Информатика в вопросах и ответах 10-11 классы. Методическое пособие для учителя

Table of contents :
Введение
Глава 1. Информация и информационные процессы
1.1. Информация. Определение информации с позиции философии, теории информации, кибернетики, нейрофизиологии. Философские концепции информации
1.2. Представление информации, языки, кодирование
1.3. Измерение информации. Алфавитный подход. Информационный вес символа. Информационный объем текста.
1.4. Измерение информации. Содержательный подход. Формула Хартли
1.5. Представление чисел в компьютере
1.6. Представление текста, изображения и звука в компьютере. Дискретные модели данных
1.7. Хранение информации. Носители информации. Магнитные носители информации. Оптические диски и флеш-память
1.8. Передача информации. Модель передачи информации К. Шеннона. Шум, защита от шума
1.9. Обработка информации. Варианты обработки информации
Вопросы для самоконтроля
Глава 2. Компьютер – универсальное устройство обработки данных
2.1. Архитектура ПК. Процессор. Системная плата. Память
2.2. Архитектура персонального компьютера. Принципы фон Неймана архитектуры ЭВМ. Поколения ЭВМ
Вопросы для самоконтроля
Глава 3. Информационные технологии
3.1. Базы данных. Виды моделей данных. Система управления базами данных
3.2. Создание базы данных средствами системы управления базами данных (СУБД)
3.3. Понятие запросов в базах данных. Виды запросов. Создание запросов
3.4. Условие выбора данных при построении запроса в базах данных
3.5. Презентации. Виды презентаций
3.6. Использование электронных таблиц при решении задач. Встроенные математические, логические и текстовые функции
3.7. Информационные революции. Основные черты информационного общества. Информационный кризис. Информационная культура
3.8. Понятие информационных ресурсов. Классификация информационных ресурсов. Рынок информационных ресурсов
3.9. Информационные услуги как особый вид товара на информационном рынке. Стадии развития рынка информационных ресурсов и услуг
3.10. Информационная система. Автоматизированные системы управления (АСУ)
3.11. Информационная безопасность. Объекты информационной безопасности. Методы обеспечения информационной безопасности
Вопросы для самоконтроля
Глава 4. Математические основы информатики и моделирование
4.1. Понятие системы. Состав системы. Связи (отношения) в системе. Структура системы
4.2. Модели систем. Системный анализ. Модель «черного ящика»
Вопросы для самоконтроля
Глава 5. Алгоритмизация и программирование
5.1. Понятие алгоритма. Свойства алгоритма. Данные и величины
5.2. Структура алгоритмов. Базовые алгоритмические структуры
5.3. Программирование для ЭВМ. Языки программирования
5.4. Язык программирования Паскаль. Структура программы на Паскале
5.5. Элементы языка Паскаль и типы данных
5.6. Операции, функции, выражения языка Паскаль
5.7. Оператор присваивания. Ввод и вывод данных в языке Паскаль
5.8. Логические величины, операции, выражения языка Паскаль
5.9. Программирование алгоритмов разветвляющейся структуры на языке Паскаль
5.10. Программирование циклов на языке Паскаль
5.11. Процедуры и функции в Паскале
5.12. Работа с массивами в Паскале
5.13. Записи (record) в языке Паскаль
5.14. Символьный тип данных в языке Паскаль. Строки символов. Стандартные функции и процедуры по обработке строк
5.15. Этапы решения задач на ЭВМ
Вопросы для самоконтроля
Глава 6. Коммуникационные технологии. компьютерные сети
6.1. Блог. Создание блога
6.2. История развития глобальных сетей
6.3. Аппаратные средства интернета. IP-адрес. Каналы связи
6.4. Программное обеспечение интернета. Интернет-служба. Технология «клиент-сервер». Пакетная технология передачи информации
6.5. Коммуникационные службы интернета. Электронная почта. Службы мгновенного обмена сообщениями. ICQ. IP-телефония
6.6. Информационные службы интернета. Служба передачи файлов. World Wide Web. Web 2.0-сервисы
6.7. World Wide Web. Системные основы WWW. Web-сервер. Web-страница. Гиперссылка. HTTP. Web-сайт. HTML. Web-браузер
6.8. Средства поиска информации в интернете. Поисковые служба, каталоги, указатели
6.9. Инструменты для разработки web-сайтов. Понятие языка гипертекстовой разметки. Визуальные HTML-редакторы, их преимущества и недостатки
6.10. Создание сайта. Глобальные настройки страницы. Работа с текстом. Вставка изображения и гиперссылок
6.11. Разработка сайта. Создание таблиц и списков на web-странице
Вопросы для самоконтроля
Глава 7. Практикум
7.1. Информация и информационные процессы
7.2. Информационные технологии
7.3. Математические основы информатики и моделирование
7.4. Алгоритмизация и программирование
7.5. Коммуникационные технологии. Компьютерные сети
Список рекомендуемых источников

Citation preview

---

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ЛУГАНСКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ЛУГАНСКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ «РЕСПУБЛИКАНСКИЙ ЦЕНТР РАЗВИТИЯ ОБРАЗОВАНИЯ»

Информатика в вопросах и ответах 10-11 классы Методическое пособие для учителя

Луганск 2018

УДК 372.8 Л-69 Допущено к использованию в образовательных организациях (учреждениях) Луганской Народной Республики (приказ Министерства образования и науки Луганской Народной Республики от 08.05.2018 № 464-од)

Авторы-составители: Логинов А.В., старший преподаватель кафедры информационных технологий и систем Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Луганской Народной Республики «Луганский национальный университет имени Тараса Шевченко», учитель информатики Государственного бюджетного образовательного учреждения Луганской Народной Республики «Ровеньковская гимназия №1». Караванский А.Н., ассистент кафедры информационных технологий и систем Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Луганской Народной Республики «Луганский национальный университет имени Тараса Шевченко». Общая редакция: Щеткина А.Н., методист отдела информатики и информатизации системы образования Государственного учреждения дополнительного профессионального образования Луганской Народной Республики «Республиканский центр развития образования». Рецензенты: Капустин Д.А., и.о. заведующего кафедрой информационных технологий и систем Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Луганской Народной Республики «Луганский национальный университет имени Тараса Шевченко», кандидат технических наук. Попкова О.А., учитель информатики Государственного бюджетного образовательного учреждения Луганской Народной Республики «Ровеньковская общеобразовательная школа №9».

