Файл: Макарова_Информатика_2000.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.05.2024

Просмотров: 3216

Скачиваний: 6

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Информатика

К читателю

Предисловие

От всей души желаем вам успехов!

1.1. Информатизация общества

Опыт информатизации и перспективные идеи

1.2. Информационный потенциал общества

Рынок информационных продуктов и услуг

Правовое регулирование на информационном рынке

1.3. Информатика – предмет и задачи

Ключевые понятия

Вопросы для самопроверки

Литература

2 Глава. Измерение и представление информации

2.1. Информация и ее свойства

2.2. Классификация и кодирование информации

2.1. Информация и ее свойства

2.2. Классификация и кодирование информации

Фасетная система классификации

Дескрипторная система классификации

Система кодирования

Классификационное кодирование

Ключевые понятия

Вопросы для самопроверки

Литература

После изучения главы вы должны знать:

3.1. Информационные системы

Понятие информационной системы

Персонал организации

3.2. Структура и классификация информационных систем

Информационные системы для менеджеров среднего звена

3.3. Информационные технологии

Как соотносятся информационная технология и информационная система

3.4. Виды информационных технологий

Характеристика и назначение

Ключевые понятия

Вопросы для самопроверки

Литература

Глава 4. Архитектура персонального компьютера

После изучения главы вы должны знать:

4.1. Информационно-логические основы построения

4.2. Функционально-структурная организация

4.3. Микропроцессоры

4.4. Запоминающие устройства пк

Накопители на жестких магнитных дисках

4.5. Основные внешние устройства пк

4.6. Рекомендации по выбору персонального компьютера

Ключевые понятия

Вопросы для самопроверки

Литература

Глава 5. Состояние и тенденции развития эвм

После изучения главы вы должны знать:

5.1. Классификация эвм Классификация эвм по принципу действия

Классификация эвм по размерам и функциональным возможностям

5.2. Большие эвм

5.3. Малые эвм

5.4. Персональные компьютеры

5.5. Суперэвм

5.6. Серверы

5.7. Переносные компьютеры

5.8. Тенденции развития вычислительных систем

Ключевые понятия

Вопросы для самопроверки

Литература

Глава 6. Компьютерные сети

После изучения главы вы должны знать:

6.1. Коммуникационная среда и передача данных

6.2. Архитектура компьютерных сетей

6.3. Локальные вычислительные сети

Управление взаимодействием устройств в сети

6.4. Глобальная сетьinternet

6.5. Локальная вычислительная сетьnovellnetware

Ключевые понятия

Вопросы для самопроверки

Литература

Глава 7. Офисная техника

После изучения главы вы должны знать:

7.1. Классификация офисной техники

7.2. Средства изготовления, хранения, транспортирования и обработки документов

Средства транспортирования документов

7.3. Средства копирования и размножения документов

7.4. Средства административно-управленческой связи

Системы передачи недокументированной информации

Дейтефонная связь

7.5. Компьютерные системы в оргтехнике

Ключевые понятия

Вопросы для самопроверки

Литература

Глава 8. Состояние и тенденции развития программного обеспечения

8.1. Программные продукты и их основные характеристики

8.2. Классификация программных продуктов

После изучения главы вы должны знать:

8.1. Программные продукты и их основные характеристики

8.2. Классификация программных продуктов

Сервисное программное обеспечение

Офисные ппп

Системы искусственного интеллекта

Ключевые понятия

Вопросы для самопроверки

Литература

Глава 9. Операционная система ms dos

9.1. Основные понятия

9.2. Характеристика ms dos

9.3. Технология работы в ms dos

9.1. Основные понятия

9.2. Характеристикаmsdos

9.3. Технология работы вmsdos

Формат команды объединения нескольких файлов

Форматы команд для обмена данными между внешним устройством и файлом, хранящимся на диске

Ключевые понятия

Вопросы для самопроверки

Литература

Глава 10. Norton commander – инструментарий работы в среде ms dos

После изучения главы вы должны знать:

10.1. Общие сведения

10.2. Работа с панелями информационного окна

10.3. Управление пакетом при помощи функциональных клавиш и ниспадающего меню

10.4. Вспомогательный инструментарий пакета

Ключевые понятия

Вопросы для самопроверки

Литература

После изучения главы вы должны знать:

11.1. Программы-архиваторы

11.2. Программы обслуживания магнитных дисков

Проблема фрагментации дисков

11.3. Антивирусные программные средства

Программы обнаружения и защиты от вирусов

Ключевые понятия

Вопросы для самопроверки

Литература

Глaba12. Операционные системыwindows95 иwindows98

После изучения главы вы должны знать:

12.1. Концепция операционных системwindows95 иwindows98

32-Разрядная архитектура

12.2. Объектно-ориентированная платформаwindows

Назначение Рабочего стола

12.3. Организация обмена данными

Внедрение объекта

12.4. Программные средстваwindows98

Комплекс программ Связь

Ключевые понятия

Вопросы для самопроверки

Литература

Глава 13. Текстовый процессор

13.1. Базовые возможности

13.2. Работа с текстом

13.3. Работа издательских систем

После изучения главы вы должны знать:

13.1. Базовые возможности

13.2. Работа с текстом

13.3. Работа издательских систем

Ключевые понятия

Вопросы для самопроверки

Литература

Глава 14. Табличный процессор

14.1. Основные понятия

14.2. Функциональные возможности табличных процессоров

14.3. Технология работы в электронной таблице

После изучения главы вы должны знать:

14.1. Основные понятия

Окно, рабочая книга, лист

Перемещение формул

14.2. Функциональные возможности табличных процессоров

Команды для работы с электронной таблицей как с базой данных

14.3. Технология работы в электронной таблице

Ключевые понятия

Вопросы для самопроверки

Литература

Глава 15. Система управления базой данных

После изучения главы вы должны знать:

15.1. Основные понятия

15.2. Реляционный подход к построению инфологической модели

15.3. Функциональные возможности субд

15.4. Основы технологии работы в субд

Ключевые понятия

Вопросы для самопроверки

Литература

Глава 16. Интеллектуальные системы

16.1. Введение в искусственный интеллект

16.2. Экспертные системы: структура и классификация

16.3. Технология разработки экспертных систем

После изучения главы вы должны знать:

16.1. Введение в искусственный интеллект

История развития искусственного интеллекта в России

16.2. Экспертные системы: структура и классификация

16.3. Технология разработки экспертных систем

Ключевые понятия

Вопросы для самопроверки

Литература

Глава 17. Инженерия знаний

17.1. Теоретические аспекты получения знаний

17.2. Практические методы извлечения знаний

17.3. Структурирование знаний

После изучения главы вы должны знать:

17.1. Теоретические аспекты получения знаний

17.2. Практические методы извлечения знаний

17.3. Структурирование знаний

Ключевые понятия

Вопросы для самопроверки

Литература

Глава 18. Создание программного продукта

18.1. Методология проектирования программных продуктов

18.2. Структурное проектирование и программирование

18.3. Объектно-ориентированное проектирование

После изучения главы вы должны знать:

18.1. Методология проектирования программных продуктов

Этапы создания программных продуктов

1. Составление технического задания на программирование

2. Технический проект

3. Рабочая документация (рабочий проект)

4. Ввод в действие

18.2. Структурное проектирование и программирование

18.3. Объектно-ориентированное проектирование

Методика объектно-ориентированного проектирования

Ключевые понятия

Вопросы для самопроверки

Литература

После изучения главы вы должны знать:

19.1. Автоматизация работы пользователя в средеmicrosoftoffice

19.2. Создание приложений на языкеvisualbasicforapplications

19.3. Реляционные языки манипулирования данными

Ключевые понятия

Вопросы для самопроверки

Литература

Макарова Наталья Владимировна

Матвеев Леонид Анатольевич

Бройдо Владимир Львович и др.

Информатика

101000, Москва, ул. Покровка, 7

Глава 13. Текстовый процессор 425

5.5. Суперэвм

К суперЭВМ относятся мощные многопроцессорные вычислительные машины с быстродействием сотни миллионов - десятки миллиардов операций в секунду.

