоль верхней границы окна, содержащая его заголовок. В большинстве окон строка заголовка содержит также значок программы, кнопки Развернуть, Свернуть и Закрыть. Чтобы открыть оконное меню с командами, такими как Восстановить и Переместить, щелкните строку заголовка правой кнопкой мыши.
Строка состояния - строка данных, связанная с текущей программой. Строка состояния обычно расположена в нижней части окна. Не все окна имеют строку состояния.
Стыковка - подключение переносного компьютера к стыковочному узлу.
Стыковочный узел - устройство для размещения переносного компьютера, содержащее разъем электропитания, гнезда расширения и разъемы для подключения периферийных устройств, таких как монитор, принтер, стандартная клавиатура и мышь. Стыковочный узел превращает переносной компьютер в настольный.
Тема - набор визуальных элементов, обеспечивающих единообразное оформление рабочего стола компьютера. Тема определяет внешний вид различных графических элементов рабочего стола, таких как окна, значки, шрифты, цвета, а также фоновый рисунок и программа-заставка. Тема также определяет звуки, связанные с такими событиями, как открытие или закрытие программ.
Точка восстановления - образ сохраненного состояния компьютера. Точка восстановления создается средством восстановления системы через определенные интервалы и при обнаружении начала изменения компьютера.
Упакованный объект - значок, представляющий внедренный или связанный объект. Эти данные могут состоять как из документа целиком (например, точечного рисунка), так и его части (например, диапазона ячеек Excel).
Удаление из системы - применительно к программному обеспечению это операция удаления файлов и папок программы с жесткого диска, а также соответствующих данных из системного реестра.
Установка - применительно к программному обеспечению это добавление файлов и папок на жесткий диск и соответствующих данных в системный реестр для обеспечения правильной работы программного обеспечения. Установка отличается от обновления, при котором существующие папки и файлы программы, а также записи реестра заменяются новыми версиями.
Файловая система - общая структура, определяющая в ОС наименование, сохранение и размещение файлов. Различными типами файловых систем являются системы NTFS, FAT и FAT32.
Файловая система FAT – это файловая система, используемая MS-DOS и ОС семейства Windows для упорядочения файлов и управления ими. FAT (file allocation table - таблица размещения файлов) представляет собой структуру данных, создаваемую ОС Windows при форматировании диска для файловых систем FAT или FAT32. ОС Windows хранит в таблице размещения файлов сведения о каждом файле, чтобы при необходимости можно было извлечь нужный файл.
Файловая система FAT32 – это файловая система, производная системы FAT. FAT32 поддерживает меньшие размеры кластеров, что позволяет более эффективно использовать дисковое пространство.
Файловая система NTFS - улучшенная файловая система, обеспечивающая уровень быстродействия и безопасности, а также дополнительные возможности, недоступные ни в одной версии файловой системы FAT. Например, для обеспечения целостности данных тома в файловой системе NTFS используются стандартные технологии записи и восстановления транзакций. В случае сбоя компьютера целостность файловой системы восстанавливается с помощью файла журнала NTFS и данных о контрольных точках. В ОС Windows 2000 и Windows XP файловая система NTFS также обеспечивает такие дополнительные возможности, как разрешения для файлов и папок, шифрование, дисковые квоты и сжатие.
Фоновая программа - программа, выполняемая в то время, когда пользователь взаимодействует с другой программой. Программам, выполняемым в фоновом режиме, микропроцессор компьютера выделяет меньше ресурсов, чем программам, выполняемым в оперативном режиме.
Формат - структура файла, определяющая способ его хранения и отображения на экране или при печати. Формат файла обычно обозначается расширением имени файла. Например, расширение .txt используется для обозначения файлов текстовых документов, а .doc — документов MS Word 2003.
Фон - фоновое изображение, применяемое в графическом интерфейсе пользователя ОС Windows. Любые узор или изображение, которые могут быть сохранены в виде файла точечного рисунка (.bmp), могут быть назначены для отображения на заднем плане экрана.
Фоновый узор - узор, отображаемый на рабочем столе. Пользователь имеет возможность создать собственный узор или выбрать один из стандартных узоров ОС Windows.
Шрифт - набор графического представления цифр, букв и символов. Шрифт имеет определенную гарнитуру, а также другие свойства, такие как размер, интервал и наклон.
Шрифты TrueType - масштабируемые шрифты. Являются аппаратно-независимыми и представляют собой контуры символов. Шрифты TrueType могут иметь любые размеры и печатаются точно так, как они выглядят на экране.
Шрифты принтера - шрифты, хранящиеся в ПЗУ принтере и предназначенные для использования только на нем.
Экранная заставка - движущийся рисунок или узор, появляющийся на экране, если в течение указанного периода времени пользователь не выполняет действия с мышью или клавиатурой.
Эскиз - уменьшенная версия изображения, часто используемая для быстрого просмотра наборов графических файлов.
Ярлык - ссылка на любой элемент, доступный на компьютере или в сети, такой как программа, файл, папка, диск, веб-страница, принтер или другой компьютер. Ярлыки можно размещать в различных областях, таких как рабочий стол, меню Пуск или конкретные папки.
Локальные сети персональных компьютеров
1. Задачи и области применения локальных сетей
Задачи обмена информацией между пользователями разных ПК достаточно успешно решаются с помощью сетей, объединяющих эти компьютеры. В настоящее время существуют, активно используются и бурно развиваются различные сети от локальных, работающих в пределах лаборатории или офиса, до корпоративных, региональных и глобальных, мирового масштаба. Обычно вычислительные сети делятся на четыре основных класса: локальные, корпоративные, региональные и глобальные.
Сети, ограниченные комнатой, офисом или зданием, называют локальными вычислительными сетями (ЛВС). Они обычно объединяют от 2-х до нескольких десятков или сотен персональных компьютеров, расположенных на расстоянии от нескольких метров до нескольких километров и обеспечивают передачу информации со скоростью до 10 (100) Мбит в секунду.
Достоинства ЛВС – это быстрый доступ к информации по сети (по сравнению с получением той же информации путем ее переноса с помощью дискет, флэш-памяти или компактных дисков); экономия на программном обеспечении (установка прикладных программ один раз на файл-сервере и доступ к ним многих пользователей); экономия на техническом обеспечении (разделение общих ресурсов - жесткие диски, принтеры, модемы); повышение безопасности данных (разграничение доступа к данным так, чтобы каждый пользователь имел доступ только к той информации, которая необходима ему для работы) и т.д.
Области применения ЛВС – это [1, 2]:
2. Технические средства, протоколы и топология ЛВС
Технические средства ЛВС - это ее сервер, рабочие станции, сетевые контроллеры, кабельные системы, соединители, разветвители, повторители, усилители, терминаторы-заглушки.
Сервер – это специально выделенный компьютер в сети, имеющий мощные ресурсы, высокую надежность, подключенный к источнику бесперебойного питания и оснащенный сетевой ОС. Он решает задачи управления сетью и поддержания ее работоспособности. Хранит общую информацию, обновляет ее копии у пользователей, проводит резервное копирование данных и т.д.
Рабочая станция - это любой, кроме сервера, компьютер, работающий в сети.
На практике используется два основных типа подключения компьютеров к ЛВС - тонкий Ethernet или витая пара. Тонкий Ethernet достаточно распространен как наиболее простой, дешевый, надежный вариант. Его элементами являются сетевые карты с "байонетной" розеткой, Т-коннекторы, N-коннекторы, терминаторы, кабель-коаксиал "тонкий Ethernet". Отрезки кабеля могут быть длиной 0,5-185 метров. Скорость передачи данных по такой сети - 10 (или 100) Мбит/с). Витая пара в реализации бывает нескольких типов. Различия между ними - в уровне помехозащищенности. Для сетей на витой паре требуется, кроме сетевых адаптеров еще и дополнительное устройство - концентратор (Hub). Эти сети имеют следующие преимущества - большая надежность, простое расширение сети, появление новых стандартов (в том числе на скорость передачи до 100 Мбит/с), не требует полной замены коммуникационных линий, большая производительность.
Дополнительно применяются также волоконно-оптические каналы связи и радиоканалы. Создание и быстрое совершенствование ПК типа Notebook привело к столь же быстрому развитию беспроводных технологий связи между ПК, в том числе в локальных сетях. Как правило, Notebook имеют стандартные порты или слоты. Благодаря этому можно легко и быстро присоединять Notebook к обычной ЛВС с помощью сетевых карт. Создание же беспроводного варианта ЛВС требует установки на каждую рабочую станцию или сервер специального устройства беспроводной связи. Сети реализуются либо в радиодиапазоне, либо в лазерных, либо в инфракрасных каналах связи.
Передача данных по сети регламентируется определенными правилами. Набор правил взаимодействия между компьютерами сети называют протоколами передачи данных, или сетевыми протоколами. Т.е. протокол - это "язык", на котором ПК разговаривают в сети между собой. Он устанавливается на них в виде программ-драйверов. Протоколы определяют формат, способ синхронизации, порядок следования, методы обработки ошибок при передаче данных. Передача данных между компьютерами требует выполнения многих шагов.
Например, для передачи файла с одного компьютера на другой файл должен быть разбит на части, эти части должны быть определенным образом сгруппированы. Таким образом, компьютер, принимающий файл, должен получить дополнительную информацию о том, каким образом связаны между собой образованные группы, а также информацию о способе синхронизации, информацию, позволяющую корректировать ошибки, связанные с передачей данных, и т. д. Учитывая сложность осуществления коммуникаций между компьютерами, этот процесс обычно разбивается на шаги. Каждый такой шаг выполняется в соответствии со своими правилами, т. е. в соответствии со своим протоколом.
Топология сети - это ее геометрическая форма или схема физического расположения ПК по отношению друг к другу и их соединения каналами связи. Топология сети влияет на такие ее показатели, как надежность, расширяемость (наращиваемость), стоимость, задержку и пропускную способность.
На практике используются три базовых топологии - шина (EtherNet), кольцо (Token Ring), звезда (ArcNet).
В сети со звездообразной топологией каждый абонент, посылающий и (или) принимающий информацию, подсоединен одним или двумя выделенными каналами связи к единственному центральному узлу связи, через который проходит вся сетевая информация.
В сети с кольцевой топологией узлы подключаются к повторителям сигналов, связанным в однонаправленное кольцо. В однонаправленном кольце пара смежных повторителей связана секцией кабеля – выделенным каналом связи.
В сети с шинной топологией все узлы подключены к одному каналу связи с помощью приемопередатчиков. Канал оканчивается с двух сторон пассивными терминаторами, которые поглощают передаваемые сигналы, поскольку по своей природе передача в такой сети является широковещательной. Шинные сети имеют довольно ограниченные возможности по наращиванию в силу затухания сигналов в канале. Каждая врезка и каждый соединитель несколько изменяют характеристики физической среды передачи.
Структура конкретной сети, ее топология и количество пользователей зависят в основном от структуры предприятия и решаемых в информационной системе задач.
3. Типы локальных сетей
По принципу организации существует два типа локальных сетей: одноранговые сети и сети с выделенным сервером.
Одноранговые ЛВС – это сети, в которых не предусматривают выделение специальных компьютеров, организующих работу. Т.е. все узлы такой сети выполняют одинаковые коммуникационные функции и являются равными. Каждый пользователь, подключаясь к сети, выделяет в сеть какие-либо ресурсы (диски, принтеры) или подключается к ресурсам, предоставленным в сеть другими пользователями. Такие сети относительно просты в установке. Программное обеспечение для них это в первую очередь ОС Windows 2000/XP.
В сетях с выделенным сервером один ПК - сервер - является источником программных и аппаратных ресурсов для рабочих станций. ЛВС с выделенным сервером могут быть типа "клиент-сервер" или "файл-сервер". В качестве программного обеспечения в них используют специализированные сетевые операционные системы типа Windows-NT Server или Novell Netware. Они предлагают централизованный доступ к сетевому сервису. Такие сети, как правило, намного эффективней и безопасней (с точки зрения защиты данных), чем одноранговые.
