Файл: Кудряшова Анастасия Юрьевна Интернеткурс по дисциплине Информационные технологии в.pdf

31 информации начинается непосредственно на этапе ввода данных: они привязываются к структурным элементам таблиц — ячейкам.
Кроме того, электронная таблица — средство моделирования различных ситуаций, так как при изменении данных происходит мгновенный их пересчет, что позволяет анализировать и прогнозировать развитие событий, связанных с изменением расчетных данных.
К программам ведения электронных таблиц относятся
Microsoft Office Excel, Lotus-1-2-3, StarCalc, Quattro Pro.
Системы управления базами данных.
При решении хозяйственных, экономических и финансовых задач приходится иметь дело с обширными специфически структурированными и взаимозависимыми массивами данных. Сложные наборы данных принято называть базами данных (БД). Так,
БД можно определить как унифицированную совокупность данных, совместно используемую различными задачами в рамках единой автоматизированной информационной системы (ИС).
Часть реального мира, подлежащую изучению с целью организации управления в этой сфере и последующей автоматизации процесса управления, именуют предметной областью. Элемент информационной системы, сведения о котором хранятся в базе данных, называют объектом, или сущностью. Классом объектов называют их совокупность, обладающую одинаковым набором свойств. Атрибут — информационное отображение свойств объекта. Каждый объект характеризуется некоторым набором атрибутов. Ключевым элементом данных называется атрибут (или группа атрибутов), позволяющий определить значения других элементов данных. Запись данных — совокупность значений связанных элементов данных.
Первичный ключ — атрибут (или группа атрибутов), который уникальным образом идентифицирует каждый экземпляр объекта (запись). Процедуры хранения данных в базе должны подчиняться общим принципам. Среди них в первую очередь следует выделить:
• целостность и непротиворечивость данных, под которыми понимается как физическая сохранность данных, так и предотвращение неверного использования данных, поддержка допустимых сочетаний их значений, защита от структурных искажений и несанкционированного доступа;
• минимальную избыточность данных, т.е. любой элемент данных должен храниться в базе в единственном виде. Это позволяет избежать необходимости дублирования операций, производимых с ним.
Развитие компьютерных технологий хранения и обработки баз данных привело к появлению специализированного программного обеспечения2, называемого системами управления базами данных
(СУБД).
СУБД позволяют структурировать, систематизировать и организовывать данные для компьютерного хранения и обработки.
Системы управления базами данных служат основой любой информационной системы.
СУБД можно определить как некую систему управления данными, обладающую следующими свойствами:
• поддержание логически согласованного набора баз данных;
• управление данными в памяти компьютера;
• управление последовательностью операций над базой данных, рассматриваемых как единое целое;
• обеспечение языка манипулирования данными;

32
• восстановление информации после разного рода сбоев;
• обеспечение параллельной работы нескольких пользователей.
Информационные системы.
Под информационной системой (ИС) в соответствии со ст. 2 Федерального закона
№ 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» понимается «совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий и технических средств». В качестве технического обеспечения информационной системы используются компьютеры и средства телекоммуникации.
Вводимая в систему информация из внешних или внутренних источников обрабатывается и представляется в удобном для пользователя виде и передается потребителю или в другую систему.
Переработанная выходная информация может быть передана посредством обратной связи для корректировки входной информации.
В основе ИС лежит комплекс программ. С одной стороны, он является обычным программным продуктом, но имеет существенное отличие от стандартных прикладных программ. С другой — в зависимости от предметной области информационные системы могут очень сильно отличаться по своим функциям, архитектуре, реализации, но при этом обладают общими свойствами:
• информационные системы предназначены для сбора, хранения и обработки информации, поэтому в основе любой из них лежит система управления базами данных;
• информационные системы ориентируются на конечного пользователя, поэтому клиентские приложения информационной системы должны обладать простым, удобным, легко осваиваемым интерфейсом, который предоставляет пользователю необходимые для работы функции, но в то же время не дает возможность выполнять какие-либо лишние действия.
Литература
Основная литература:
1.
Кузовкова, Т. А. Цифровая экономика и информационное общество : учебное пособие / Т. А. Кузовкова. — Москва : Московский технический университет связи и информатики, 2018. — 80 c. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система
IPR BOOKS : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/92450.html (дата обращения:
05.08.2021)
2.
Кандаурова, Н. В. Технологии обработки информации : учебное пособие / Н.
В. Кандаурова, В. С. Чеканов. — Ставрополь : Северо-Кавказский федеральный университет, 2014. — 175 c. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система
IPR BOOKS : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/63145.html (дата обращения:
05.08.2021)
3.
Основы информационных технологий : учебное пособие / С. В. Назаров, С. Н.
Белоусова, И. А. Бессонова [и др.]. — 3-е изд. — Москва, Саратов : Интернет-Университет
Информационных Технологий (ИНТУИТ), Ай Пи Ар Медиа, 2020. — 530 c. — ISBN 978-
5-4497-0339-2. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS :
[сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/89454.html (дата обращения: 05.08.2021)