Типовая модель суперЭВМ 2000 г., по прогнозу, будет иметь следующие характеристики:

  • высокопараллельная многопроцессорная вычислительная система с быстродействием примерно 100 000 MFLOPS;

  • емкость: оперативной памяти 10 Гбайт, дисковой памяти 1-10 Тбайт (1 Тбайт = 1000 Гбайт);

  • разрядность 64; 128 бит.

Фирма Cray Research намерена к 2000 г. создать суперЭВМ производительностью 1 TFLOPS = 1 000 000 MFLOPS.

Создать такую высокопроизводительную ЭВМ по современной технологии на одном микропроцессоре не представляется возможным ввиду ограничения, обусловленного конечным значением скорости распространения электромагнитных волн (300 000 км/с), ибо время распространения сигнала на расстояние несколько миллиметров (линейный размер стороны МП) при быстродействии 100 млрд. оп/с становится соизмеримым с временем выполнения одной операции. Поэтому суперЭВМ создаются в виде высокопараллельных многопроцессорных вычислительных систем (МПВС).

Высокопараллельные МПВС имеют несколько разновидностей:

  • магистральные (конвейерные) МПВС, в которых процессоры одновременно выполняют разные операции над последовательным потоком обрабатываемых данных; по принятой классификации такие МПВС относятся к системам с многократным потоком команд и однократным потоком данных (МКОД или MISD – Multiple Instruction Single Data);

  • векторные МПВС, в которых все процессоры одновременно выполняют одну команду над различными данными – однократный поток команд с многократным потоком данных (ОКМД или SIMD – Single Instruction Multiple Data);

  • матричные МПВС, в которых МП одновременно выполняют разные операции над несколькими последовательными потоками обрабатываемых данных – многократный поток команд с многократным потоком данных (МКМД или MIMD – Multiple Instruction Multiple Data).

Условные структуры однопроцессорной (SISD – Single Instruction Single Data) и названных многопроцессорных вычислительных систем показаны на рис. 5.7. В суперЭВМ используются все три варианта архитектуры МПВС:

  • структура MIMD в классическом ее варианте (например, в суперкомпьютере BSP фирмы Burroughs);

  • параллельно-конвейерная модификация, иначе, MMISD, т.е. многопроцессорная (Multiple) MISD-архитектура (например, в суперкомпьютере "Эльбрус 3");

  • параллельно-векторная модификация, иначе, MSIMD, т.е. многопроцессорная SIMD-архитектура (например, в суперкомпьютере Cray 2).


Наибольшую эффективность показала MSIMD-архитектура, поэтому в современных суперЭВМ чаще всего используется именно она (суперкомпьютеры фирм Cray, Fujitsu, NEC, Hitachi и др.).

Первая суперЭВМ была задумана в 1960 г. и создана в 1972 г. (машина ILLIAC IV с производительностью 20 MFLOPS), а начиная с 1974 г. лидерство в разработке суперЭВМ захватила фирма Cray Research, выпустившая ЭВМ Cray 1 производительностью 160 MFLOPS и объемом оперативной памяти 64 Мбайта, а в 1984 г. – ЭВМ Cray 2, в полной мере реализовавшую архитектуру MSIMD и ознаменовавшую появление нового поколения суперЭВМ. Производительность Cray 2 – 2000 MFLOPS, объем оперативной памяти – 2 Гбайта. Классическое соотношение, ибо критерий сбалансированности ресурсов ЭВМ – каждому MFLOPS производительности процессора должно соответствовать не менее 1 Мбайта оперативной памяти.

В настоящее время в мире насчитывается несколько тысяч суперЭВМ (в 1991 г. - 900 шт.), начиная от простеньких офисных Cray EL до мощных Cray 3, Cray 4, Cray Y-MP C90 фирмы Cray Research, Cyber 205 фирмы Control Data, SX-3 и SX-X фирмы NEC, VP 2000 фирмы Fujitsu (Япония), VPP 500 фирмы Siemens (ФРГ) и др., производительностью несколько десятков тысяч MFLOPS; среди лучших суперЭВМ можно отметить и отечественные суперкомпьютеры.