Заметим, что ОС Windows 2000/XP содержит в своем составе компоненты, позволяющие работать с ней как в локальных, так и в глобальных сетях, как в одноранговых сетях, так и с выделенным сервером.
Работа с ОС Windows в одноранговой ЛВС проста. Например, это "предоставление папки или диска для совместного использования с другими пользователями". Для того чтобы сделать диск или папку доступными для совместного использования, надо войти в систему в качестве "опытного" пользователя, оператора сервера или члена группы администраторов. В Windows 2000 Professional максимальное число пользователей составляет 10 (вне зависимости от числа, введенного в поле "не более").
Создание современных Интранет, как корпоративных ЛВС, предполагает обмен данными в них на основе протоколов TCP/IP. Интранет может и не иметь прямого соединения с Интернет. В некоторых случаях выход в Интернет доставляет лишние проблемы, особенно когда приходится работать с конфиденциальной информацией. В большинстве случаев, однако, соединение с Интернет увеличивает ценность Интранет, поскольку оно открывает доступ к ресурсам Интернет непосредственно с Web-страниц Интранет.
4. Проектирование сетей
В процессе проектирования ЛВС следует учитывать ряд требований прикладной области, например, физическое расположение пользователей, их количество, требования к передаче данных и т.д. Реально на выбор конфигурации ЛВС, ее технических и программных средств влияет большое число факторов. К ним можно отнести следующие:
5. Несанкционированный доступ и вирусы
ЛВС - это не только множество удобств и новых возможностей, но и множество опасностей, связанных с открытым доступом разных пользователей на ПК в ЛВС. Это могут быть и хакеры, и неквалифицированные пользователи, способные по умыслу или по глупости совершать разные несанкционированные действия. Причем самая очевидная опасность – внесение вирусов в ЛВС. Поэтому пользователю ЛВС нужна выработанная система мер, исключающая возможность потери информации в ЛВС.
6. Термины и определения
Администратор сети - пользователь, ответственный за планирование, настройку и управление ежедневной работой сети.
Аудит - отслеживание действий пользователей путем регистрации событий определенных типов в журнале безопасности сервера или рабочей станции.
Безопасность - система защиты компьютеров и данных в сети от повреждения или утраты, основным элементом которой является концепция предоставления доступа к общим файлам только уполномоченным пользователям.
Брандмауэр - сочетание программного и аппаратного обеспечения, образующее систему защиты, как правило, от несанкционированного доступа из внешней глобальной сети во внутреннюю сеть (интрасеть). Брандмауэр предотвращает прямую связь между внутренней сетью и внешними компьютерами, пропуская сетевой трафик через прокси-сервер, находящийся снаружи сети. Прокси-сервер определяет, следует ли разрешить файлу попасть во внутреннюю сеть. Брандмауэр называется также шлюзом безопасности.
Брандмауэр - барьер, запрещающий доступ к защищаемой сети всех протоколов, кроме разрешенных.
Брандмауэр - комбинация устройств и программного обеспечения, при помощи которых осуществляется охрана границы между двумя и более сетями и предотвращается проникновение пользователей, не обладающих соответствующими правами, в частные сети.
Брандмауэр - метод защиты сети от угроз безопасности, исходящих от других систем и сетей, с помощью централизации доступа к сети и контроля за ним аппаратно-программными средствами.
Прокси-сервер – компьютер или работающее на нем программное обеспечение, образующие барьер между двумя сетями, одна из которых закрыта для посторонних, а другая общедоступна. Изолирует интрасеть, выступая в Интернете в роли ее представителя. Главная обязанность – передавать запросы клиентов сети узлам Интернет и возвращать требуемую информацию клиенту.
Прокси-сервер - сервер, расположенный в сети между клиентским программным обеспечением, например, веб-обозревателем, и другим сервером. Он перехватывает все запросы к этому серверу, чтобы определить, не может ли он их выполнить самостоятельно. Если нет, он переадресует эти запросы другому серверу.
Интрасеть - закрытая корпоративная сеть, построенная на базе технологий Интернет.
Интрасеть - сеть в рамках организации, использующая технологии и протоколы Интернета, но доступная только для определенных пользователей, таких как сотрудники организации. Интрасети также называют частными сетями.
Корпоративная вычислительная сеть (Интранет) - сеть, работающая по протоколу TCP/IP и не обязательно подключенная к Интернет.
Кластер - в компьютерных сетях - группа независимых компьютеров, работающих вместе в виде единой системы, предоставляющей клиентам общий набор служб. Кластер позволяет расширить как доступность служб, так и масштабируемость и управляемость их ОС.
Клиент - в локальной сети или в Интернете - компьютер, который получает доступ к общим сетевым ресурсам, предоставляемым сервером.
Локальная сеть - коммуникационная сеть, соединяющая группу компьютеров, принтеров и других устройств в пределах относительно ограниченного пространства. Локальная сеть позволяет соединенным устройствам взаимодействовать друг с другом.
Локальная вычислительная сеть – сеть отдельно расположенных компьютеров, расположенных на относительно небольшом расстоянии (обычно в пределах помещении и/или этажа здания). Обычно она объединяет до нескольких десятков (чаще однотипных) компьютеров с помощью физической линии связи (например, коаксиальным кабелем).
Локальный компьютер - компьютер, доступный пользователю непосредственно, т. е. без коммуникационных линий и устройств.
Маршрутизатор - это устройство, обеспечивающие совместимость локальных и глобальных сетей, а также возможность соединения локальных сетей, имеющих разную топологию.
Общая папка - находящаяся на другом компьютере папка, к которой открыт доступ по сети для других пользователей.
Общий принтер - принтер, принимающий документы от нескольких компьютеров. Например, к принтеру, подключенному к некоторому компьютеру в сети, может быть открыт доступ для пользователей других компьютеров. Общий принтер называется также сетевым.
Общий ресурс - любые устройства, данные или программы, доступные для пользователей сети.
Пакет данных - единица информации, передаваемая как целое между двумя устройствами в сети.
Пользователь - человек, использующий компьютер. Если компьютер подключен к сети, пользователь может работать с программами и файлами, расположенными как на компьютере, так и в сети (в зависимости от ограничений, заданных для учетной записи пользователя администратором сети).
Права пользователей - перечень задач, которые пользователю разрешено выполнять в системе.
Сервер - обычно это компьютер, предоставляющий общие ресурсы пользователям сети.
Сервер – компьютер, обычно обладающий высоким быстродействием и значительным объемом оперативной и дисковой памяти, и выполняющий запросы, поступающие с рабочих станций в сети.
Сервер - программно-аппаратный комплекс, предназначенный для централизованного хранения и обработки данных, поддержки функционирования основного программного обеспечения портала и т.п. Физически может представлять собой группу компьютеров и иного оборудования. Доступ пользователей к информации на сервере осуществляется удаленно, с помощью терминалов - клиентских компьютеров.
Под сервером также может пониматься отдельное приложение (программный комплекс), обеспечивающее выполнение определенных функций портала - сервер баз данных, сервер приложений, веб-сервер, сервер обмена сообщениями и т.п.
Файл-сервер - выделенный компьютер, выполняющая функции хранения данных и программ (файлов), используемых пользователями на клиентских компьютерах.
Рабочая станция - пользовательский компьютер, обычно обладающий ограниченными ресурсами, и выдающий запросы для исполнения серверу.
Сетевое имя - имя общего ресурса на сервере. Каждая общая папка на сервере имеет сетевое имя, применяемое пользователями ПК для ссылок на эту папку.
Сетевой адаптер - устройство, соединяющее компьютер с сетью. Это устройство также называют сетевой платой или платой сетевого интерфейса.
Сеть - группа компьютеров и других устройств, таких как принтеры и сканеры, соединенных линиями связи, позволяющими всем устройствам взаимодействовать друг с другом.
Сеть Ethernet – обычно использует топологию шины и обеспечивает передачу данных в локальной сети на скорости 10 (100) мегабитов в секунду.
Топология - система отношений между компонентами сети ОС Windows.
Модель ISO/OSI - концептуальная семиуровневая модель, состоящая из приложения, представления, сеанса, транспорта, сети, канала данных и физических уровней. Эта модель предложена международной организацией по стандартам (ISO).
Мост - устройство, соединяющее две сети, использующие одинаковые методы передачи данных.
Маршрутизатор - устройство, соединяющее сети разного типа, но использующие одну ОС.
Маршрутизация - процесс определения (оптимального) пути доступа к объектам (компьютерам) сети.
Шлюз - устройство, позволяющее организовать обмен данными между двумя сетями, использующими различные протоколы взаимодействия.
Канал – средство или путь, по которому передаются сигналы или данные.
Локальная сеть - компьютерная сеть, охватывающая ограниченную зону, например, отдельный этаж или здание.
Магистраль – основная линия связи, к которой подключена сеть. Для крупных сетей часто реализована на волоконно-оптическом кабеле.
Маршрутизация – процесс определения в коммуникационной сети пути, по которому вызов, либо блок данных может достигнуть адресата.
Пакет – производственная единица информации, передаваемая по сети или по каналу связи.
Протокол – набор правил, которым следуют компьютеры и программы при обмене информацией.
Протокол - набор правил и соглашений для передачи данных по сети. Такие правила определяют содержимое, формат, параметры времени, последовательность и проверку ошибок в сообщениях, которыми обмениваются сетевые устройства.
Протокол - набор правил и соглашений, согласно которому взаимодействуют два или более компьютеров в сети.
Топология – конфигурация сети в целом. Примеры топологий локальных сетей – шинная, кольцо, звезда.
Топология сети - физическая конфигурация компьютеров в сети.
Линии связи - средства передачи информации между компьютерами, использующие различные физические среды, в том числе провода, кабели, оптоволокно, электромагнитные и лазерные лучи.
Локальная информационная сеть - соединение нескольких компьютеров между собой линиями связи для передачи информации между подразделениями предприятия с целью совместной обработки.
Сеть компьютеров - комплекс аппаратного и программного обеспечения, поддерживающий функции обмена информацией между отдельно расположенными (на расстояниях от нескольких метров до тысяч километров) компьютерами.
Сеть с выделенным сервером - содержит выделенный компьютер (сервер), управляющий обменом информацией по сети между рабочими станциями.
Одноранговая сеть не содержит выделенных компьютеров (функции управления сетью осуществляются рабочими станциями).
Рабочая группа - группа компьютеров, объединенных одним именем для удобства работы в локальной вычислительной сети.
Обработка текстов редактором MS Word 2007
1. Понятие текста и его обработка
Текст - это напечатанная, написанная или изображенная на экране дисплея последовательность букв. Т.е. текст - это информационная часть сообщения.
Обработка текста - это его редактирование (подготовка, вставка, замена, удаление, сохранение) и форматирование (по размерам листа и отступам, по жирности, курсиву, подчеркиванию, по типу используемых шрифтов, по центрированию, выравниванию слева, справа, а также использование колонтитулов, вставок, нумерации страниц, эффектов и т.д.).
Редактор текстов - это программа, обеспечивающая редактирование текстов документов в соответствии с задаваемыми командами. Он позволяет - создать новый файл (открыть существующий), работать с символом, словом, строкой, блоком текста (ввод с клавиатуры, вставка, удаление, вырезание, копирование, перемещение, работа через буфер обмена или через копилку), сохранять файлы в разных форматах с тем же или с новым именем, печатать документы на принтере.
2. Текстовый редактор MS Word 2007
Текстовый редактор MS Word 2007 – это программа, предназначенная для создания, просмотра, редактирования и форматирования документов.
Этот редактор остается самым популярным в мире текстовым редактором. Он имеет все современные компоненты и режимы для оформления документов. Позволяет применять различные шрифты, вставлять в документ электронные таблицы, диаграммы, сложные математические формулы, графические иллюстрации и звуковые комментарии, обеспечивает проверку орфографии, ориентирован на технологии Интернет. По своим возможностям MS Word 2007 приближается к настольным издательским системам. Обеспечена (почти в полном объеме) совместимость версий MS Word 7/97/2000/2003/2007. Редактор работает как самостоятельная программа (пакет) или в составе офисной системы комплектов MS Office 2007 под управлением ОС Windows 2000/ХР.