2

СОДЕРЖАНИЕ Введение .................................................................................................................. 6 Глава 1. Информация и информационные процессы ................................ 7 1.1. Информация. Определение информации с позиции философии, теории информации, кибернетики, нейрофизиологии. Философские концепции информации .................................................................................. 7 1.2. Представление информации, языки, кодирование ............................... 7 1.3. Измерение информации. Алфавитный подход. Информационный вес символа. Информационный объем текста. ................................................... 8 1.4. Измерение информации. Содержательный подход. Формула Хартли ........................................................................................................................... 9 1.5. Представление чисел в компьютере....................................................... 9 1.6. Представление текста, изображения и звука в компьютере. Дискретные модели данных ......................................................................... 11 1.7. Хранение информации. Носители информации. Магнитные носители информации. Оптические диски и флеш-память ....................................... 12 1.8. Передача информации. Модель передачи информации К. Шеннона. Шум, защита от шума ................................................................................... 14 1.9. Обработка информации. Варианты обработки информации ............ 15 Вопросы для самоконтроля .................................................................. 15 Глава 2. Компьютер – универсальное устройство обработки данных . 16 2.1. Архитектура ПК. Процессор. Системная плата. Память ................... 16 2.2. Архитектура персонального компьютера. Принципы фон Неймана архитектуры ЭВМ. Поколения ЭВМ .......................................................... 18 Вопросы для самоконтроля .................................................................. 20 Глава 3. Информационные технологии ...................................................... 21 3.1. Базы данных. Виды моделей данных. Система управления базами данных ............................................................................................................ 21 3.2. Создание базы данных средствами системы управления базами данных (СУБД) .............................................................................................. 22 3.3. Понятие запросов в базах данных. Виды запросов. Создание запросов .......................................................................................................... 23 3.4. Условие выбора данных при построении запроса в базах данных ... 24 3.5. Презентации. Виды презентаций .......................................................... 24 3.6. Использование электронных таблиц при решении задач. Встроенные математические, логические и текстовые функции .................................. 25 3.7. Информационные революции. Основные черты информационного общества. Информационный кризис. Информационная культура .......... 28 3.8. Понятие информационных ресурсов. Классификация информационных ресурсов. Рынок информационных ресурсов ............. 30

3

3.9. Информационные услуги как особый вид товара на информационном рынке. Стадии развития рынка информационных ресурсов и услуг ............................................................................................ 31 3.10. Информационная система. Автоматизированные системы управления (АСУ) ......................................................................................... 32 3.11. Информационная безопасность. Объекты информационной безопасности. Методы обеспечения информационной безопасности .... 33 Вопросы для самоконтроля .................................................................. 34 Глава 4. Математические основы информатики и моделирование ..... 36 4.1. Понятие системы. Состав системы. Связи (отношения) в системе. Структура системы........................................................................................ 36 4.2. Модели систем. Системный анализ. Модель «черного ящика» ........ 37 Вопросы для самоконтроля .................................................................. 40 Глава 5. Алгоритмизация и программирование ...................................... 41 5.1. Понятие алгоритма. Свойства алгоритма. Данные и величины ........ 41 5.2. Структура алгоритмов. Базовые алгоритмические структуры ......... 41 5.3. Программирование для ЭВМ. Языки программирования ................. 42 5.4. Язык программирования Паскаль. Структура программы на Паскале ......................................................................................................................... 43 5.5. Элементы языка Паскаль и типы данных ............................................ 43 5.6. Операции, функции, выражения языка Паскаль ................................. 45 5.7. Оператор присваивания. Ввод и вывод данных в языке Паскаль ..... 47 5.8. Логические величины, операции, выражения языка Паскаль ........... 49 5.9. Программирование алгоритмов разветвляющейся структуры на языке Паскаль ................................................................................................ 49 5.10. Программирование циклов на языке Паскаль .................................. 51 5.11. Процедуры и функции в Паскале ....................................................... 53 5.12. Работа с массивами в Паскале ............................................................ 55 5.13. Записи (record) в языке Паскаль ......................................................... 56 5.14. Символьный тип данных в языке Паскаль. Строки символов. Стандартные функции и процедуры по обработке строк ......................... 58 5.15. Этапы решения задач на ЭВМ ............................................................ 60 Вопросы для самоконтроля .................................................................. 61 Глава 6. Коммуникационные технологии. компьютерные сети ........... 62 6.1. Блог. Создание блога ............................................................................. 62 6.2. История развития глобальных сетей .................................................... 78 6.3. Аппаратные средства интернета. IP-адрес. Каналы связи ................. 79 6.4. Программное обеспечение интернета. Интернет-служба. Технология «клиент-сервер». Пакетная технология передачи информации ............... 81 6.5. Коммуникационные службы интернета. Электронная почта. Службы мгновенного обмена сообщениями. ICQ. IP-телефония ........................... 83

4

6.6. Информационные службы интернета. Служба передачи файлов. World Wide Web. Web 2.0-сервисы ............................................................. 87 6.7. World Wide Web. Системные основы WWW. Web-сервер. Webстраница. Гиперссылка. HTTP. Web-сайт. HTML. Web-браузер ............. 88 6.8. Средства поиска информации в интернете. Поисковые служба, каталоги, указатели ....................................................................................... 90 6.9. Инструменты для разработки web-сайтов. Понятие языка гипертекстовой разметки. Визуальные HTML-редакторы, их преимущества и недостатки ......................................................................... 91 6.10. Создание сайта. Глобальные настройки страницы. Работа с текстом. Вставка изображения и гиперссылок .......................................... 93 6.11. Разработка сайта. Создание таблиц и списков на web-странице .... 96 Вопросы для самоконтроля .................................................................. 98 Глава 7. Практикум ........................................................................................ 99 7.1. Информация и информационные процессы ........................................ 99 7.2. Информационные технологии .............................................................. 99 7.3. Математические основы информатики и моделирование ............... 114 7.4. Алгоритмизация и программирование .............................................. 116 7.5. Коммуникационные технологии. Компьютерные сети ................... 123 Список рекомендуемых источников ............................................................. 125

5

ВВЕДЕНИЕ В методическом пособии раскрываются основные вопросы изучения информатики в старшей школе с учетом содержательных линий примерной программы базового уровня по информатике для 10-11 классов образовательных организаций (учреждений) Луганской Народной Республики. Пособие состоит из двух частей: теоретической и практической. В теоретической части материал систематизирован и обобщен в рамках изучения информатики в 10-11 классах по основным 6 разделам: «Информация и информационные процессы», «Компьютер – универсальное устройство обработки данных», «Информационные технологии», «Математические основы информатики и моделирование», «Алгоритмизация и программирование», «Коммуникационные технологии. Компьютерные сети». В конце каждого раздела теоретической части содержатся вопросы для самоконтроля, которые позволяют проверить степень усвоения теоретического материала обучающимися. Распределение в пособии теоретических вопросов и практических заданий по разделам курса информатики старшей школы представлено в таблице 1. Таблица 1 Распределение вопросов по разделам курса информатики старшей школы Тема 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Информация и информационные процессы Компьютер – универсальное устройство обработки данных Информационные технологии Математические основы информатики и моделирование Алгоритмизация и программирование Коммуникационные технологии. Компьютерные сети Итого вопросов:

Количество вопросов теория практика 9 2 2 11 5 2 1 15 13 11 3 50 24

Практическая часть представлена в виде практикума, который содержит примеры практических заданий по основным вопросам изучения информатики в старшей школе, рекомендации по способам или методам их решения в программах-приложениях MS Office 2000, 2010, 2013 и среде программирования на языке Pascal. Методическое пособие может быть использовано в качестве дидактического обеспечения процесса изучения информатики в старшей школе на базовом уровне, для подготовки к урокам в течение учебного года, к государственной итоговой аттестации, единому государственному экзамену, а так же для самообразования педагогов, студентов, обучающихся.