33 4.
Левин, В. И. История информационных технологий : учебник / В. И. Левин.
— 3-е изд. — Москва, Саратов : Интернет-Университет Информационных Технологий
(ИНТУИТ), Ай Пи Ар Медиа, 2020. — 750 c. — ISBN 978-5-4497-0321-7. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/89440.html (дата обращения: 05.08.2021)
Дополнительная литература:
Интернет-ресурсы:
№
Наименование портала
(издания, курса, документа)
ссылка
1
База данных Web of Science https://apps.webofknowledge.com
2
Электронная библиотека http://biblioclub.ru
3
Электронная библиотека http://www.iprbookshop.ru
Контрольные вопросы
1. Что такое информационный процесс?
2. Какие признаки характеризуют информационное общество?
3. Охарактеризуйте понятия «информационная революция» и «информационный взрыв».
4. Что такое информационная технология?
5. Что такое телекоммуникация?
6. Дайте характеристику этапов развития информационных технологий.
7. Что такое электронно-вычислительная машина?
8. Как принято классифицировать электронно-вычислительные машины?
9. Перечислите известные Вам информационные технологии.
10. Дайте характеристику основных видов инструментария информационных технологий.

34
• принципы фон Неймана построения ЭВМ: программное управление, однородность памяти, адресность;
• назначение отдельных клавиш клавиатуры;
• распространенные виды программных продуктов для компьютеров;
иметь представление
• о перезагрузке компьютера в случае зависания;
• о клавишах-модификаторах клавиатуры;
• о манипуляторах, принтерах и других периферийных устройствах.
уметь
• пользоваться клавиатурой для набора текста и управления компьютерной системой;
• сопоставлять конфигурации различных компьютеров по их основным параметрам и требуемым задачам обработки информации;
Изучая тему, необходимо акцентировать внимание на следующих понятиях:

архитектура

однородность памяти

адресность памяти

программное управление

принцип Фон-Неймана

архитектура «звезда»