Для установки и работы MS Word 2007 требуется ПК с процессором "Пентиум" и с установленной ОС Windows 2000/ХР, не менее 200 Мб свободного места на винчестере. Дистрибутив поставляется на CD-ROM. Установка производится по одому из четырех вариантов - минимальная, типичная (имеет большинство функций), полная, выборочная (здесь пользователь сам определяет что ему нужно для дальнейшей работы - графическая библиотека, вставка диаграмм, редактор формул и т.д.).
Все настройки MS Word 2007 после его установки по умолчанию хранятся в файле Normal.dot. Создаваемые файлы документов имеют по умолчанию расширение .doc.
Основным средством для работы с содержимым документа в окнах приложений Microsoft Office 2007 является Лента. Это новый принцип организации графического интерфейса приложений Microsoft Office, который предполагает новую логику работы с приложениями. Пользовательский интерфейс Microsoft Office 2007, который интуитивно более понятный, чем меню и панели инструментов, обеспечивает быстрый доступ к командам через такие средства, как Лента с вкладками, где команды организованы в группы по выполняемым действиям.
Команды для работы с содержимым документа, которые необходимы в данный момент времени, помещены на Ленте в виде пиктограмм. Необходимо отметить, что в приложениях Microsoft Office 2007 не предусмотрена настройка Ленты (удалять или добавлять команды), но ее можно свернуть, используя кнопку Настройка панели быстрого доступа.
Лента является основным элементом графических интерфейсов офисных приложений Microsoft Office 2007 и Office 2010, официальная версия которого появится в первой половине 2010 года. Лента - это область окна приложения, расположенная между строкой заголовка и окном редактирования документа, на которой размещены команды (пиктограммы) необходимые для работы с содержимым документа. Слева над Лентой размещена Кнопка Office (меню Файл) предназначенная для управления файлом (документом в целом) и Панель быстрого доступа, на которую пользователь может поместить команды необходимые для работы с документом. Графический интерфейс Microsoft Office Word 2007 представлен на Рис. 1.
Рис. 1.
Названия вкладок (Главная, Вставка, Разметка страницы, Ссылки и т.д.) на Ленте соответствуют этапам процесса создания документа. Набор команд, который отображается на Ленте зависит от того какая вкладка выбрана. Команды на Ленте организованы в группы по выполняемым действиям. Названия групп команд отображаются в нижней части Ленты. Например, в окне приложения Word 2007 на вкладке Главная отображаются группы команд: Буфер обмена, Шрифт, Абзац, Стили, Редактирование. На Ленте активны только кнопки (команды), которые могут быть применены к выделенному элементу документа.
Кроме того, в приложениях Microsoft Office 2007 применяются такие наборы команд как контекстные инструменты, вкладки которых появляются на Ленте при работе с определенным объектом в документе. Так, например, если вставить и выделить объект Фигура в документе Microsoft Word 2007, то появятся контекстные инструменты, называемые Средства рисования, и вкладка Формат на Ленте, представленные на Рис. 2.
Рис. 2.
В приложениях Microsoft Office 2007 некоторые команды представлены в виде окон диалога. Для запуска окна диалога можно использовать кнопку (значок со стрелкой) расположенную в группе команд в нижнем правом углу. Например, чтобы открыть диалоговое окно Абзац, необходимо щелкнуть на значок со стрелкой в группе Абзац на вкладке Главная, откроется традиционное окно диалога на вкладке Отступы и интервалы. Кроме того, диалоговые окна можно открывать командой, расположенной в нижней области любой Коллекции, в которой отображаются дополнительные параметры.
Коллекция в пользовательском интерфейсе приложений Microsoft Office 2007- это наборы однотипных элементов. Например, коллекция стилей, тем, полей и т.д. в приложении Word 2007. Существует два типа коллекций: коллекции, содержащие небольшое количество элементов, и большие коллекции. Небольшие коллекции обычно отображаются в группах команд на Ленте, а большие коллекции представлены в виде раскрывающихся списков, например коллекция стилей (Рис.3).
Рис. 3.
Для управления документом в целом (для управления файлом) применяются команды собранные в меню Файл, которое открывается щелчком на кнопке Office (кнопка с логотипом Microsoft Office). Структура и функциональность меню Microsoft Office 2007 отличается от меню Файл предыдущих версий Microsoft Office. Меню состоит из двух панелей, на левой панели отображаются группы команд для работы с файлами, а на правой панели – список команд, содержащихся в выделенной группе команд (Рис. 4.). В нижней области меню расположена кнопка Параметры для настройки приложения.
Рис. 4.
Кроме Ленты и меню Файл для работы с документами в приложениях Microsoft Office 2007 применяется Панель быстрого доступа. По умолчанию на этой панели расположены три пиктограммы Сохранить, Отменить и Вернуть, но Панель быстрого доступа можно настраивать и помещать на нее требуемые пользователю инструменты, например команду Автоформат, Правописание и т.д. Кроме того, Панель быстрого доступа можно разместить под Лентой, используя кнопку Настройка панели быстрого доступа.
Для размещения дополнительных инструментов на Панель быстрого доступа Microsoft Word 2007 необходимо щелкнуть на кнопке Настройка панели быстрого доступа расположенной справа от панели. В открывшемся меню надо выбрать "Другие команды", откроется окно "По умолчанию для шаблона" (Рис. 5), в котором, щелкнув на команде Настройка, можно осуществить настройку панели быстрого доступа.
Рис. 5.
Новинкой в приложении Microsoft Word 2007 является и всплывающая мини-панель форматирования (Рис. 6.), которая появляется при каждом выделении фрагмента текста. На полупрозрачной мини-панели инструментов размещены наиболее востребованные команды для форматирования абзацев и символов.
Рис. 6.
Линейка в окне Microsoft Word 2007 по умолчанию скрыта. Для отображения линейки в окне приложения необходимо щелкнуть на кнопке Линейка, которая расположена над вертикальной полосой прокрутки.
В нижней части окна приложения Microsoft Office 2007 расположена строка состояния, в которой отображается информация о текущем документе. Для настройки строки состояния необходимо щелкнуть на ней правой кнопкой мыши, откроется окно "Настройка строки состояния". Чтобы включить или отключить отображение требуемого элемента в строке состояния, щелкните на соответствующем элементе в окне "Настройка строки состояния" Microsoft Word 2007, скриншот которого представлен на Рис. 7.
Рис. 7.
В правой части строки состояния расположены кнопки режимов просмотра (кнопки меню Вид) и ползунок для быстрого изменения масштаба документа (Рис. 1).
В Microsoft Office 2007 применены новые технологии (новые дополнительные возможности и функции). Для хранения электронных документов в пакетах офисных приложений компания Microsoft разработала формат Office Open XML. Формат Office Open XML (OOXML) является форматом по умолчанию для приложений Microsoft Office 2007, поэтому файлы Word 2007 (документы) сохраняются по умолчанию с расширением docx, а не doc.
Office содержит новые программы, серверы и службы. Пакеты Microsoft Office 2007 могут быть использованы в качестве комплекта настольного и серверного программного обеспечения. Например, Microsoft Office 2007 Ultimate (Максимум) представляет собой универсальное средство для работы со средствами сбора и обработки практически любых видов информации, быстрого поиска сведений и обмена информацией между пользователями.
Мышка. Без нее практически невозможна успешная, скоростная работа при подготовке документов. Через нее реализуются три команды (щелчок, двойной щелчок и буксировка). Вид мышки меняется при выполнении разных операций.
4. Редактирование текста и сервисные операции
Редактирование текста – это внесение каких-либо изменений в существующий документ. Элементарные операции редактирования сводятся к вставке или удалению символа. Сложные операции предполагают работу с фрагментами документа, которые могут содержать рисунки, таблицы, кадры и другие объекты. В MS Word 2007 можно перемещать, копировать и удалять фрагменты документа.
Однако прежде чем приступить к операциям с фрагментами, необходимо выделить фрагмент в документе. Для выделения текста можно использовать мышку или клавиатуру. Например, для выделения слова можно установить курсор мышки на это слово и сделать двойной щелчок. Для выделения строки - установить указатель мышки напротив выделяемой строки слева от документа и сделать один щелчок. Для выделения абзаца - установить указатель мышки напротив любой строки выделяемого абзаца слева от документа и сделать двойной щелчок. Чтобы выделить фрагмент документа произвольного размера можно установить указатель мышки в начале фрагмента, нажать кнопку мыши и, не отпуская ее, переместите указатель в конец фрагмента. Для завершения выделения нужно отпустите кнопку мышки. В качестве фрагмента могут выступать единичный символ, слово, предложение, абзац, несколько абзацев. Выделенный в документе фрагмент можно удалить, переместить, копировать. Для этого можно использовать, например, "быстрые клавиши".
Для сохранения документа его необходимо записать в файл на жесткий диск, воспользовавшись соответствующей командой. Файлу нужно дать имя и определить папку для хранения файла. Возможно автоматическое сохранения файла с документом и его защита.
При работе с документом MS Word 2007 обеспечивает выполнение большого количества сервисных операций. Среди них - поиск и замена текста, проверка орфографии (ручная или автоматическая), автоформат, введение сносок и спецэффектов, работа с кадрами, с колонками, с колонтитулами, с графикой, с автофигурами, с таблицами, с формулами, с макрокомандами.
Среди специальных операций можно отметить работу с копилкой для перемещения текста и рисунков. Копилка в MS Word 2007 обеспечивает перенесение нескольких объектов из разных частей одного или нескольких документов и вставки их единой группой в другое место документа. Копилка накапливает объекты в виде элементов автотекста, так что их можно использовать для вставки неоднократно. Для изменения набора объектов в копилке необходимо ее предварительно очистить. Алгоритм следующий:
А) Для вставки содержимого копилки с ее одновременной очисткой нажмите клавиши CTRL+SHIFT+F3.
Б) Для вставки содержимого копилки без ее очистки, выделите в меню Вставка команду Автотекст, а затем - команду Автотекст. В поле Имя элемента выберите Копилка, а затем нажмите кнопку Вставить.
Для оформления документа чрезвычайно важен шаблон. Он определяет совокупность параметров, на основании которых будет осуществляться форматирование документа (начертание шрифта, величину полей, установки табуляторов, вид текста, колонтитулы, стили (обычный или пользовательский), таблицы, рамки, графические изображения, специальные средства (макросы, кнопки и панели инструментов). Существуют шаблоны трех типов:
Стиль - это совокупность параметров форматирования в MS Word 2007, имеющая свое название. Использование стилей позволяет повысить эффективность и ускорить выполнение работы. Форматирование с помощью стилей сводится к выделению нужных фрагментов текста и выбору из списка требуемого стиля для данного фрагмента. Для удобства использования стили, доступные во всех шаблонах, сведены в библиотеку стилей, которая доступна через одноименное окно диалога.
MS Word 2007 содержит несколько десятков встроенных стилей, а также пять основных или, как их еще иногда называют, базовых стилей (нормальный, заголовок 1, заголовок 2, заголовок 3 и шрифт абзаца по умолчанию). Стили, используемые в текущем документе, представлены в списке “Стиль” на панели инструментов “Форматирование”. В качестве основного стиля, установленного по умолчанию используется стиль “Нормальный”. Этот стиль применяется для основного текста любого документа и служит основой для создания других стилей.
Параметры форматирования, входящие в понятие стиля абзаца, - это шрифт (которым написан текст абзаца), отступы и интервалы (установленные для данного стиля абзаца), позиции табуляции (установленные в абзаце), обрамление вокруг абзаца текста, язык абзаца, нумерация строк в абзаце.
5. Правила подготовки современных документов
это вопросы делопроизводства (начиная с полей страницы документа), шаблоны документов (бланки, письма ...), виды оформления (стиль, шрифт, размер, форматирование), приемы работы с текстом (замены, сноски, списки, орфография, тезаурус), использование колонтитулов (верхний и нижний, нумерация страниц, подписи) и макрокоманд (их создание, хранение и применение).