6

ГЛАВА 1. ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ 1.1. Информация. Определение информации с позиции философии, теории информации, кибернетики, нейрофизиологии. Философские концепции информации Информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний. Информация (фил. опр.) – результат отражения реальности в сознании человека, представленный на некотором внутреннем языке. В теории информации и передачи сигналов под информацией понимают совокупность сведений о каких-либо событиях, процессах, явлениях и т.п., рассматриваемых в аспекте их передачи в пространстве и во времени. Основоположник кибернетики Норберт Винер дал следующее определение информации: «Информация – это обозначение содержания, полученное нами из внешнего мира в процессе приспосабливания к нему нас и наших чувств». Информация в нейрофизиологии – это содержание сигналов электрохимической природы, передающихся по нервным волокнам к нейронам мозга. Существует три философские концепции информации: 1. Атрибутивная концепция. Информация является свойством всего сущего, всех материальных объектов мира. Информация – атрибут всех материальных объектов. 2. Функциональная концепция. Информация возникла вместе с Вселенной. Информация проявляется в воздействии одних объектов на другие, в изменениях, к которым такие воздействия приводят. Информация – это атрибут, свойственный только живой природе. 3. Антропоцентрическая концепция. Информация существует лишь в человеческом сознании, в человеческом восприятии. Информационная деятельность присуща только человеку и происходит в социальных системах. Создавая информационную технику, человек создает инструменты для своей информационной деятельности . 1.2. Представление информации, языки, кодирование Историческое развитие человека, формирование человеческого общества связано с развитием речи, с появлением и распространением языков. Язык – это знаковая система для представления и передачи информации. Языки бывают естественными (например, русский, китайский, английский) и формальными (например, математическая символика, нотная грамота, языки программирования).

7

Каждый язык имеет свой алфавит. Под алфавитом языка понимают набор используемых символов. Под мощностью алфавита понимают количество символов, составляющих алфавит. Под словом «кодирование» понимают процесс представления информации, удобный для её хранения и/или передачи. Следовательно, запись текста на естественном языке можно рассматривать как способ кодирования речи с помощью графических элементов (букв, иероглифов). Записанный текст является кодом, заключающим в себе содержание речи, т.е. информацию. Код – система условных знаков (символов), предназначенных для представления информации в соответствии с определенными правилами. Кодирование – переход от одной формы представления информации к другой, наиболее удобной для её хранения, передачи или обработки. 1.3. Измерение информации. Алфавитный подход. Информационный вес символа. Информационный объем текста. В информатике используются различные подходы к измерению информации: содержательный подход к измерению информации; вероятностный подход к измерению информации; алфавитный (объёмный) подход. Алфавитный (объёмный) подход к измерению информации позволяет определить количество информации, заключенной в тексте, записанном с помощью некоторого алфавита. Алфавит – множество используемых символов в языке. Обычно под алфавитом понимают не только буквы, но и цифры, знаки препинания и пробел. Один символ из алфавита мощностью 256 (2 8) несет в тексте 8 битов информации. Такое количество информации называется байтом. Длина двоичного кода, с помощью которого кодируется символ алфавита, называется информационным весом символа.. Количество информации – это мера уменьшения неопределенности. Бит – это наименьшая единица измерения информации. 1 байт = 8 битов. Информационный объем текста складывается из информационных весов всех составляющих текст символов. Информационный объем I текста выражается формулой: I = K x i (битов) где i – информационный вес символа алфавита, а К – количество символов в тексте, записанном с помощью этого алфавита. Единицы измерения информации: 1байт = 8 битов. 1Кб (килобайт) = 210 байтов = 1024 байта. 1Мб (мегабайт) = 210 Кб = 1024 Кб. 10 1Гб (гигабайт) = 2 Мб = 1024 Мб. 8

1.4. Измерение информации. Содержательный подход. Формула Хартли В информатике используются различные подходы к измерению информации: содержательный подход к измерению информации; вероятностный подход к измерению информации; алфавитный (объёмный) подход. В содержательном подходе количество информации, заключенное в сообщении, определяется объемом знаний, который это сообщение несет получающему его человеку. Информация – это знания, которые мы получаем из внешнего мира. Количество информации, заключенное в сообщении, должно быть тем больше, чем больше оно пополняет наши знания. Проблема измерения информации исследована в теории информации, основатель которой – Клод Шеннон. В теории информации для бита дается следующее определение: сообщение, уменьшающее неопределенность знания в два раза, несет 1 бит информации. Неопределенность знания о результате некоторого события (бросание монеты или игрального кубика, вытаскивание жребия и др.) – это количество возможных результатов. Сообщение об одном из двух равновероятных результатов некоторого события несет 1 бит информации. Пусть в некотором сообщении содержатся сведения о том, что произошло одно из N равновероятных событий. Тогда количество информации i, содержащееся в сообщении о том, что произошло одно из N равновероятных событий, можно определить из формулы Хартли: N=2i. 1.5. Представление чисел в компьютере Для хранения чисел в памяти компьютера используется два формата: целочисленный и с плавающей точкой. Целочисленный формат используется для представления в компьютере целых положительных и отрицательных чисел. Для этого, как правило, используются форматы, кратные байту: 1, 2, 4 байта. В форме с фиксированной запятой числа изображаются в виде последовательности цифр с постоянным для всех чисел положением запятой (или точки), отделяющей целую часть от дробной. Для положительных и отрицательных целых чисел обычно используется 2 и 4 байта, при этом старший бит выделяется под знак числа: 0 – плюс, 1 – минус. Формат с плавающей точкой используется для представления в компьютере действительных чисел. Числа с плавающей точкой размещаются, как правило, в 4 или 8 байтах.

9

Нормализованная форма представления чисел обеспечивает огромный диапазон их записи и является основной в современных ЭВМ. Для представления целого положительного числа в компьютере используется следующее правило: число переводится в двоичную систему; результат дополняется нулями слева в пределах выбранного формата; последний разряд слева является знаковым, в положительном числе он равен 0. Для представления целого отрицательного числа в компьютере используется дополнительный код. Такое представление позволяет заменить операцию вычитания числа операцией сложения с дополнительным кодом этого числа. Знаковый разряд целых отрицательных чисел всегда равен 1. Для представления целого отрицательного числа в компьютере используется следующее правило: число без знака переводится в двоичную систему; результат дополняется нулями слева в пределах выбранного формата; полученное число переводится в обратный код (нули заменяются единицами, а единицы – нулями); к полученному коду прибавляется 1. Обратный код для положительного двоичного числа совпадает с его прямым кодом, а для отрицательного числа нужно во всех разрядах, кроме знакового, нули заменить единицами и наоборот. Дополнительный код для положительного числа совпадает с его прямым кодом, а для отрицательного числа образуется путем прибавления 1 к обратному коду. Отрицательное число может быть представлено в виде 2 или 4 байт. Вещественное число может быть представлено в экспоненциальном виде, например: 1600000010=0,16⋅108. В этом формате вещественное число (R) представляется в виде произведения мантиссы (m) и основания системы счисления (P) в целой степени (n), называемой порядком. Представим это в общем виде, как: R=m⋅Pn. Порядок n указывает, на какое количество позиций и в каком направлении должна сместиться в мантиссе точка (запятая), отделяющая дробную часть от целой. Мантисса, как правило, нормализуется, т.е. представляется в виде правильной дроби 0 < m < 1. При представлении в компьютере действительного числа с плавающей точкой тоже используется нормализованная мантисса и целый порядок. И мантисса и порядок представляются в двоичном виде, как это было описано выше. Для размещения вещественного числа обычно используется 2 или 4 байта.