магистральная архитектура

иерархическая архитектура

вычислительная система

устройство управления

арифметико-логическое устройство

микропроцессорная память

основная память

внешняя память

кеш-память

ОЗУ

ПЗУ

флеш-память

оперативная память

процессор

источник питания

генератор тактовых импульсов

тактовая частота

BIOS

RAM

USB

35

периферийное устройство

накопитель на жестких магнитных дисках

клавиатура

манипулятор

дигитайзер

мышь

монитор

принтер

сканер

плоттер

видеоадаптер

звуковая карта

модем

маршрутизатор

wi-fi адаптер
Вопрос 1. Архитектура вычислительных систем
В состав ЭВМ входят центральное устройство и периферийные устройства, взаимодействие и работа которых происходит под управлением программ. Центральное устройство ЭВМ включает центральный процессор (ЦП, англ. Central Processing Unit,
CPU) и запоминающее устройство (ЗУ). Периферийные устройства ЭВМ представляют собой устройства ввода/вывода и хранения информации. Сопряжение этих основных составляющих узлов ЭВМ обеспечивается каналами связи (внутримашинным интерфейсом), как показано на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 – Структурная схема ЭВМ
Принцип действия, информационные взаимосвязи и соединение этих основных узлов определяют архитектуру ЭВМ, общность которой для разных компьютеров обеспечивает их совместимость для пользователя.
Архитектура — структура компонентов компьютерной системы и система взаимосвязей аппаратных и (или) программных средств, описанная схематически или с подробным указанием параметров.
Термин «архитектура» шире, чем структура, поскольку применяется к системе систем, структуре из структур, а также для сети компьютеров. Архитектура может носить характер рекомендации в отношении модели компьютера, отдельного устройства
(архитектура процессора) или операционной системы. Каждая подсистема имеет свою архитектуру, так что термин «архитектура» зависит от контекста. Например, процессор
— сложная система, обладающая собственной архитектурой.
В основе построения большинства ЭВМ лежат три общих принципа, сформулированных Дж. фон Нейманом (1945): программное управление, однородность

36
памяти, адресность. Принцип программного управления заключается в том, что выполнение программ процессором осуществляется автоматически без вмешательства человека. Реализуется этот принцип за счет того, что программа, состоящая из набора команд, выполняется в строго определенной последовательности. Порядок выполнения команд обеспечивается счетчиком команд, который производит выборку команд из памяти, где они расположены в порядке следования друг за другом.
Принцип однородности памяти заключается в том, что в памяти компьютера хранятся как программы, так и данные. Принцип позволяет создавать более гибкие программы, которые в процессе выполнения могут подвергаться переработке.
Принцип адресности состоит в том, что все ячейки основной памяти компьютера пронумерованы и процессору доступна любая ячейка памяти.
Классические типы архитектур ЭВМ: звезда, иерархическая и магистральная
(шина) архитектуры.
Компьютеры типа IBM PC построены по принципу магистральной архитектуры: центральный процессор (процессоры), оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) и контроллеры внешних устройств (КВУ) подключены к одной общей магистрали (шине).
Системная магистраль (общая шина) представляет собой многопроводную линию с гнездами для подключения электронных схем (рисунок 3.2). В общей шине выделяют отдельные группы: шину адреса, шину данных, шину управления. Открытость архитектуры
ЭВМ позволяет выбирать состав внешних устройств и тем самым конфигурировать компьютер.
Рисунок 3.2 – Магистральная архитектура ЭВМ
Вычислительная система (ВС) — совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или ЭВМ, периферийного оборудования и программного обеспечения, предназначенная для сбора, хранения, обработки и распределения информации.
Создание вычислительных систем повышает производительность вычислений за счет ускорения процессов обработки данных, повышения надежности и достоверности.
Особенностью вычислительной системы является наличие нескольких вычислителей, выполняющих параллельную обработку данных. Параллелизм выполнения операций существенно повышает быстродействие и надежность системы, но значительно усложняет управление вычислительным процессом. К основным архитектурам вычислительных систем относятся многомашинные и многопроцессорные.
Многомашинная ВС включает несколько процессоров, каждый из которых работает со своей оперативной памятью. Каждый компьютер многомашинной системы имеет классическую архитектуру и выполняет свою вычислительную задачу, слабо связанную с вычислительными задачами других компьютеров, входящих в вычислительную систему.
Многопроцессорная архитектура строится на базе нескольких процессоров, параллельно выполняющих вычисления, составляющие одну задачу. В такой вычислительной системе можно организовать несколько потоков данных и несколько потоков команд. Архитектура вычислительных систем с параллельной обработкой данных может включать четыре базовых класса, в основе которых лежит понятие потока, т.е. последовательности элементов, команд или данных, обрабатываемых процессором.