Для большинства пользователей подготовка текстов и документов начинается с вопроса "Как правильно их готовить?". При этом начальные правила звучат так:
6. Термины и определения
Документ – материальный объект, содержащий в зафиксированном виде информацию, оформленную установленным порядком и имеющую в соответствии с действующим законодательством правовое значение.
Документ - информационное сообщение в бумажной, звуковой или электронной форме, оформленное по определенным правилам (стандартам), заверенное в установленном порядке.
Документ - любой самостоятельный файл, созданный в редакторе Word и получивший при сохранении уникальное имя, с помощью которого он будет использоваться в дальнейшем.
Документ - файл, созданный в редакторе Word и имеющий все атрибуты документа.
Исходный документ - документ, в котором был создан связанный или внедренный объект.
Конечный документ - документ, в который вставляется упакованный объект, связанный или внедренный объект. Для внедренного объекта такой документ иногда называют документом-контейнером.
Составной документ – это документ, в котором связанные между собой фрагменты имеют разные типы и создавались в разных приложениях или программах.
Редактор формул – редактор MS Equation 3.0, встроенный в Word.
Страница – документ, снабженный уникальным адресом, который можно открыть и посмотреть с помощью программы просмотра.
Источник бумаги - приспособление, такое как верхний лоток для бумаги или податчик конвертов, подающее бумагу в принтер.
Дескриптор - одно слово или словосочетание, заменяющее в определенном контексте множество связанных по смыслу слов и словосочетаний, выражающих одну и ту же мысль.
Тезаурус - нормативный словарь, в котором понятие определяется логически упорядоченным множеством синонимичных или близких по значению слов.
Текст - последовательность символов, слов и предложений, построенная в соответствии с законами языка. Главная особенность текста: текст всегда линейный, последовательно излагающий события и явления. Внутри свободного текста может быть информация в виде рисунков, диаграмм и формул.
Графические объекты - это рисунки, фотографии, диаграммы и т.п.
Таблица в документе – это табличное задание данных в документе.
Вставка объектов – это способ внедрения в документ Word объектов, созданных в другой инструментальной среде.
Стиль - набор различных форматов, определяющих вид фрагмента документа при применении данного стиля.
Форматирование - способ приведения документа или его фрагмента к определенному виду. Для этого используются определенные приемы форматирования и инструменты.
Шаблон - стандартный бланк, используемый для создания других документов.
Документооборот - система создания, интерпретации, передачи, приема и архивирования документов, а также контроля за их исполнением и защиты от несанкционированного доступа.
Система делопроизводства и документооборота электронных документов - комплексное применение компьютеров в управленческой деятельности для обращения, хранения, поиска и отображения информации, позволяющее свести к минимуму или исключить полностью применение бумажных носителей информации.
Электронный документ - документ в электронной форме: закодированное и переданное в информационную систему электронное сообщение, все реквизиты которого заверены и оформлены в соответствии с нормативными требованиями.
Электронный документооборот - система документооборота, в которой обращаются электронные документы в стандартизованной форме и на основе принятых в системе регламентов.
Офис - место, где совершаются деловые операции персоналом предприятия, облеченным доверием и властью принимать управленческие решения.
Электронный офис - офис, в котором автоматизированы рабочие места сотрудников, что позволяет совершать все деловые операции на основе безбумажной технологии (в электронной форме).
Работа с электронными таблицами в программе MS Excel 2007
1. Электронная таблица и модель ячейки
Электронная таблица (ЭТ) это интерактивная система обработки данных, представляющая собой прямоугольную таблицу, ячейки которой могут содержать числа, строки и формулы, задающие зависимость значения ячейки от других ячеек. При этом изменение содержимого ячейки приводит к изменению содержимого зависящих от нее ячеек с немедленным отображением на экране дисплея. ЭТ предназначены для хранения и обработки информации, представленной в табличной форме. С помощью ЭТ можно выполнять различные экономические, бухгалтерские и инженерные расчеты, строить разного рода диаграммы, проводить экономический анализ, моделировать и оптимизировать различные ситуации и т.д.
Модель ячейки в ЭТ имеет пять следующих уровней. Изображение на экране – это отформатированные значения - числа, текст, результат вычисления формул. Скрытое форматирование – это форматы чисел (показаны ниже на рис. 10), тип шрифта, вид рамки, уровень защиты ячейки. Формула, которая состоит из чисел, значков и математических выражений. Имя ячейки, однозначно идентифицирующее каждую конкретную ячейку. Комментарий (примечание) - это текст, который через дополнительное окно связывается с ячейкой. При этом в правом верхнем углу ячейки показывается красная точка.
Структура рабочей книги
Документ Excel имеет расширение "*.xls" ("*.xlsx" в Microsoft Office Excel 2007) и называется рабочая книга. Рабочая книга состоит из листов. По умолчанию их создается три. Переключаться между листами можно, используя закладки (ярлычки) в нижней части окна "Лист 1" и т.д.
Каждый лист представляет собой таблицу. Таблица состоит из столбцов и строк. Столбцов в листе 256 (2 в 8 степени), а строк 65536 (2 в 16 степени). Количество ячеек предлагаю посчитать самим. Столбцы обозначаются буквами латинского алфавита (в обычном режиме) от "A" до "Z", затем идет "AA-AZ", "BA-BZ" и т.п. до "IV" (256). Строки обозначаются обычными арабскими числами.
На пересечении столбца и строки находится ячейка. Каждая ячейка имеет свой уникальный (в пределах данного листа) адрес, который составляется из буквы столбца (в обычном режиме) и номера строки (например "A1"). Вспомните морской бой, шахматы или как вы находите ваше место в кинотеатре. Адрес ячейки (ссылка на ячейку) используется в расчётах (и не только) для того, чтобы "достать" данные из этой ячейки, и использовать в формуле.
Только одна из ячеек листа в текущий момент времени является активной. Вокруг активной ячейки видна жирная чёрная рамка с квадратиком в нижнем правом углу (маркером автозаполнения). Даже если выделен диапазон ячеек, все равно одна из выделенных ячеек будет иметь белый цвет. Это не значит, что она не выделена, это значит, что в выделенном диапазоне она активная — именно в нее будет вводится набираемый с клавиатуры текст.
Операции над листами (ярлычками) рабочей книги
С использованием левой кнопки мыши:
По нажатию правой кнопки мыши над ярлычком открывается контекстное меню, в котором доступны следующие команды:
Перемещение по таблице (активация нужной ячейки)
Внимание!!! Если нажать клавишу "Scroll Lock", клавиши управления курсором будут перемещать не курсор, а весь лист! Именно таким же образом в MS-DOS работала клавиша "Scroll Lock" (ведь тогда не было оконного интерфейса и колёсика (scrolling) на мышке). Excel — одна из немногих программ, где работает клавиша "Scroll Lock", причем так же, как в MS-DOS.
Выделение ячеек, диапазонов ячеек, столбцов и строк
Внимание!!! В Excel существует только добавление к выделению (с Ctrl), убрать из выделения ошибочно выделенные ячейки нельзя! Будьте внимательны.
Изменение ширины столбцов и высоты строк
Внимание!!! Если сделать ширину (высоту) отрицательной, выделенные столбцы (строки) исчезнут! В 2007 нельзя сделать ширину отрицательной, перетаскиванием границы.
Ввод и редактирование данных в ячейках
Добавление примечания к ячейке
Для вставки примечания делаем одно из указанных ниже действий:
Откроется окошко, в верхней части которого вставится имя текущего пользователя. В нём пишем текст примечания, причем его можно оформлять (шрифт, начертание, цвет, выравнивание). Для завершения щелкаем за пределами примечания.
В верхнем правом углу ячейки с примечанием появится красный треугольник. При наведении мыши на эту ячейку появится примечание:
К тексту примечания применимы некоторые приемы форматирования (размер, вид шрифта и др.)
При щелчке правой кнопкой на ячейке с примечанием в контекстном меню появятся пункты для работы с примечанием:
С пунктами 1-2 все понятно. Альтернативный способ удалить примечание: меню "Правка" —> "Очистить" —> "Примечания".
Команда "Отобразить или скрыть примечание" делает так, чтобы примечание всегда отображалось, даже без наведения на ячейку мыши. Есть способ отобразить разом все примечания во всех ячейках: меню "Вид" —> "Примечания". При этом откроется панель инструментов "Рецензирование", в котором находятся некоторые дополнительные команды для работы с примечаниями.
Если в этом режиме щелкнуть правой кнопкой мыши на границу примечания, в контекстном меню появится команда "Формат примечания", после выбора которой открывается окно "Формат примечания". В этом окне можно поменять заливку, границы, направление текста и другие настройки примечания.
Если при создании примечание не помещается, раздвиньте сразу границы. Автоматически границы не подгоняются и пользователю потом будет видно не все примечание.
Выравнивание данных в ячейках
По умолчанию, текст выравнивается по левому краю (по горизонтали), а числа — по правому (по горизонтали). По вертикали данные выровнены по нижнему краю. Выравнивание по горизонтали можно поменять с помощью кнопок на панели инструментов "Форматирование" которую можно вызвать сочетанием кнопок ctrl+1:
Здесь (слева направо) кнопки: по левому краю, по центру и по правому краю.
Выравнивание по вертикали изменяется с помощью окна "Формат ячеек", закладка "Выравнивание":
Объединение ячеек
Крайне часто возникает необходимость создать одну большую ячейку, которая находится на пересечении нескольких столбцов и нескольких строк:
Это можно сделать двумя способами:
Сначала выделяем ячейки, которые хотим объединить (можно выделять несвязные диапазоны), затем выполняем одно из вышеуказанных действий. Если в выделенном диапазоне была (одна) ячейка с текстом, текст выровняется по центру объединенной ячейки (только по горизонтали). Если в выделенном диапазоне было несколько ячеек с текстом, то сохранится только значение, которое было верхним левым и тоже выровняется.
При активной объединенной ячейке на панели инструментов "Форматирование" будет вдавлена кнопка "Объединить и поместить в центре". Если при этом нажать ее, объединенная ячейка опять распадется на "родные" маленькие, а значение перенесется в верхнюю левую ячейку.
Адресом объединенной ячейки станет адрес верхней левой ячейки, остальные ячейки выделенного диапазона Excel будет рассматривать как пустые.
Очистка данных в ячейках и удаление ячеек
В отличие от предыдущих способов (очистка), при этом способе данные из ячеек не просто стираются, а со смещением всех соседних ячеек, строк и столбцов. Меняется строение всей таблицы.
Заливка ячеек цветом
Есть два способа изменить цвет заливки выделенных ячеек:
Добавление границ ячеек
Лист Excel по умолчанию представляет из себя таблицу. Однако сетка таблицы не выводится на печать, пока мы их не наведем. Существует три способа добавить границы к выделенным ячейкам:
Формат представления данных в ячейках
Формат ячеек по умолчанию ("Общий")
По умолчанию после создания документа все ячейки находятся в формате "Общий". Этот формат имеет ряд хитростей:
Необходимость изменения формата по умолчанию на другой
Часто нужно к числу в ячейке добавить обозначение денежной единицы, знак процента, выставить количество знаков после запятой, представить дату в определенном формате и т.п.
Не добавляйте обозначения денежных единиц вручную! После этого может выйти так, что при попытке использовать значение из этой ячейки в формуле, Excel выдаст ошибку! Есть способ указать Excel, что ячейки находятся в определенном формате, и он будет добавлять автоматически обозначения денежных единиц (и не только) за нас.
Есть 3 способа изменить формат представления данных в ячейках:
Автоматическое изменение формата ячейки после ввода данных
После ввода определенных последовательностей символов, Excel автоматически изменяет формат ячейки. После этого все в дальнейшем вводимые в эту ячейку числа Excel пытается преобразовать в этот формат.