10

1.6. Представление текста, изображения и звука в компьютере. Дискретные модели данных Представление текстовой информации Нажатие любой алфавитно-цифровой клавиши на клавиатуре приводит к тому, что в компьютер посылается сигнал в виде двоичного числа, представляющего собой одно из значений кодовой таблицы. Кодовая таблица – это внутреннее представление символов в компьютере. В качестве стандарта долгое время использовалась таблица ASCII (American Standard Code for Informational Interchange – Американский стандартный код информационного обмена). Для хранения двоичного кода одного символа выделен 1 байт = 8 битов. Учитывая, что каждый бит принимает значение 1 или 0, количество возможных сочетаний единиц и нулей равно 2 8 = 256. Значит, с помощью 1 байта можно получить 256 разных двоичных кодовых комбинаций и отобразить с их помощью 256 различных символов. Эти коды и составляют таблицу ASCII. Представление графической информации Создавать и хранить графические объекты в компьютере можно двумя способами: как растровое или как векторное изображение. Для каждого типа изображения используется свой способ кодирования. Растровое изображение представляет собой совокупность точек, используемых для его отображения на экране монитора. Информационный объём растрового изображения (V) определяется как произведение числа входящих в изображение точек (N) на информационный объём одной точки (q), который зависит от количества возможных цветов, т.е. V=N⋅q. Разные цвета и их оттенки получаются за счёт наличия или отсутствия трёх основных цветов (красного, синего, зеленого) и степени их яркости. Каждая точка на экране кодируется с помощью 4 битов. Цветные изображения могут отображаться в различных режимах, соответственно изменяется и информационный объём точки. Описание цвета пикселя является кодом цвета. Количество бит, отводимое на каждый пиксель для представления цвета, называют глубиной цвета (наиболее распространенные 8, 16, 24 или 32 бита). От количества выделяемых бит зависит разнообразие палитры. Векторное изображение представляет собой совокупность графических примитивов. Каждый примитив состоит из элементарных отрезков кривых, параметры которых (координаты узловых точек, радиус кривизны и пр.) описываются математическими формулами. Для каждой линии указываются её тип (сплошная, пунктирная, штрихпунктирная), толщина и цвет, а замкнутые фигуры дополнительно характеризуются типом заливки. Представление звуковой информации 11

Звук представляет собой непрерывный сигнал – звуковую волну с меняющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда сигнала, тем он громче для человека. Чем больше частота сигнала, тем выше тон. Количество бит, отводимое на один звуковой сигнал, называют глубиной кодирования звука. Современные звуковые карты обеспечивают 16-, 32- или 64-битную глубину кодирования звука. При кодировании звуковой информации непрерывный сигнал заменяется дискретным, то есть превращается в последовательность электрических импульсов (двоичных нулей и единиц). Процесс перевода звуковых сигналов от непрерывной формы представления к дискретной, цифровой форме называют оцифровкой. Оценить информационный объём моноаудиофайла (V) можно следующим образом: V = N⋅f⋅k, где N – общая длительность звучания (секунд), f – частота дискретизации (Гц), k – глубина кодирования (бит). Например, при длительности звучания в 1 минуту и среднем качестве звука (16 бит, 24 кГц): V = 60⋅24000⋅16 бит = 23040000 бит = 2880000 байт = 2812,5 Кбайт = 2,75 Мбайт. При кодировании стереозвука процесс дискретизации производится отдельно и независимо для левого и правого каналов, что, соответственно, увеличивает объём звукового файла в два раза по сравнению с монозвуком. 1.7. Хранение информации. Носители информации. Магнитные носители информации. Оптические диски и флеш-память Хранение информации – это способ распространения информации в пространстве и времени. Способ хранения информации зависит от ее носителя (книга – библиотека, картина – музей, фотография – альбом). Все имеющиеся в настоящее время носители информации могут подразделяться по различным признакам. В первую очередь, следует различать энергозависимые и энергонезависимые накопители информации по виду записи: – магнитные накопители (жесткий диск, гибкий диск, сменный диск); – магнитно-оптические системы, называемые также МО; – оптические, такие, как CD (Compact Disk, Read Only Memory) или DVD (Digital Versatile Disk); по способам построения: – вращающаяся пластина или диск (как у жесткого диска, гибкого диска, сменного диска, CD, DVD или MО); – ленточные носители различных форматов; – накопители без подвижных частей (например, Flash Card, RAM (Random Access Memory), имеющие ограниченную область применения из-за относительно небольших объемов памяти по сравнению с вышеназванными носителями информации). 12

Магнитные носители информации. Дискеты – представляют собой диск из гибкого пластика диаметром 3,5” и 5,25”, заключен в пластиковый корпус, предохраняющий поверхность диска от загрязнения и повреждения. На корпусе имеется окно для записи и чтения информации, которая записывается по концентрически расположенным окружностям, разделенным на секторы. На боковой кромке дискет находится маленький вырез, позволяющий производить запись, но если вырез заклеить, запись становится невозможной (диск защищён). Емкость дискеты: 3,5” – 720 КБ; 1,44 МБ; 2,88 МБ. 5,25” – 360 КБ; 720 КБ; 1,2 МБ. Кассетные магнитные ленты – представляют собой специальные кассеты и используются только для хранения информации и создания архивов. Это связано с тем, что время доступа к информации достаточно велико. Магнитофон со специальными возможностями, который записывает информацию с компьютера на специальную кассету с магнитной лентой (МЛ), называется стриммером. Кассета стриммера имеет очень большой объём и позволяет хранить информацию со всего жёсткого диска. Емкость достигает 200 ГБ. Достоинства магнитных носителей Низкая стоимость Возможность перезаписи информации

Недостатки магнитных носителей Низкая скорость записи и чтения Маленькая емкость Недолговечность

Накопители на оптических носителях В процессе считывания информации с лазерных дисков луч лазера, установленного на дисководе, падает на поверхность вращающегося диска и отражается. Т.к. поверхность имеет участки с различными коэффициентами отражения, то отраженный луч меняет свою интенсивность (логические 1 или 0). При записи применяют различные технологии – от простой штамповки до изменения отражающей способности участков поверхности диска мощным лазером. Типы лазерных дисков: CD – Compact Disk, DVD – Digital Video Disk (ROM – Read Only Memory) CD-R и DVD-R – запись может быть сделана 1 раз. CD-RW и DVD-RW – перезаписываемые (многоразовая запись). Для записи и перезаписи нужны специальные дисководы CD-RW и DVD-RW, которые меняют отражающую способность