Рис. 5.7. Условные структуры вычислительных систем:

а – SISD (однопроцессорная); б – MISD (конвейерная);

в – SIMD (векторная); г – MIMD (матричная)

В сфере суперЭВМ Россия, пожалуй, впервые представила собственные оригинальные модели ЭВМ. Все остальные: и ПК, и малые, и универсальные ЭВМ, за редким исключением (например, ЭВМ Рута 110), на базе отечественной технологии копировали зарубежные разработки (в первую очередь разработки фирм США).

В СССР, а позднее в России была разработана и реализуется (сейчас, правда, почти заморожена) государственная программа разработки суперкомпьютеров. По этой программе были разработаны и частично выпущены такие суперЭВМ, как повторяющая архитектуру Cray Электроника СС БИС; оригинальные разработки: ЕС1191, 1195, 1191.01, 1191.10, Эльбрус 1, 2, 3, 3Б. Разработка ЕС 1191 с производительностью 1200 MFLOPS из-за нехватки средств заморожена; офисные варианты ЕС 1195 и ЕС 1191.01 имеют производительность соответственно 50 и 500 MFLOPS; идет разработка ЕС 1191.10 с ожидаемой производительностью 2000 MFLOPS.


5.6. Серверы

Особую интенсивно развивающуюся группу ЭВМ образуют многопользовательские компьютеры, используемые в вычислительных сетях, – серверы. Серверы обычно относят к микроЭВМ, но по своим характеристикам мощные серверы скорее можно отнести к малым ЭВМ и даже к мэйнфреймам, а суперсерверы приближаются к суперЭВМ.

Пример 5.1. Сервер Marshall-NP на базе МП Pentium-100 имеет основную память до 512 Мбайт, дисковую память – до 3 Гбайт. Суперсервер CRAY 6400 имеет 64 процессора, основную память до 16 Гбайт, дисковую память 2000 Гбайт, 64 канала ввода-вывода.

Сервер – выделенный для обработки запросов от всех станций вычислительной сети компьютер, предоставляющий этим станциям доступ к общим системным ресурсам (вычислительным мощностям, базам данных, библиотекам программ, принтерам, факсам и др.) и распределяющий эти ресурсы. Такой универсальный сервер часто называют сервером приложений.

Серверы в сети часто специализируются. Специализированные серверы используются для устранения наиболее "узких" мест в работе сети: создание и управление базами данных и архивами данных, поддержка многоадресной факсимильной связи и электронной почты, управление многопользовательскими терминалами (принтеры, плоттеры) и др.

Файл-сервер (File Server) используется для работы с файлами данных, имеет объемные дисковые запоминающие устройства, часто на отказоустойчивых дисковых массивах RAID емкостью до 1 Тбайта.

Архивационный сервер (сервер резервного копирования, Storage Express System) служит для резервного копирования информации в крупных многосерверных сетях, использует накопители на магнитной ленте (стриммеры) со сменными картриджами емкостью до 5 Гбайт; обычно выполняет ежедневное автоматическое архивирование со сжатием информации от серверов и рабочих станций по сценарию, заданному администратором сети (естественно, с составлением каталога архива).

Факс-сервер (Net SatisFaxion) – выделенная рабочая станция для организации эффективной многоадресной факсимильной связи с несколькими факс-модемными платами, со специальной защитой информации от несанкционированного доступа в процессе передачи, с системой хранения электронных факсов.

Почтовый сервер (Mail Server) – то же, что и факс-сервер, но для организации электронной почты, с электронными почтовыми ящиками.


Сервер печати (Print Server, Net Port) предназначен для эффективного использования системных принтеров.

Сервер телеконференций имеет систему автоматической обработки видеоизображений и др.

5.7. Переносные компьютеры

Переносные компьютеры – быстроразвивающийся подкласс персональных компьютеров. По прогнозу специалистов, в 1998 г. более 50% пользователей будут использовать именно переносные машины, а к 2000 г. этот процент возрастет до 81.

Большинство переносных компьютеров имеют автономное питание от аккумуляторов, но могут подключаться и к сети.