Внимание!!! на разных компьютерах форматы по умолчанию представления чисел, денежных единиц, даты и времени могут отличаться! Настроить их можно по пути "Панель управления" —> "Язык и региональные стандарты" —> закладка "Региональные параметры".
Изменение формата ячеек с помощью кнопок на панели инструментов "Форматирование"
На панели инструментов "Форматирование" находятся 5 кнопок, с помощью которых можно быстро изменить формат выделенных ячеек.
Описание кнопок (слева направо):
Изменение формата с помощью окна "Формат ячеек"
Общие сведения. Способы запуска
В окне "Формат ячеек", в закладке "Число", можно выбрать один из нескольких предопределенных в Excel форматов, настроить их, а также создать свой формат, используя специальный язык описания форматов.
Существует 3 способа открытия окна "Формат ячеек":
Описание форматов:
Формат "Общий"
см. выше;
Формат "Числовой"
Внимание! Несмотря на то, что при изменении количества отображаемых знаков после запятой визуально число изменяется, в ячейке по прежнему хранится неокругленное число и операции будут осуществляться именно с ним. К примеру, пусть в ячейку было занесено число 1,23456. Пользователь оставил лишь 4 знака после запятой. В ячейке будет отображаться число 1,2345. Но при умножении на 100 000 в ячейке будет результат 123 456, а не 123 460! При расчетах пользуйтесь функцией ОКРУГЛ, если есть необходимость работать с округленным числом.
Формат "Денежный"
Те же настройки, что и в "Числовой" (кроме отключения разделения разрядов), плюс выбор денежной единицы. По умолчанию отображается денежная единица, указанная в настройках "Панель управления" —> "Язык и региональные стандарты" —> закладка "Региональные параметры".
Формат "Финансовый"
Те же настройки, что и в "Денежный" (кроме выбора формата отрицательных чисел: он всегда черные с минусом и отступом). Отличия от формата "Денежный" незначительные. Особенно их хорошо будет видно, если оформить ячейки сначала в формате "Денежный", выбрать денежный знак "$", ввести в ячейки отрицательные числа, увеличить ширину столбца и затем перевести их в формат "Финансовый". В ячейках появится отступ справа (как и у Денежного), но знаки "$" и "-" будут выровнены по левому краю. Очевидно, где-то принят такой стандарт оформления.
Формат "Дата"
Обычно сами даты вводятся в ячейки вручную (см. Автоматическое изменение формата ячейки после ввода данных), а затем в окне "Формат ячеек" выбирается нужный вид представления даты. Также можно сменить текущий формат представления даты на формат, принятый в других странах.
Формат "Время"
Обычно время вводятся в ячейки вручную (см. Автоматическое изменение формата ячейки после ввода данных), а затем в окне "Формат ячеек" выбирается нужный вид представления времени. Также можно сменить текущий формат представления времени на формат, принятый в других странах.
Формат "Процентный"
В формате "Процентный" все числа умножаются на 100 и добавляется знак "%". Также можно настроить количество десятичных разрядов после запятой.
Формат "Дробный"
В формате "Дробный" Excel пытается преобразовать десятичные дроби в обыкновенные. Например, "1,2" (одна целая, две десятых) будет преобразовано в "1 1/5" (одна целая, одна пятая).
Формат "Экспоненциальный"
Формат "Экспоненциальный" удобен для представления очень больших (расстояние до Солнца в метрах) или очень маленьких (масса атома водорода в килограммах) чисел. Например, число "299 792 458" (скорость света в метрах) в этом формате преобразуется в "3,E+08". Знак "+" здесь означает, что запятую нужно передвинуть вправо, а "08" — на какое количество разрядов. Также можно настроить количество знаков после запятой.
Формат "Текстовый"
Значения в ячейках, оформленных в этом формате, отображаются точно так же,как вводятся. Они обрабатываются как строки вне зависимости от их содержания. Например, если в ячейке, оформленной в формате "Текстовой", написать "1.2.3", Excel не будет пытаться преобразовать это в дату.
Ввод в ячейку 1-го символа " ' " (клавиша "Э" русской раскладки) автоматически приводит содержимое ячейки к текстовому формату. Символ " ' " на экране не отображается.
Формат "Дополнительный"
В выпадающем списке "Язык" выберите "Русский". В списке "Тип" появятся следующие варианты: "Почтовый индекс", "Индекс + 4", "Номер телефона", "Табельный номер". Попробуйте оформить ячейку типом "Номер телефона" и введите туда 10-значный номер. Думаю объяснять не надо. Для других языков могут отобразится другие варианты.
Пункт "(все форматы)"
В этом пункте можно создать свой формат (например, "шт", "кг.", "м/с" и т.п.), отсутствующий среди стандартных. Для этого используется специальный язык описания форматов. В текстовом поле сверху описываете его и нажимаете "Enter". Для удаления формата выделяете "нужный" формат и нажимаете кнопку "Удалить". Удалить встроенный формат невозможно. (Совет: форматы хранятся в рабочей книге; удаление ненужных форматов удобно завершать Отменой, чтоб не "испортить" формат текущей ячейки.)
] Условное форматирование
ВНИМАНИЕ!!! Перед прочтением этой темы следует разобраться со ссылками, формулами и функциями. ПРИМЕЧАНИЕ: В Office 2007 значительно расширились возможности условного форматирования.
Имеется возможность указать Excel, чтобы при вводе данных, соответствующих определенному условию, он изменял оформление ячейки: заливку, границы, шрифт.
Сделать это можно с помощью окна "Условное форматирование", вызываемым так:
"Формат" —> "Условное форматирование..."
В этом окне можно задать до 3-х способов автоматического оформления ячеек в зависимости от условия. Добавить новое условие можно, нажав кнопку "А также >>". Нажав кнопку "Формат", можно настроить параметры шрифта, границы и заливки для ячеек, значения в которых удовлетворяют заданному условию. Значения в ячейках, не содержащих данных, Excel считает равным нулю.
Ниже показан результат применения настроек, указанных на рисунке выше, к выделенному диапазону.
Здесь первое условие «=""» прописано для того, чтобы Excel пустые ячейки не оформлял как ячейки, содержащие "0".
ВНИМАНИЕ!!! Имеет значение порядок условий! Если условие «=""» поместить после "=ОСТАТ(C14;2)=0", то пустые ячейки и содержащие "0" будут подсвечиваться одинаково.
В условном форматировании можно использовать значения ячеек в формулах, из в зависимости от результата вычисления формулы изменять оформление. На рисунке ниже показан пример различной подсветки ячеек с чётными числами, нечётными числами и пустых ячеек.
—->
Функция "ОСТАТ(число;делитель)" находит остаток от деления. В даных формулах использована относительная ссылка на ячейку "C14" (первую ячейку диапазона), по остальным ячейкам Excel "пробежится" сам. Если бы ссылка была абсолютной (что происходит по умолчанию, если выделять из окна "УФ"), это бы работало только для ячейки "C14".
ВНИМАНИЕ!!! Удаление данных из ячейки с помощью "Delete" не приводит к удаление условного форматирования! Удалить его можно либо из окна "Условное форматирование" кнопка "Удалить...", либо с помощью команды "Правка" —> "Очистить" —> "Форматы".
В нижнем правом углу выделенной (активной) ячейки или выделенного диапазона ячеек можно видеть небольшой квадратик — маркер автозаполнения.
При наведении на него, указатель становится тонким крестиком, за который можно «схватиться» левой или правой кнопкой мыши и потащить вниз, вверх, вправо или влево. Это может использоваться в разных целях:
Если потянуть за маркер правой кнопкой, после ее отпускания откроется контекстное меню, в котором можно найти дополнительные команды для копирования оформления ячеек, создания прогрессий и последовательностей дат:
Если протянуть маркер автозаполнения через ячейки, в которых уже есть какие-то данные, данные будут перезаписаны.
Общие сведения
Ссылка в Microsoft Excel — адрес ячейки или связного диапазона ячеек. В каждом листе Excel может быть 256 (2 в 8 степени) столбцов и 65536 (2 в 16 степени) строк. Адрес ячейки определяется пересечением столбца и строки, как в шахматах или морском бое, например: A1, C16. Адрес диапазона ячеек задается адресом верхней левой ячейки и нижней правой, например: A1:C5.
Виды представления ссылок
Есть два вида представления ссылок в Microsoft Excel:
Включить стиль ссылок R1C1 можно в настройках «Сервис» —> «Параметры» —> закладка «Общие» —> галочка «Стиль ссылок R1C1»
Если включен классический вид и в ячейке с адресом A1 находится формула «=B3» (B3 — относительная ссылка), то после переключения в вид R1C1 она примет вид «=R[2]C[1]». В режиме R1C1 в квадратных скобках указывается относительное смещение. В скобках после R указано смещение в строках (row) — две строки вниз (вниз, потому что число положительное, если бы стояло «R[-2]» — было бы вверх). В скобках после C указано смещение в столбцах — 1 столбец вправо (если бы было C[-1] — влево). В общем случае направления вниз и вправо считаются положительными, вверх и влево — отрицательными.
Если включен классический вид и в ячейке с адресом A1 находится формула «=$B$3» ($B$3 — абсолютная ссылка), то после переключения в вид R1C1 она примет вид «=R3C2». Квадратных скобок нет, то есть указано не относительно смещение по отношению к положению формула, а абсолютное смещение по отношению к всему листу (вспомните абсолютную и относительную системы координат).
Типы ссылок (типы адресации)
Ссылки в Excel бывают 3-х типов:
Знак $ здесь никакого отношения к денежным единицам не имеет, это лишь способ указать Excel тип ссылки. Различия между разными типами ссылок можно увидеть, если потянуть за маркер автозаполнения активной ячейки или диапазона ячеек, содержащих формулу со ссылками.
Относительные ссылки
Если вы ставите в какой то ячейке знак "=", затем щелкаете левой кнопкой мыши на какой то ячейке, Excel подставляет после "=" относительную ссылку на эту ячейку. Эта ссылка "запоминает", на каком расстоянии (в строках и столбцах) Вы щелкнули ОТНОСИТЕЛЬНО положения ячейки, где поставили "=" (смещение в строках и столбцах). Например, вы щелкнули на ячеку 3-мя столбцами левее и на 2 строки выше. Если после нажатия Enter потянуть вниз за маркер автозаполнения, эта формула скопируется во все ячейки, через которые мы протянули. И в каждой ячейке эта ссылка будет указывать на ячейку, расположенную на 3 столбца влево и 2 строки вверх ОТНОСИТЕЛЬНО положения ссылки. Это можно проверить, дважды щелкнув на одной из скопированных формул, или выделив ее, и нажав F2. Для лучшего понимания вспомните, как ходит шахматный конь. Он ходит буквой "Г» и из центра доски бьёт 8 клеток. «Упростим» немного правило хода коня: представим, что он может ходить только одной буквой «Г» — 2 клетки вперед и одну вправо. На какую бы клетку доски мы не поставим коня, каждый раз он ОТНОСИТЕЛЬНО своего положения отсчитывает смещение в строках и столбцах — 2 строки вверх и один столбец влево. Точно таким же образом работают относительные ссылки, только правило их «хода» задает пользователь. Каждый раз, когда мы тянем за маркер автозаполнения формула, содержащую относительные ссылки, Excel пересчитывает адреса всех относительных ссылок в ней в соответствии с их «правилом хода» (у каждой относительной ссылки в формуле может быть свое «правило»).
Абсолютные ссылки
Как было сказано выше, если потянуть за маркер автозаполнения формулу, содержащую относительные ссылки, Excel пересчитает их адреса. Если же в формуле присутствуют абсолютные ссылки, их адрес останется неизменным. Проще говоря — абсолютная ссылка всегда указывают на одну и ту же ячейку.
Чтобы сделать относительную ссылку абсолютной, достаточно поставить знак «$» перед буквой столбца и адресом строки, например $A$1. Более быстрый способ — выделить относительную ссылку и нажать один раз клавишу «F4», при этом Excel сам проставит знак «$». Если второй раз нажать «F4», ссылка станет смешанной такого типа A$1, если третий раз — такого $A1, если в четвертый раз — ссылка опять станет относительной. И так по кругу.