13

поверхности диска в процессе записи мощным лазером. Флэш-память (рис. 1.1) (англ. flash – вспышка) свое название получила вследствие более высокой, по сравнению с другими видами внешней памяти, скорости считывания/записи данных (3-10 Мбайт в секунду). Этот вид памяти реализован на полупроводниковых (электронных) элементах, которые способны хранить данные длительное время при отсутствии питания. Устройства флэш-памяти могут хранить значительные объемы данных (до 32 Гбайт и больше). Память на основе флэш-технологии широко используется в переносных Рис. 1.1. Устройство флэш-памяти устройствах – цифровых фото- и видеокамерах, цифровых плеерах, диктофонах, карманных компьютерах, мобильных телефонах и т. д. В последнее время приобретают все большее распространение, особенно в мобильных компьютерах, так называемые флэш-диски – устройства, которые используют флэш-технологию считывания и записи данных. Они имеют емкость 64 Гбайт и больше. Эти устройства обеспечивают более высокую скорость считывания и записи данных (45-60 Мбайт в секунду) по сравнению с жесткими дисками (10-15 Мбайт в секунду), но пока еще дорого стоят. Планируется, что в дальнейшем эти диски заменят жесткие. 1.8. Передача информации. Модель К. Шеннона. Шум, защита от шума

передачи

информации

Передача информации физический процесс, посредством которого осуществляется перемещение информации в пространстве. Данный процесс характеризуется наличием следующих компонентов: источник информации, приёмник информации, носитель информации, среда передачи. Модель передачи информации К. Шеннона. Все перечисленные способы передачи информационной связи основаны на передаче на расстояние физического (электрического или электромагнитного) сигнала и подчиняются некоторым общим законам. Исследованием этих законов занимается теория связи, возникшая в 1920-х годах. Математический аппарат теории связи – математическую теорию связи, разработал ученый Клод Шеннон. Термином «шум» называют разного рода помехи, искажающие передаваемый сигнал и приводящие к потере информации. Технические причины возникновения помех: плохое качество линий связи; незащищенность друг от друга различных потоков информации, передаваемой по одним и тем же каналам. Наличие шума приводит к потере информации. Защита от шума. Шеннон разработал специальную теорию кодирования, дающую методы борьбы с шумом. Одна из важнейших идей этой теории состоит в том, что передаваемый по линии связи код должен

14

быть избыточным. Избыточность кода – это многократное повторение передаваемых данных. 1.9. Обработка информации. Варианты обработки информации Обработка (преобразование) информации – это процесс изменения формы представления информации или её содержания. Обрабатывать можно информацию любого вида, правила обработки могут быть самыми разнообразными. В результате обработки имеющейся (входной) информации мы получаем новую (выходную) информацию. На самом верхнем уровне можно выделить числовую и нечисловую обработку. При числовой обработке используются такие объекты, как переменные, векторы, матрицы, многомерные массивы, константы и т.д. При нечисловой обработке объектами могут быть файлы, записи, поля, иерархии, сети, отношения и т.д. С точки зрения реализации на основе современных достижений вычислительной техники выделяют следующие виды обработки информации: последовательная обработка, применяемая в традиционной фоннеймановской архитектуре ЭВМ, располагающей одним процессором; параллельная обработка, применяемая при наличии нескольких процессоров в ЭВМ; конвейерная обработка, связанная с использованием в архитектуре ЭВМ одних и тех же ресурсов для решения разных задач, причем если эти задачи тождественны, то это последовательный конвейер, если задачи одинаковые – векторный конвейер. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

Что такое информация? Кто является основателем кибернетики? Что такое язык? Какие бывают виды языков? Что такое кодирование? Что такое количество информации? Какие подходы используются в информатике для измерения информации? Какие форматы применяются для хранения чисел в памяти компьютера? Как хранится растровое изображение в памяти компьютера? Как хранится векторное изображение в памяти компьютера? Какие существуют накопители на оптических носителях? Что представляет собой процесс передачи информации? Что такое шум?

15

ГЛАВА 2. КОМПЬЮТЕР – УНИВЕРСАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ ДАННЫХ 2.1. Архитектура ПК. Процессор. Системная плата. Память Компьютер – это многофункциональное электронное устройство, предназначенное для накопления, обработки и передачи информации. Под архитектурой персонального компьютера понимают его логическую организацию, структуру и ресурсы, т. е. средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработки данных на определенный интервал времени. В основу построения большинства компьютеров положены принципы, сформулированные Джоном фон Нейманом. Принцип программного управления – программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности. Принцип однородности памяти – программы и иные данные хранятся в одной и той же памяти; над командами можно выполнять те же действия, что и над данными. Принцип адресности – основная память структурно состоит из пронумерованных ячеек. Компьютеры, построенные на этих принципах, имеют классическую архитектуру. Архитектура компьютера определяет принцип действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера, к которым относятся: центральный процессор; основная память; внешняя память; периферийные устройства. Конструктивно персональные компьютеры выполнены в виде центрального системного блока, к которому через специальные разъемы присоединяются другие устройства. В состав системного блока входят все основные узлы компьютера: системная плата; блок питания; накопитель на жестком магнитном диске; накопитель на гибком магнитном диске; накопитель на оптическом диске; разъемы для дополнительных устройств. На системной (материнской) плате в свою очередь размещаются: микропроцессор; математический сопроцессор; генератор тактовых импульсов; микросхемы памяти; 16

контроллеры внешних устройств; звуковая и видеокарты; таймер. Архитектура современных персональных компьютеров основана на магистрально-модульном принципе. Модульный принцип позволяет пользователю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация системы опирается на магистральный принцип обмена информацией. Все контроллеры устройств взаимодействуют с микропроцессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, называемую системной шиной. Системная шина выполняется в виде печатного мостика на материнской плате. Микропроцессор – это центральный блок персонального компьютера, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией. Материнская или системная плата является неотъемлемой частью любой компьютерной системы. В разъемы данного элемента устанавливаются все комплектующие персонального компьютера: процессор, видеокарта, платы расширения, оперативная память, жесткий диск и другие накопители/считыватели информации. Помимо этого материнская плата также является неким проводником для служебной периферии и внешних манипуляторов. В задней части платы к различным разъемам подключаются клавиатура, мышь, принтеры, сканеры, монитор, коммуникационное оборудование и другие устройства. Чтобы все это разнообразие работало как нужно, требуется источник вторичного питания. Это означает, что плата системного блока должна быть подключена к источнику при помощи оригинального разъема. Основная память предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками компьютера. Внешняя память используется для долговременного хранения информации, которая может быть в дальнейшем использована для решения задач. Генератор тактовых импульсов генерирует последовательность электрических символов, частота которых задает тактовую частоту компьютера. Промежуток времени между соседними импульсами определяет такт работы машины. Источник питания – это блок, содержащий системы автономного и сетевого питания компьютера. Таймер – это внутримашинные электронные часы, обеспечивающие автоматический съем текущего момента времени. Таймер подключается к автономному источнику питания и при отключении компьютера от сети продолжает работать. Внешние устройства компьютера обеспечивают взаимодействие машины с окружающей средой: пользователями, объектами управления и другими компьютерами.