В качестве видеомониторов у них применяются плоские с видеопроектором жидкокристаллические дисплеи, реже – люминесцентные для презентаций или газоразрядные.

Жидкокристаллические дисплеи (LCD – Liquid Crystal Display) бывают с активной и пассивной матрицами.

В пассивной матрице каждый элемент экрана (пиксель – picture element) выбирается на пересечении координатных управляющих прозрачных проводов, а в активной – для каждого элемента экрана есть свой управляющий провод.

Дисплей с активной матрицей более сложный и дорогой, но обеспечивает лучшее качество: большие динамичность, разрешающую способность, контрастность и яркость изображения.

Наряду с монохромными в последнее время широко используются и цветные дисплеи. У цветных дисплеев каждый пиксель состоит из 3 - 4 отдельных подпикселей, покрытых тонкими светофильтрами разных цветов. Разрешающая способность большинства жидкокристаллических дисплеев не превосходит 640x480 пикселей.

Наращивание аппаратных средств у многих переносных компьютеров выполняется подключением плат специальной конструкции, так называемых PCMCIA-карт (спецификация Personal Computer Memory Card International Association, первоначально ориентированная лишь на платы памяти). Большинство PCMCIA-карт поддерживают технологию Plug and Play, не требующую при установке дополнительной платы выключения ПК или какой-либо его дополнительной настройки.

Наряду с платами ОЗУ используются более интенсивно платы ПЗУ и Flash-памяти, последние у миниатюрных ПК часто применяются вместо дисковой памяти.

Клавиатура чаще всего чуть укороченная: 84-86 клавиш (вместо 101 у настольных ПК), но может иметься разъем для подключения и полной клавиатуры; у некоторых моделей клавиатура раскладная. У миниатюрных компьютеров клавиатура бывает так мала, что для нажатия клавиш используется специальная указочка.


В качестве манипулятора (устройства указания) обычно используется не мышь, а трекбол, трекпойнт или трекпад.

Трекбол (Track Ball) – пластмассовый шар диаметром 15-20 мм, вращающийся по любому направлению (напоминающий стационарно укрепленную перевернутую мышь).

Трекпойнт (Track Point) – специальная гибкая клавиша на клавиатуре типа ластика, прогиб которой в нужном направлении перемещает курсор на экране дисплея.

Трекпад (Track Pad или Touch Pad) – небольшой планшет, размещенный на блоке клавиатуры и содержащий под тонкой пленкой сеть проводников, воспринимающих при легком нажиме направление перемещения нажимающего объекта, например пальца. Принятый сигнал используется для управления курсором.

Применяются в переносных компьютерах и сенсорные экраны, в которых прикосновение к их поверхности обусловливает перемещение курсора в место прикосновения или выбор процедуры по меню, выведенному на экран.

Переносные компьютеры весьма разнообразны: от громоздких и тяжелых (до 15 кг) портативных рабочих станций до миниатюрных электронных записных книжек массой около 100 г. Рассмотрим кратко некоторые типы переносных ПК и приведем их характеристики (табл. 5.3).

Таблица 5.3. Сравнительные характеристики переносных компьютеров

Портативные рабочие станции – наиболее мощные и крупные переносные ПК. Они оформляются часто в виде чемодана и носят жаргонное название Nomadic – кочевник. Их характеристики аналогичны характеристикам стационарных ПК – рабочих станций: мощные микропроцессоры, часто типа RISC, с тактовой частотой до 300 МГц, оперативная память емкостью до 64 Мбайт, гигабайтные дисковые накопители, быстродействующие интерфейсы и мощные видеоадаптеры с видеопамятью до 4 Мбайт.

По существу, это обычные рабочие станции, питающиеся от сети, но конструктивно оформленные в корпусе, удобном для переноса, и имеющие, как и все переносные ПК, плоский жидкокристаллический видеомонитор класса не выше VGA. Nomadic обычно имеют модемы и могут оперативно подключаться к каналам связи для работы в вычислительной сети.

Этот тип переносных компьютеров может эффективно использоваться для выездных презентаций, особенно при наличии средств мультимедиа, но может с успехом применяться и в стационарном варианте, позволяя экономить место на рабочем столе.