Смешанные ссылки
Смешанные ссылки являются наполовину абсолютными и наполовину относительными. Знак доллара в них стоит или перед буквой столбца или перед номером строки. Это самый сложный для понимания тип ссылки. Например, в ячейке записана формула «=A$1». Ссылка A$1 относительная по столбцу A и абсолютная по строке 1. Если мы потянем за маркер автозаполнения эту формулу вниз или вверх, то ссылки во всех скопированных форумулах будут указывать на ячейку A1, то есть будет вести себя как абсолютные. Однако, если потянем вправо или влево — ссылки будет вести себя как относительные, то есть Excel будет пересчитывать ее адрес. Таким образом, формулы, созданные автозаполнением, будут использовать один и тот же номер строки ($1), но изменится номер столбца (A, B, C...).
Именованные ячейки
Для упрощения работы с ячейками или диапазоном ячеек можно дать ей/им имя, и затем обращаться к ячейке или диапазону не по его адресу, а по символьному имени. Именованные ячейки можно использовать везде, где можно использовать то значение, на которое указывает ссылка.
Примечание! Именованные ячейки по умолчанию являются абсолютными ссылками.
Для создания именованной ячейки нужно выделить нужную ячейку или диапазон, затем щелкнуть в текстовое поле (см. рис. ниже) ввести свое имя и нажать Enter. Можно использовать русские имена. Имя не может содержать пробелов и начинаться с цифры. Именованная ячейка может ссылаться на несвязный диапазон ячеек (выделенный с "Ctrl").
Для вставки именованной ячейки можно воспользоваться кнопкой со стрелкой вниз:
или нажать клавишу "F3", откроется следующее окно:
Пример использования: "=СУММ(tablica_1);"
Для того что бы убрать имя именованной ячейки (например: чтобы присвоить другой ячейке это имя) - Вставка/имя/присвоить/удалить
Общие сведения
Excel - программируемый табличный калькулятор. Все расчеты в Excel выполняют формулы. Формулой Excel считает все, что начинается со знака "=". Если в ячейке написать просто "1+1", Excel не будет вычислять это выражение. Однако, если написать "=1+1" и нажать Enter, в ячейке появится результат вычисления выражения - число 2. После нажатия Enter формула не пропадает, ее можно увидеть снова, если сделать двойной щелчок по ячейке, или если выделить ее и нажать F2 или просто нажать Ctrl+Апостроф. Также ее можно увидеть в панели инструментов «Строка формул», если опять же выделить ячейку. После двойного щелчка, нажатия F2 или после щелчка в строке формул, можно изменить формулу, и для завершения нажать клавишу Enter.
В формуле можно использовать различные типы операторов (арифметические и т. п.), текст, ссылки на ячейку или диапазон ячеек, круглые скобки, именованные диапазоны. Естественно, в формулах соблюдается приоритет выполнения операций (умножение выполняется раньше сложения и т. п.). Для изменения порядка выполнения операций используются круглые скобки.
Использование текста в формулах
Если в формуле используется текст, то он обязательно должен быть заключен в двойные кавычки. Если написать формулу «=мама», Excel выдаст ошибку, а если написать «="мама"» — все ок, корректная формула.
Использование ссылок в формулах
Для того, чтобы вставить в формулу адрес ячейки (ссылку на ячейку), не обязательно писать его вручную. Проще поставить знак «=», затем левой кнопкой щелкнуть на нужной ячейке или выделить нужный диапазон ячеек. При этом Excel подставит в формулу ссылку автоматически.
Если в формуле используется несколько ссылок, то каждой из них Excel дает свой цвет. Это очень удобно. Пример: напишите в какой либо ячейке формулу «=A1+D1», нажмите Enter, затем два раза щелкнете по ячейке. В ячейке вы увидите формулу с разноцветными ссылками, а вокруг ячеек A1 и D1 будут прямоугольники соответствующих цветов. Гораздо проще найти, куда указывет ссылка, по цвету прямоугольника, чем просматривать буквы столбцов и номера строк. Наведите курсор мыши на один из разноцветных прямоугольников и перетащите левой кнопкой за границу в другое место. Вы увидите, что при этом меняются и адреса ячеек в формуле — часто это самый быстрый способ подправить адреса в формуле, особенно после копирования маркером автозаполнения.
] Операторы
Операторы в Excel бывают бинарные и унарные. Бинарные операторы работают 2 значениями. Например, оператор «*» умножает число слева от себя на число справа от себя. Если число слева или справа опустить, то Excel выдаст ошибку.
Унарные операторы оперируют одним значением. Пример унарных операторов: унарный «+» (ничего не делает), унарный «-» (меняет знак числа справа на противоположный) или знак «%» (делит число слева на 100).
Арифметические операторы
Результатом вычисления любого арифметического выражения будет число
Логические операторы
Оператор объединения 2-х строк текста в одну
Оператор «&» (амперсанд) служит для «склеивания» между собой двух текстовых строк. Например, в ячейке A1 текст «мама», в ячейке A2 текст «мыла раму». В A3 пишем формулу «=A1 & A2». В результате в ячейке A3 появится текст «мамамыла раму». Как видим, пробел между двумя строками автоматически не ставится. Чтобы вставить этот пробел, нужно изменить формулу вот так: «=A1 & " " & A2». Точно так же работает оператор "СЦЕПИТЬ", выглядеть формула с его участием будет так: «=Сцепить(A1;" ";A2)».
Операторы ссылок
Выражения
Выражения в Excel бывают арифметические и логические. Арифметическое выражение (например, «=2*(2+5)», результат — 14) в результате дает числовое значение (положительное, отрицательное, дробное число). Логическое выражение (например, «=3>5», результат — логическое значение «ЛОЖЬ»)в результате может дать лишь 2 значения: «ЛОЖЬ» или «ИСТИНА» (одно число либо больше другого, либо не больше, других вариантов нет).
В формулах Microsoft Excel можно использовать функции. Сам термин «функция» здесь используется в том же значении, что и «функция» в программировании. Функция представляет собой готовый блок (кода), предназначенный для решения каких-то задач.
Все функции в Excel характеризуются:
В качестве примера разберем функцию «СТЕПЕНЬ»
Пример использования: «=СТЕПЕНЬ(2;10)». Если написать эту формулу в ячкейке и нажать Enter, в ячейке будет число 1024. Здесь 2 и 10 — аргументы (параметры), а 1024 — возвращаемое функцией значение.
Пример формулы для вычисления длины окружности, содержащую функцию ПИ():
Синтаксис записи функции
Как вы видите, чтобы Excel не выдал ошибку, функция должна соответствовать определенному набору правил. Этот набор правил называется синтаксис записи функции.
Общий синтаксис записи любой функции в Excel:
имя_функции([аргумент_1; аргумент_2; … ; аргумент_N])
Список аргументов заключен в квадратные скобки, что говорит о том, что это необязательная часть.
В общем случае, аргументами функции могут быть константы (числа, введенные вручную), ссылки на ячейки, ссылки на диапазон ячеек, именованные ссылки и другие функции (вложенные функции).
Ввод функций вручную
Для набора простейших формул, содержащий функции, можно не пользоваться специальными средствами, а просто писать их вручную (см. рис. выше). Однако, этот способ плохо подходит для набора длинных формул, таких, как на рис. ниже.
К недостаткам набора формул вручную можно отнести:
Слишком большая вероятность допустить ошибку, набирая вручную сложные и длинные формулы, и на это уходит много времени.
Ввод функции с помощью кнопки "сигма"
Одно из средств облегчить и ускорить работы с функциями — кнопка на панели инструментов «Стандартная». В ней разработчики Microsoft «спрятали» пять часто используемых функций:
Полезный совет: Чтобы быстро узнать сумму значений в диапазоне, выделяем его и смотрим на строку состояния — там должна отображаться сумма;
Принцип работы:
В процессе выделения можно нажимать F4 для изменения типа ссылки и F3 для вставки именованных ссылок.
] Общие сведения. Способы запуска
При написании сложных формул, особенно использующих вложенные функции, использование мастера функций — наилучшее решение. Он очень облегчает и ускоряет ввод формул, и делает многие вещи за нас: автоматически вставляет знак "равно", имя функции, круглые скобки, расставляет точки с запятой. Позволяет просматривать значение ссылок и результаты промежуточных вычислений.
Существует 3 способа запуска мастера функций:
Первый шаг
После выполнения одного из этих действий откроется окно мастера функций:
На первом шаге мы выбираем нужную нам функцию, пользуясь поиском или фильтром категорий. После выбора нужной функции нажимаем "ОК" и попадаем на второй шаг.
Второй шаг
Открывается следующее окно:
Вставка вложенной функции
В одну функцию можно вставить другую функцию. Допускается до 7-ми уровней вложения функций (в Office 2007 — до 64). Конечно, функцию можно записать вручную (писать название вложенной функции, открывать скобки, ставить точки с запятой). Однако это противоречит самой идеологии мастера функций, который должен облегчать написание формул, защищать пользователя от ошибок и свести к минимуму ручную работу. Существует более удобный способ вложить функцию — специальная кнопка на панели "Строка формул":
После выбора нужной функции из выпадающего списка Excel вставит называние фукнции и круглые скобки в указанное место в формуле (в активное текстовое поле аргумента). После этого окно мастера функций для предыдущей функции (в этом примере "СУММ") сменится на окно для вставляемой функции ("СТЕПЕНЬ"), и ее название в формуле сделается жирным:
] Переключение на другую функцию в формуле
Чтобы опять вернуться к окну для функции "СУММ", достаточно просто щелкнуть в строке формул на ее названии, и окно для степени сменится на окно для "СУММ". После этого функция "СУММ" в названии станет жирной, показывая, что в данный момент окно открыто именно для нее.
Типичные ошибки при работе с мастером функций
] Полезные советы по работе с мастером функций
Простейшие математические и статистические функции
МИН, МАКС
Синтаксис:
МИН(число1; число2; ... ; число30) МАКС(число1; число2; ... ; число30)
Функции МИН и МАКС принимают от 1 до 30 аргументов (в Office 2007 — до 255) и возвращает минимальный / максимальный из них. Если в качестве аргумента передать диапазон ячеек, из диапазона будет выбрано минимальное / максимальное значение. Эти функции также могут быть вставлены с помощью кнопки "сигма".
СРЗНАЧ
СРЗНАЧ(число1; число2; ... ; число30)
Функция СРЗНАЧ (среднее значение) принимает от 1 до 30 аргументов (в Office 2007 — до 255) и возвращает их среднее арифметическое (сумма чисел, делённая на количество чисел). Эту функцию также можно вставить с помощью кнопки "сигма"
СТЕПЕНЬ
СТЕПЕНЬ(число; степень)
Функция СТЕПЕНЬ возвращает результат возведения первого аргумента ("число"), в степень, указанную во втором аргументе ("степень").
СУММ
=СУММ(арг1; арг2; ... ; арг30)
Функция СУММ принимает от 1 до 30 аргументов (в Office 2007 — до 255) и возвращает их сумму. В качестве аргументов можно передавать адреса диапазонов (что чаще всего и делается), в этом случае просуммируются все числа в диапазоне.
СЧЁТ
СЧЁТ(арг1; арг2; ... ; арг30)
Функция СЧЁТ принимает от 1 до 30 аргументов (в Office 2007 — до 255) и возвращает количество аргументов, являющиеся числами. Чаще всего функции просто передают адрес диапазона, а она подсчитывает количество ячеек с числами.
ПИ
ПИ()
Возвращает значение тригонометрической константы pi = 3,1415...
ПРОИЗВЕД
ПРОИЗВЕД(арг1; арг2; ... ; арг30)
Функция ПРОИЗВЕД принимает от 1 до 30 аргументов (в Office 2007 — до 255) и возвращает их произведение. В качестве аргументов можно передавать адреса диапазонов, в этом случае перемножатся все числа в диапазоне.