17

2.2. Архитектура персонального компьютера. Принципы фон Неймана архитектуры ЭВМ. Поколения ЭВМ Архитектура фон Неймана – широко известный принцип совместного хранения команд и данных в памяти компьютера. Вычислительные системы такого рода часто обозначают термином «машина фон Неймана», однако соответствие этих понятий не всегда однозначно. В общем случае, когда говорят об архитектуре фон Неймана, подразумевают принцип хранения данных и инструкций в одной памяти. Принципы фон Неймана Принцип однородности памяти Команды и данные хранятся в одной и той же памяти и внешне в памяти неразличимы. Распознать их можно только по способу использования, т.е. одно и то же значение в ячейке памяти может использоваться и как данные, и как команда, и как адрес в зависимости лишь от способа обращения к нему. Это позволяет производить над командами те же операции, что и над числами, и, соответственно, открывает ряд возможностей. Так, циклически изменяя адресную часть команды, можно обеспечить обращение к последовательным элементам массива данных. Такой прием носит название модификации команд и с позиций современного программирования не приветствуется. Более полезным является другое следствие принципа однородности, когда команды одной программы могут быть получены как результат исполнения другой программы. Эта возможность лежит в основе трансляции – перевода текста программы с языка высокого уровня на язык конкретной вычислительной машины. Принцип адресности Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек, причём процессору в произвольный момент доступна любая ячейка. Двоичные коды команд и данных разделяются на единицы информации, называемые словами, и хранятся в ячейках памяти, а для доступа к ним используются номера соответствующих ячеек – адреса. Принцип программного управления Все вычисления, предусмотренные алгоритмом решения задачи, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательности управляющих слов – команд. Каждая команда предписывает некоторую операцию из набора операций, реализуемых вычислительной машиной. Команды программы хранятся в последовательных ячейках памяти вычислительной машины и выполняются в естественной последовательности, то есть в порядке их положения в программе. При необходимости, с помощью специальных команд, эта последовательность может быть изменена. Решение об изменении порядка выполнения команд программы принимается либо на основании анализа результатов предшествующих вычислений, либо безусловно.

18

Принцип двоичного кодирования Согласно этому принципу, вся информация, как данные, так и команды, кодируются двоичными цифрами 0 и 1. Каждый тип информации представляется двоичной последовательностью и имеет свой формат. Последовательность битов в формате, имеющая определенный смысл, называется полем. В числовой информации обычно выделяют поле знака и поле значащих разрядов. В формате команды в простейшем случае можно выделить два поля: поле кода операции и поле адресов. Поколения ЭВМ Первое поколение (1945-1954) –ЭВМ на электронных лампах. Это доисторические времена, эпоха становления вычислительной техники. Большинство машин первого поколения были экспериментальными устройствами и строились с целью проверки тех или иных теоретических положений. ЭВМ данного поколения были большого размера, занимали отдельные здания. Во втором поколении компьютеров (1955-1964) вместо электронных ламп использовались транзисторы, а в качестве устройств памяти стали применяться магнитные сердечники и магнитные барабаны – далекие предки современных жестких дисков. Все это позволило резко уменьшить габариты и стоимость ЭВМ, которые тогда впервые стали строиться на продажу. В третьем поколении ЭВМ (1965-1974) впервые стали использоваться интегральные схемы – целые устройства и узлы из десятков и сотен транзисторов, выполненные на одном кристалле полупроводника (то, что сейчас называют микросхемами). В это же время появляется полупроводниковая память, которая и по всей день используется в персональных компьютерах в качестве оперативной. Приоритет в изобретении интегральных схем, ставших элементной базой ЭВМ третьего поколения, принадлежит американским ученым Д. Килби и Р. Нойсу, сделавшим это открытие независимо друг от друга. Массовый выпуск интегральных схем начался в 1962 году, а в 1964 начал быстро осуществляться переход от дискретных элементов к интегральным. Первый электронный цифровой компьютер общего назначения ENIAC, размерами 9х15 метров, в 1971 году мог бы быть собран на пластине в 1,5 квадратных сантиметра. Началось перевоплощение электроники в микроэлектронику. Очередная смена элементной базы привела к появлению четвертого поколения ЭВМ, начало которого приходится на конец 70-х годов и продолжается до настоящего времени. В 70-е годы активно ведутся работы по созданию больших и сверхбольших интегральных схем (БИС и СБИС), которые позволили разместить на одном кристалле десятки тысяч элементов. Это повлекло дальнейшее существенное снижение размеров и стоимости ЭВМ. Работа с программным обеспечением стала более дружественной, что повлекло за собой рост количества пользователей. Отличительная особенность ЭВМ четвертого поколения – появление персональных компьютеров.

19

Переход к компьютерам пятого поколения предполагал переход к новым архитектурам, ориентированным на создание искусственного интеллекта. Считается, что архитектура компьютеров пятого поколения будет содержать два основных блока. Один из них – собственно компьютер, в котором связь с пользователем осуществляет блок, называемый «интеллектуальным интерфейсом». Задача интерфейса – понять текст, написанный на естественном языке или речь, и изложенное таким образом условие задачи перевести в работающую программу. Основные требования к компьютерам 5-го поколения: создание развитого человеко-машинного интерфейса (распознавание речи, образов); развитие логического программирования для создания баз знаний и систем искусственного интеллекта; создание новых технологий в производстве вычислительной техники; создание новых архитектур компьютеров и вычислительных комплексов. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Что такое принцип программного управления? Что определяет архитектура компьютера? Перечислите основные логические узлы компьютера. Что такое магистрально-модульный принцип построения ПК? Что такое микропроцессор? Для чего используется внешняя память? Для чего предназначена материнская плата? Какая отличительная особенность ЭВМ четвертого поколения? Назовите основные принципы архитектуры фон Неймана.

20

ГЛАВА 3. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 3.1. Базы данных. Виды моделей данных. Система управления базами данных База данных (БД) – это информационная модель, позволяющая в упорядоченном виде хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств. Модель данных – совокупность структур данных и операций их обработки. В теории БД известны три классические модели данных: иерархическая, сетевая и реляционная (табличная) В последние годы при разработке информационных систем стали использоваться и другие виды моделей данных. К ним относятся объектноориентированные, объектно-реляционные, многомерные и другие модели. Классическим вариантом, и пока наиболее распространенным, остается реляционная модель. Иерархическая (компьютерноориентированная) – наиболее ранняя модель, данные которой должны иметь древовидную структуру (Уровень, узел – совокупность атрибутов данных описывающих некоторый объект, связь). Сетевая (компьютерно-ориентированная) – модель, основные понятия которой те же, что и в иерархической модели (уровень, узел, связь), но каждый элемент может быть связан с любым другим элементом. Сложные структуры, состоящие из «наборов» двухуровневых деревьев. Наборы соединяются с помощью записей связок, образуя цепочки и т.д. Реляционная (компьютерно-ориентированная) (relation – отношение) – модель, в которой данные ориентированы на организацию данных в виде двумерных таблиц. Каждая реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами: Каждый элемент таблицы – один элемент базы данных. Все столбцы в таблице однородные, все элементы в столбце имеют один и тот же тип (числовой, символьный и т.д.) и длину. Каждый столбец имеет уникальное имя. Одинаковые строки в столбце отсутствуют. Порядок следования строк и столбцов – произвольный. СУБД (система управления базами данных) – это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями. СУБД является посредником между базой данных и ее пользователями: Поиск нужных данных. Физическое размещение данных и их описаний. Обновление и пополнение баз данных в соответствии с изменениями в реальном мире (поддержка актуального состояния).

21

Защиту данных от взлома, некорректных изменений и запрещенного доступа. Регулирование и направление одновременных запросов к базе от нескольких пользователей (такая функция выполняется с помощью специальных прикладных программ). 3.2. Создание базы данных средствами системы управления базами данных (СУБД) При первом открытии окна базы данных Access всегда активизирует вкладку Таблицы и выводит на экран список режимов создания таблиц: создание таблицы в режиме конструктора; создание таблицы с помощью мастера; создание таблицы путем ввода данных. Для создания новой таблицы можно выбрать любой из этих режимов. Можно выбрать Мастер таблиц для определения полей таблицы с помощью списков образцов таблиц и полей. Для создания произвольной таблицы целесообразно пользоваться режимом Конструктор. Режим Создание таблицы путем ввода данных используется, как правило, для редактирования и ввода данных в уже существующие таблицы. Таблицей в Access является совокупность данных объединенных общей темой. Для каждой сущности назначается отдельная таблица, чтобы не было повторений в сохраненных данных. Таблицы состоят из записей и полей. Поле – это столбец в таблице. Запись – это строка в таблице. Количество полей в записи определяется на стадии проектирования таблицы, поэтому прежде чем создавать таблицу с помощью приложения Access, необходимо четко представлять ее структуру. Величина и тип полей определяется пользователем. Необходимо выбирать размеры полей не слишком большими, так как при завышенных размерах полей бесполезно расходуется память БД. Для создания связей между таблицами они должны иметь ключевое поле, поэтому необходимо назначить ключевое поле каждой таблице. Чтобы задать первичный ключ в режиме Конструктор, необходимо выделить требуемое поле, а затем щелкнуть на пиктограмме Ключевое поле, расположенной на панели инструментов. Для назначения Внешнего (Вторичного) ключа в режиме Конструктора, необходимо выделить поле и в области свойств этого поля в строке Индексированное поле из списка выбрать значение Да (Совпадения допускаются). Состав (структура) таблицы определяется в области проекта таблицы, которая состоит из трех колонок: имя поля; тип данных; описание. При создании структуры таблицы в первую колонку вводят Имя поля, затем необходимо нажать клавишу Enter и выбрать тип данных (по 22

умолчанию Access назначает тип данных, если этот тип данных не подходит, то выберите самостоятельно из раскрывающегося списка). 3.3. Понятие запросов в базах данных. Виды запросов. Создание запросов Запрос – средство отбора (поиска) данных в базе из одной или нескольких таблиц по определенному пользователем условию. Существует несколько типов запросов: на выборку, на обновление, на добавление, на удаление, перекрестный запрос, создание таблиц. Наиболее распространенным является запрос на выборку. Запросы на выборку используются для отбора нужной пользователю информации, содержащейся в таблицах. Они создаются только для связанных таблиц. Создание запроса с помощью мастера При создании запроса необходимо определить: поля в базе данных, по которым будет идти поиск информации; предмет поиска в базе данных; перечень полей в результате выполнения запроса. В окне базы данных выбрать вкладку Запросы и дважды щелкнуть на пиктограмме Создание запроса с помощью мастера, появится окно Создание простых запросов. В окне мастера выбрать необходимую таблицу (таблицу-источник) из опции Таблицы и запросы и выбрать Поля данных. Если запрос формируется на основе нескольких таблиц, необходимо повторить действия для каждой таблицы-источника. Затем в окне Мастера надо выбрать подробный или итоговый отчет и щелкнуть на кнопке Далее. После этого необходимо задать имя запроса и выбрать один из вариантов дальнейшего действия: Открыть запрос для просмотра данных или изменить макет запроса и нажать кнопку Готово. В результате чего получите готовый запрос. С помощью конструктора можно создать следующие виды запросов: простой; по условию; параметрические; итоговые; с вычисляемыми полями. В конструкторе задать параметры в следующих полях: Поле – указывает имена полей, которые участвуют в запросе. Имя таблицы – имя таблицы, с которой выбрано это поле. Сортировка – указывает тип сортировки. Вывод на экран – устанавливает флажок просмотра поля на экране. Условия отбора – задаются критерии поиска. Или – задаются дополнительные критерии отбора.

23

3.4. Условие выбора данных при построении запроса в базах данных При построении запросов на выборку важное значение имеет правильная запись условий выбора. Условие выбора – это логическое выражение, которое должно быть истинным для выбираемых записей БД. Логические выражения представляются на языке математической логики. Логическая величина – это величина, принимающая одно из двух значений – ИСТИНА (TRUE) и ЛОЖЬ (FALSE). В базах данных поле логического типа – это логическая величина. Логическое выражение – это утверждение, которое может быть либо истинным, либо ложным. Логическое выражение состоит из логических констант, логических переменных, операций отношения и логических операций. Операции отношения сравнивают значения двух величин. Знаки операций отношения: = (равно), (не равно), >(больше), = (больше или равно), 100;100;200) В качестве аргументов функции ЕСЛИ можно использовать другие функции. В функции ЕСЛИ можно использовать текстовые аргументы. Например, определить, является ли человек совершеннолетним: =ЕСЛИ(А1>17;"Совершеннолетний";" Несовершеннолетний"). Функции И, ИЛИ, НЕ Функции И (AND), ИЛИ (OR), НЕ (NOT) – позволяют создавать сложные логические выражения. Эти функции работают в сочетании с простыми операторами сравнения. Функции И и ИЛИ могут иметь до 30 логических аргументов и имеют синтаксис: =И(логическое_значение1;логическое_значение2...) =ИЛИ(логическое_значение1;логическое_значение2...) Функция НЕ имеет только один аргумент и следующий синтаксис: =НЕ(логическое_значение) Аргументы функций И, ИЛИ, НЕ могут быть логическими выражениями, массивами или ссылками на ячейки, содержащие логические значения.

26

Текстовые функции ДЛСТР (текст) – подсчитывает количество символов в текстовой строке

ЗАМЕНИТЬ (старый_текст; нач_ном; число_литер; новый_текст) – замена части текстовой строки на другую текстовую строку. Пример. Заменить в ячейке А1 Антрацит на Ровеньки.

СЦЕПИТЬ (текст1; текст2; …) – объединяет несколько текстовых строк в одну:

27

. 3.7. Информационные революции. Основные информационного общества. Информационный Информационная культура

черты кризис.