Функции СУММЕСЛИ и СЧЁТЕСЛИ
СУММЕСЛИ
Часто необходимо не просто просумировать все значения в диапазоне, а включить в сумму только те, которые удовлетворяют определённому условию. Функция СУММ суммирует все, что ей дают, функция СУММЕСЛИ позволяет просуммировать только значения, соответствующие определённому условию
Синтаксис:
СУММЕСЛИ(диапазон; критерий; [диапазон_суммирования] )
[править] СЧЁТЕСЛИ
Работает очень похоже на функцию СУММЕСЛИ. В отличие от СУММЕСЛИ, которая суммирует значения из ячеек, СЧЁТЕСЛИ подсчитывает количество ячеек, удовлетворяющих определённому условию. Если написать формулу СУММЕСЛИ(">10", A1:A10), будет подсчитана сумма значений из ячеек, значение в которых больше 10. Если же написать СЧЁТЕСЛИ(">10", A1:A10), будет подсчитано количество ячеек, значение в которых больше 10.
Синтаксис:
СЧЁТЕСЛИ(диапазон; критерий)
В примере выше фактически подсчитывается количество ячеек, содержащих текст "Яблоки".
Логические функции ЕСЛИ, И, ИЛИ
ЕСЛИ
Синтаксис:
ЕСЛИ(логическое_выражение; значение_если_истина; значение_если_ложь).
Функция ЕСЛИ позволяет организовать в формуле ветвление. Вспомните сказки: налево пойдешь — коня потеряешь, прямо пойдешь — в болото попадешь, направо пойдешь — засосёт в чёрную дыру. Использование функций ЕСЛИ, И, ИЛИ граничит с программированием. Неудивительно, что для многих людей разобраться, как они работают, очень сложно. В голове должен быть чёткий алгоритм решения задачи и требуется хорошее понимание понятия "тип данных"
Алгоритм перехода через дорогу на светофор
И
Синтаксис:
Логич_знач И( логич_знач1; логич_знач2; ... ; логич_знач30 )
Примечание: Функция И почти никогда не используется сама по себе, обычно её используют в качестве аргумента других функций, например, ЕСЛИ.
ИЛИ
Синтаксис:
Логич_знач ИЛИ( логич_знач1; логич_знач2; ... ; логич_знач30 )
Примечание: Функция ИЛИ почти никогда не используется сама по себе, обычно её используют в качестве аргумента других функций, например, ЕСЛИ.
Система управления базами данных MS Access 2007
План лекции
1. Базы данных. Основные понятия
В современных информационно-вычислительных системах (ИВС) одной из центральных является функция хранения, обработки и представления пользователям информации. Примерами таких ИВС являются банковские ИВС, ИВС резервирования билетов, мест в гостиницах. Для хранения информации в ИВС, как правило, используют базу данных [1, 2].
Для управления базами данных, их создания и ведения используются специализированные программные комплексы системы управления базами данных (СУБД). Их основные функции:
СУБД - это совокупность программных и языковых средств, с помощью которых реализуется управление данными в базе, доступ к ним и поддержание их в состоянии адекватном состоянию конкретной предметной области.
Для предметной области можно выделить три типа моделей - инфологическая модель предметной области (это ее описание, выполненное без ориентации на используемые в ИВС программные и технические средства), концептуальная модель (это описание объектов, их свойств и их взаимосвязей), логическая модель (это концептуальная модель, преобразованная с учетом используемых в ИВС программных и технических средств) [1, 2].
В организации данных в конкретной ИВС можно выделить два уровня - физический и логический. Физический - это как данные лежат на машинном носителе. Это делается автоматом без вмешательства пользователя. Логический - определяется видом модели данных. Модель данных - это совокупность правил, определяющих допустимые информационные единицы и связи между ними, а также набор операций, допустимых при манипулировании данными. Можно определить три класса моделей - иерархическая, сетевая и реляционная (она доминирует).
Реляционная модель - это совокупность взаимосвязанных двумерных таблиц, обработка данных в которых основывается на теории отношений. Реляционной считается такая БД, в которой все данные представлены для пользователя в виде прямоугольных таблиц значений данных, и все операции над базой данных сводятся к манипуляциям с таблицами. Т.е. она представляет собой совокупность простейших двумерных таблиц - отношений (объектов модели). Таблица состоит из строк и столбцов и имеет имя, уникальное внутри базы данных. Таблица отражает тип объекта реального мира (сущность), а каждая ее строка - конкретный объект. Каждый столбец имеет имя, которое обычно записывается в верхней части таблицы. Оно должно быть уникальным в таблице, однако различные таблицы могут иметь столбцы с одинаковыми именами. Любая таблица должна иметь по крайней мере один столбец; столбцы расположены в таблице в соответствии с порядком следования их имен при ее создании. Строки не имеют имен, порядок их следования в таблице не определен, а количество логически не ограничено. Связи между таблицами устанавливаются динамически по равенству значений соответствующих атрибутов. Используется три типа связей - 1:1, 1:n, n:n.
Технология хранения, поиска и сортировки информации
Понятие базы данных
Каждый человек в жизни многократно сталкивается с «базами данных». Это – многочисленные справочники, энциклопедии и т.п.
Базы данных представляют собой информационные модели, содержащие данные об объектах и их свойствах. Базы данных хранят информацию о группах объектов с одинаковым набором свойств.
Например, база данных «Записная книжка хранит информацию о людях, каждый из которых имеет фамилию, имя, телефон и т.д.; библиотечный каталог хранит информацию о книгах, каждая из которых имеет название, автора, год издания и т.д.
Информация в базах данных хранится в упорядоченном виде. Так, в записной книжке все записи упорядочены по алфавиту, а в библиотечном каталоге – либо по алфавиту (алфавитный каталог), либо по области знания (предметный каталог).
База данных (БД) – это информационная модель, позволяющая упорядоченно хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств.
Активное развитие теории баз данных началось в 1970-х гг. Особое место в ней занимает теория реляционных баз данных, разработанная Е.Коддом.
Классификация баз данных
Базы данных классифицируются:
Иерархические базы данных. Иерархические базы данных графически могут быть представлены как перевернутое дерево, состоящее из объектов различных уровней. Первый (верхний) уровень занимает всегда один объект, второй уровень – объекты второго уровня и т.д.
Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении «предка» (объект более высокого уровня) к «потомку» (объект более низкого уровня); при этом «объект-предок» может не иметь «потомков» или иметь их несколько, тогда как «объект-потомок» обязательно имеет только одного «предка». Объекты, имеющие общего «предка», называются близнецами.
Иерархической базой данных является структура папок Windows, с которой можно работать, запустив «Проводник». Первый верхний уровень занимает папка «Рабочий стол». На втором уровне находятся папки «Мой компьютер», «Мои документы», «Сетевое окружение» и «Корзина», которые являются потомками папки «Рабочий стол», а между собой являются близнецами. В свою очередь, папка «Мой компьютер» является предком по отношению к папкам третьего уровня, папкам дисков (Диск 3,5 (А:), (С:), (D:) и системным папкам («Принтеры», «Панель управления» и др.).
Сетевые базы данных. Сетевая база данных является обобщением иерархической за счет допущения объектов, имеющих более одного предка, т.е. каждый элемент вышестоящего уровня может быть связан одновременно с любыми элементами следующего уровня. На связи между объектами в сетевых моделях не накладывается никаких ограничений.
Сетевой базой данных фактически является «всемирная паутина» глобальной компьютерной сети Интернет. Гиперссылки связывают между собой сотни миллионов документов в единую сетевую базу данных. Примером сетевой базы данных может служить таблица игр на чемпионате по футболу.
ЦСКА Спартак
Локомотив Динамо
а – иерархическая модель; б – сетевая модель; в – пример сетевой базы данных.
Реляционные (табличные) базы данных. В настоящее время предпочтение отдается реляционным базам данных.
Реляционная база данных содержит перечень объектов одного типа, т.е. объектов, имеющих одинаковый набор свойств. Такую базу данных удобно представлять в виде двумерной таблицы: в каждой ее строке последовательно размещаются значения свойств одного из объектов; каждое значение свойства – в своем столбце, озаглавленном именем свойства, например таблица с данными о студентах.
Запись базы данных – это строка таблицы, содержащая набор значений свойств, принадлежащих одному объекту.
Поле базы данных – это столбец таблицы, содержащий значения определенного свойства.
Свойства полей базы данных
Поля базы данных не просто определяют структуру базы – они еще определяют групповые свойства данных, записываемых в ячейки, принадлежащие каждому из полей. Ниже перечислены основные свойства полей таблиц баз данных на примере СУБД Microsoft Access.
Каждое поле характеризуется своим именем (именем соответствующего свойства), например фамилия, и типом данных представляющих значения данного свойства.
Тип поля определяется типом данных, которые оно содержит, он является одинаковым для всех записей. Так, в поле «Возраст» нельзя указать в одной записи значение 15, а в другой – 15 лет. Поля могут содержать следующие основные типы данных.
Каждая таблица должна содержать, по крайней мере, одно ключевое поле, содержимое которого уникально для каждой записи в этой таблице. Ключевое поле позволяет однозначно идентифицировать каждую запись в таблице.
Данные о студентах
|
Фамилия |
Возраст |
Группа |
Стипендия |
|
Иванов |
15 |
104 |
140р. |
|
Петров |
16 |
108 |
0р. |
|
Сидоров |
15 |
101 |
140р. |
|
… |
- |
- |
- |
Ключевое поле - это поле, значение которого однозначно определяет каждую запись в таблице.
Основы работы СУБД MS ACCESS
Рассмотрим работу СУБД на примере MS Access, входящей в профессиональный пакет MS Office.
В начале работы с Access происходит создание новой базы данных с присвоением файлу базы оригинального имени и расширения .mdb.
В каждой базе данных имеется окно базы. В этом окне находится панель Объекты с кнопками Таблицы, Запросы, Формы, Отчеты, Страницы, Макросы и Модули. Окно базы также содержит свою панель инструментов.
Следующий шаг – создание таблиц для хранения данных. К основным объектам Access помимо таблиц относятся запросы, отчеты, формы, макросы и модули. Но надо помнить, что таблица – основа базы данных, и все другие объекты зависят от данных таблиц.
Основные объекты базы данных Access можно создавать в режиме Мастер и в режиме Конструктор.
Таблицы
Таблицы – это основные объекты любой базы данных, в которых хранятся все данные, имеющиеся в базе, а также структура базы (поля, их типы и свойства). Все другие объекты (формы, отчеты, запросы) зависят от данных таблиц.
Создание таблиц с помощью мастера производится путем выбора типовой таблицы («Сотрудники», «Заказы» и т.д.) и необходимых полей из типовой таблицы или нескольких типовых таблиц. Выбранные имена полей можно редактировать. После ввода имени таблицы выбирается ключевое поле, позволяющее осуществлять связи между таблицами в базе данных.
При создании таблицы в режиме Конструктор выводится пустая структура таблицы, в которую необходимо ввести имена полей, указать типы данных в полях и задать размеры полей. В нижней части бланка структуры таблицы задаются свойства полей таблицы, позволяющие изменять способы хранения и отображения данных.
Поля таблиц базы данных не просто определяют структуру базы – они еще определяют групповые свойства данных, записываемых в ячейки, принадлежащие каждому из полей. Ниже перечислены основные свойства полей таблиц баз данных на примере СУБД Microsoft Access.
Характеристики полей базы данных:
Панель инструментов позволяет производить ряд операций с данными таблицы, такими, как сохранение, печать, сортировка, фильтрация, поиск. Перед печатью таблицы необходимо установить параметры страницы и сделать предварительный просмотр.
Запросы
Эти объекты служат для извлечения данных из таблиц и предоставления их пользователю в удобном виде. С помощью запросов выполняют такие операции, как отбор данных, их сортировку и фильтрацию, а также преобразование данных по заданному алгоритму, создание новых таблиц, автоматическое заполнение таблиц данными, импортированными из других источников, выполнение вычислений и многое другое. Для разных действий создаются запросы разных типов.
Запрос-выборка предназначен для отбора данных, хранящихся в таблицах, и не изменяет эти данные.
Запрос-изменение используется для изменения или перемещения данных. К этому типу относятся: запрос на добавление записей, запрос на удаление записей, запрос на создание таблицы, запрос на обновление.
Запрос с параметром позволяет определить одно или несколько условий отбора во время выполнения запроса.
Ряд запросов строятся с использованием мастеров. Возможно создание запросов следующих видов:
простой запрос, позволяющий выбирать поля из нескольких таблиц или запросов;
перекрестный запрос вычисляет сумму, среднее значение, число элементов и значения других статистических функций, группируя данные и выводя их в компактном виде;
повторяющиеся записи выполняют поиск одинаковых записей по какому-либо полю в таблице;
записи без подчиненных находят все записи, не имеющие соответствующих записей в другой (связанной) таблице.
После выбора Конструктора при создании запроса Access предлагается использовать бланк запроса по примеру QBE.
Для формирования условий отбора полезным является использование Построителя выражений, который запускается из контекстного меню, связанного со строкой Поле или Условие отбора на бланке запроса QBE. Особенно удобно пользоваться Построителем выражений при конкатенации текста – объединении в форме или отчете текстовых значений из нескольких полей.
При составлении выражений используется несколько простых правил. Во-первых, выражение имеет всегда логический тип, т.е. его значение должно быть Да или Нет. В бланке запроса опускается часть выражения, содержащая имя поля, потому что оно задано в той же колонке. Во-вторых, существуют определенные требования к синтаксису выражения: имена полей заключаются в квадратные скобки, а символьные контакты – в кавычки. Имя объекта базы данных (таблицы, формы или запроса) отделяется от имени поля восклицательным знаком.
Окно построителя имеет четыре области со своими полосами прокрутки. В верхней области располагается создаваемое выражение. Три нижние используются для выбора элементов. Они заполняются по иерархическому принципу. Левая область содержит список всех источников данных для запроса. Средний список служит для показа элементов, входящих в выбранный объект из левого списка. На рисунке в левом списке указаны имя запроса (Запрос 1) и имена таблиц и других объектов базы, а в средней части – имена полей, входящих в этот запрос или таблицу (Фамилия, Имя). Правый список служит для выбора объектов. Кнопки с символами математических операций позволяют быстро вводить соответствующие символы в выражение.
Кроме традиционных математических действий существует еще несколько специальных операторов.
BETWEEN AND заменяет знаки «больше или равно» и «меньше или равно». Например, условие BETWEEN 1981 AND 1984 эквивалентно условию > =1981 AND<=1984.
Знак «^» определяет возведение в степень.
Знак «&» используется для сложения данных символьного типа. Для соединения можно использовать и более привычный знак «+». Например, эквивалентны следующие три выражения: «Петров», «Петр» & «ов», «Петр» + «ов».
Оператор LIKE используется для создания масок при определении строк с неизвестными символами и требует дополнительных специальных символов:
? – обозначает любой одиночный символ;
* - обозначает любую последовательность символов;
# - обозначает любую цифру;
[ ] – обозначает символ из определенного набора в квадратных скобках, например [а - d] обозначает одну из четырех букв: а, b, d. Восклицательный знак инвертирует смысл выражения, заключенного в квадратные скобки: [!1 - 5] – исключает цифры от 1 до 5.
Также для построения условий отбора могут использоваться логические операторы: AND, EQV, OR.
Формы
Формы – это средства для ввода данных. Назначение форм – представлять пользователю средства для заполнения только тех полей, которые ему нужно заполнять. Одновременно с этим в форме можно разместить специальные элементы управления (счетчики, раскрывающиеся списки, переключатели, флажки и т. п.) для автоматизации ввода.
Преимущества форм раскрываются особенно наглядно, когда происходит ввод данных с заполненных бланков. В этом случае форму делают графическими средствами так, чтобы она повторяла оформление бланка, - это заметно упрощает работу наборщика, снижает его утомляемость и предотвращает появление печатных ошибок. Формы могут содержать графики и диаграммы и иметь специальные поля с функциями. В Access существует несколько режимов создания формы: Автоформа, Мастер форм, Конструктор форм.
Самый простой способ создания формы – Автоформа.
Форма позволяет вводить, просматривать, редактировать и печатать данные.
Отчеты
По своим свойствам и структуре отчеты во многом похожи на формы, но предназначены только для вывода данных, причем для вывода не на экран, а на печатающее устройство (принтер). В связи с этим отчеты отличаются тем, что в них приняты специальные меры для группировки выводимых данных и для вывода специальных элементов оформления, характерных для печатных документов (верхний и нижний колонтитулы, номера страниц, служебная информация о времени создания отчета). Отчеты могут содержать данные из нескольких таблиц или запросов.
Можно создать отчеты следующих видов:
Макросы и модули
Эти категории объектов предназначены как для автоматизации повторяющихся операций при работе с СУБД, так и для создания новых функций путем программирования. В СУБД Access макросы состоят из последовательности внутренних команд СУБД и являются одним из средств автоматизации работы с базой.
Модули создаются средствами внешнего языка программирования, в данном случае языка Visual Basic for Applications. Это одно из средств, с помощью которых разработчик базы может заложить функциональные нестандартные возможности, удовлетворить специфические требования заказчика, повысить быстродействие системы управления, а также уровень ее защищенности.
Связь между таблицами и целостность данных
Рассмотрим, как реализуется установка связей между таблицами на практике.
|
Студенты ФИО Группа № студ. Билета Телефон Адрес Дата рождения Стипендия |
Успеваемость № студ. билета Предмет Оценка |
Преподаватели ФИО Предмет Группа |
Между одноименными полями двух таблиц MS Access автоматически устанавливает связь. Например, между таблицами «Студенты» и «Успеваемость» устанавливается связь по полю «№ студ. билета». Это означает, что при формировании запроса к этой паре таблиц Access сможет объединить записи (строки) таблиц, в которых значения поля «№ студ. билета» совпадают.
Кроме того, Access позволяет вручную установить связь между таблицами по разноименным полям, однако этой возможностью лучше не пользоваться, так как это запутывает и аналитиков, и пользователей.
В общем случае допускается связь по двум, трем и более одноименным полям, но для простоты изложения мы этот случай не рассматриваем.
Итак, если установлена связь между двумя таблицами (автоматически или вручную), данные из обеих таблиц можно объединить. Иногда этого достаточно, однако при создании серьезных баз данных нам придется позаботиться о дополнительных средствах контроля связанных данных, вводимых в разные таблицы. Например, при ведении таблицы «Успеваемость» нельзя допустить случайный ввод в эту таблицу данных о несуществующих студентах, нельзя удалять из таблицы «Студенты» записи о студентах, о которых хранятся данные об успеваемости.
Механизм, который обеспечивает согласованность данных между двумя связанными таблицами, называется поддержкой целостности данных. Чтобы обеспечить целостность данных, при установлении связи между двумя таблицами нужно активизировать переключатель. Если пользователь включил механизм поддержки целостности, то он должен одновременно указать тип связи: «один к одному» или «один ко многим».
Целостность данных означает следующее:
из главной таблицы нельзя удалить запись, у которой значение связанного поля совпадает хотя бы с одним значением того же поля в подчиненной таблице (например, из таблицы «Студенты» нельзя удалить «№ студ. Билета», который еще не удален из таблицы «Успеваемость»).
При попытке нарушить эти запреты MS Access выдает сообщение об ошибке.
Включив механизм поддержки целостности, вы можете (но не обязаны) указать, чтобы при модификации данных система запускала следующие процессы:
Каскадное обновление означает, что изменение связанного поля в главной таблице (например, код клиента) автоматически будет и в связанных записях подчиненной таблицы.
Установление связей между таблицами рассмотрим на конкретном примере – на нашей базе данных «Колледж».
Выберите команду Правка /Схема данных. На экране появится диалоговое окно со списком всех таблиц открытой базы данных.
Можно включить в этот список и запросы (или создать список только из запросов).
Задача пользователя– указать системе те таблицы, между которыми он устанавливает связи. Нужно выделить таблицу «Преподаватели» и нажать кнопку Добавить, затем то же самое проделать с таблицами «Успеваемость» и «Студенты». Нажать кнопку Закрыть.
На экране появится окно Схема данных.
Это окно содержит все таблицы базы данных, между которыми устанавливаются (или уже установлены) связи. Для установления связи между двумя таблицами можно методом «Drag-and-Drop» переместить имя поля с первичным ключом главной таблицы на одноименное поле подчиненной таблицы.
Прежде всего нужно установить связь между таблицами «Студенты» и «Успеваемость». Удерживая нажатой левую кнопку мыши, переместите № студ. билета из таблицы «Студенты» на № студ. билета в таблице «Успеваемость» и отпустите левую кнопку мыши. На экране появится диалоговое окно Связи. В этом окне установите флажок «Обеспечение целостности данных». Этим вы включите механизм поддержки целостности данных в таблицах «Студенты» и «Успеваемость».
После активизации флажка «Обеспечение целостности данных» становятся допустимыми радиокнопки Отношение и два флажка каскадных операций. В группе «Отношение» надо обязательно выбрать один из типов связи: «один-к-одному» или «один-ко-многим».
Кроме того, вы можете (если хотите) установить любой флажок (или оба) каскадной модификации – обновления или удаления. Нажмите кнопку Создать. На экране вновь появится окно Схема данных с графическим изображением установленной связи.
Сервисные операции
1) Проверка орфографии. Обеспечивают авто-исправление ошибок ввода. Используется словарь. Включается система и при обнаружении слова, отсутствующего в словаре, появляется диалоговое окно "Орфография". Можно это слово пропустить, добавить в словарь, заменить.
2) Автозамена. Автоматически исправляет ошибки и опечатки непосредственно в процессе набора данных в базу. Список автозамены "общий" для MS Office 2003. Есть много настроек как делать замену.
3) Устранение конфликтов в ЛВС. На удаленных рабочих станциях пользователи могут работать с копиями БД, а затем делать их синхронизацию (запуск - Меню\Сервис\Репликация\Устранить конфликты).
4) Средства анализа БД. Позволяют оптимизировать построение БД, документировать ее состояние, исключить повторы данных в таблицах, повысить производительность.
6) Средства защиты БД. Позволяют предотвратить умышленные или случайные операции (просмотр, изменение, удаление информации) лицами, которые не имеют соответствующих прав доступа (это особенно важно в ЛВС). Способы защиты – это установить пароль на открытие БД, ввести рабочую группу, ограничение доступа, изменение прав владения, шифрование БД.
7) Репликация предоставляет пользователям, которые работают за различными компьютерами, удобный способ обмена изменениями, вносимыми в единую БД. Репликация имеет широкое практическое применение. Для создания и синхронизации реплик в MS Access 2003 предусмотрены команды репликации.
Термины и определения
База данных – совокупность данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования, независимая от прикладных программ. Является информационной моделью предметной области. Обращение к базам данных осуществляется с помощью системы управления базами данных (СУБД).
База данных - система хранения данных, обеспечивающая оперативный доступ к информации по содержанию хранимых данных.
База данных - множество логически совместимых файлов данных.
Банк данных – автоматизированная информационная система централизованного хранения и коллективного использования данных. В его состав входят одна или несколько баз данных, справочник баз данных, СУБД, а также библиотеки запросов и прикладных программ.
Банк данных - совокупность нескольких баз данных с программами управления ими и совместимыми аппаратными средствами.
База знаний – модель, предназначенная для представления в компьютере знаний, накопленных человеком в определенной предметной области. Является основной составной частью интеллектуальных и экспертных систем.
Транзакция – короткий по времени цикл взаимодействия объектов, включающий запрос – выполнение задания – ответ. Обычно осуществляется в режиме диалога.
Транзакция - входное сообщение, переводящее базу данных из одного непротиворечивого состояния в другое (запрос на изменение базы данных). В зафиксированной транзакции все операции завершены.
1