Информационная революция – метафора, которая отражает революционное воздействие информационных технологий на все сферы жизни общества в последней четверти XX столетия. Формирование современного информационного общества стало результатом нескольких информационных революций, которые произошли в истории развития человеческой цивилизации, и которые не только кардинально меняли способы обработки информации, но и способ производства, стиль жизни, системы ценностей: первая информационная революция связана с появлением письменности. Появилась возможность фиксировать знания на материальном носителе, тем самым отчуждать их от производителя и передавать от поколения к поколению через ее фиксацию в знаках и разрушила монополию узкого круга людей на знания; вторая информационная революция была вызвана изобретением и распространением книгопечатания в XV ст. и расширила доступ к информации широким слоям населения благодаря тиражированию знаний. Эта революция радикально изменила общество, создала дополнительные возможности приобщения к культурным ценностям сразу больших слоев населения; третья информационная революция (конец XIX – начало XX вв.) связана с изобретением телеграфа, телефона, радио, телевидения, что позволяло оперативно, в больших объемах передавать и накапливать информацию, передавать звуковые и визуальные образы на большие

28

расстояния. Последнее создало предпосылки эффекта «сжатия пространства»; четвертая информационная революция (70-е годы XX века.) обусловлена изобретением микропроцессорной технологии и персонального компьютера. Она характеризуется переходом от механических и электрических средств преобразования информации к электронным и создание программного обеспечения этого процесса. «Венцом» этой волны революции является появление всемирной сети – Интернет, что сделало возможным информационный обмен в глобальных масштабах. Информационное общество – общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, обработкой и передачей информации, особенно высшей ее формы – знаний. В информационном обществе изменятся не только производство, но и весь уклад жизни, система ценностей, возрастает значимость культурного досуга по отношению к материальным ценностям. По сравнению с индустриальным обществом, где все силы направлены на производство и потребление товаров, в информационном обществе производятся и потребляются в основном интеллект и знания, что приводит к увеличению доли умственного труда. Признаки информационного общества: решена проблема информационного кризиса, т.е. противоречие между информационной лавиной и информационным голодом; обеспечен приоритет информации по сравнению с другими ресурсами; информационная технология приобретает глобальный характер, охватывая все сферы социальной деятельности человека; формируется информационное единство всей человеческой цивилизации; с помощью средств информатики реализован свободный доступ каждого человека к информационным ресурсам всей человеческой цивилизации. Информационный кризис – несоответствие между быстро растущими из поколения в поколение умственными способностями людей и еще более быстро растущим потоком информации. В результате этого несоответствия возникает противоречие, суть которого заключается в том, что современный человек не в состоянии в полном объеме воспринимать, перерабатывать поступающую к нему информацию. Информационный кризис проявляется в следующем: 1. Информационный поток превосходит ограниченные возможности человека по восприятию и переработке информации. 2. Возникает большое количество избыточной информации, которая затрудняет восприятие полезной для потребителя информации. 3. Возникают экономические, политические и другие барьеры, которые препятствуют распространению информации.

29

Информационная культура – интегративная способность личности, проявляющаяся в освоении, владении, применении, преобразовании информации с применением информационных технологий и применением этих умений в обучении и в дальнейшей профессиональной деятельности. 3.8. Понятие информационных ресурсов. Классификация информационных ресурсов. Рынок информационных ресурсов Информационные ресурсы – это отдельные документы и отдельные массивы документов, документы и массивы документов в информационных системах (библиотеках, архивах, фондах, базах данных и других информационных системах). Информационные ресурсы по виду информации: правовая информация; научно-техническая информация; политическая информация; финансово-экономическая информация; статистическая информация; информация о стандартах и регламентах, метрологическая информация; социальная информация; политическая информация; информация о здравоохранении; информация о чрезвычайных ситуациях; персональная информация (персональные данные); кадастры (земельный, градостроительный, имущественный, лесной, другие); информация иного вида. Информационные ресурсы по способу доступа: открытая информация (без ограничения); информация ограниченного доступа: государственная тайна; конфиденциальная информация; коммерческая тайна; профессиональная тайна; служебная тайна; персональные данные, личная (персональная) тайна. Информационные ресурсы по виду носителя: на бумаге; на машиночитаемых носителях; в виде изображения на экране ЭВМ; в памяти ЭВМ; в канале связи; на других видах носителей. 30

Информационные ресурсы по способу формирования и распространения: стационарные и передвижные. Информационные ресурсы по способу организации хранения и использования: 1) традиционные формы – массив документов; фонд документов; архив; 2) автоматизированные формы – Интернет; банк данных; автоматизированная информационная система (сеть); база знаний. Информационные продукты: документы, данные; подборки документов, данных; справки, аналитические справки; базы данных, банки данных; другие виды информационных продуктов. Рынок информационных ресурсов можно определить как совокупность экономических, правовых и организационных отношений по торговле между поставщиками и потребителями, которая характеризуется определенной номенклатурой ресурсов и услуг, условиями и механизмами их предоставления и ценами. 3.9. Информационные услуги как особый вид товара на информационном рынке. Стадии развития рынка информационных ресурсов и услуг Информационные услуги – особый вид товара на информационном рынке. Примером информационной услуги является выполняемый многими библиотеками подбор литературы по тематике заказчика. Причем кроме поиска той литературы, которая есть в библиотеке, ее работники могут выполнить и более широкий поиск, чтобы дать клиенту исчерпывающие сведения. Информационные услуги возможны при наличии баз данных по соответствующей проблематике (в компьютерном или некомпьютерном варианте). Информационные услуги оказывают не только библиотеки. Во многих странах мира существуют специальные институты, которые обрабатывают информацию по многим областям знаний и готовят по ней обзоры, рефераты, краткую информацию для специалистов. Без таких услуг деятельность ученых и специалистов трудно себе представить. В сфере бизнеса информационные услуги включают предоставление определенной деловой информации, консультации по определенной тематике и т. д. В сфере коммуникаций информационные услуги оказывают операторы связи, провайдеры Интернета (т. е. организации, осуществляющие за плату доступ пользователей и их обслуживание). Некоторые формы образования можно рассматривать как информационные услуги. Это, например, повышение квалификации, дополнительное образование и пр. Уровень развития сферы информационных услуг во многом определяет степень приближенности к информационному обществу. 31

Рынок информационных ресурсов и услуг в своем развитии прошел несколько стадий. Его активное формирование совпало во времени с появлением первых ЭВМ, т. е. с началом 50-х годов XX века. Это совпадение явилось, в значительной мере, случайным, так как первые ЭВМ еще не создавали информационной инфраструктуры. В то время бурный расцвет науки и техники привел к созданию первых профессиональных информационных служб для этих областей, и соответствующий рынок был ориентирован на узкий слой ученых и специалистов. С середины 60-х до середины 70-х годов XX века в результате широкого внедрения компьютерной техники важнейшим видом информационных услуг стали базы данных, содержащие различные виды информации. С середины 70-х годов, с созданием национальных и глобальных сетей передачи данных, ведущим видом информационных услуг стал диалоговый поиск информации в удаленных от пользователя базах данных. В 80-х годах ХХ века рынок информационных ресурсов и услуг расцвел после широкого внедрения персональных компьютеров и телекоммуникационных систем. К этому времени появились первые признаки глобализации данного рынка, начался международный обмен на нем ресурсами и услугами. Ведущими странами на рынке информационных ресурсов и услуг в настоящее время являются США, Япония и ряд стран Западной Европы. 3.10. Информационная система. Автоматизированные системы управления (АСУ) Система – совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между собой и образующих определенную целостность. Информационная система (ИС) – организационно упорядоченная совокупность документов (массивов документов) и информационных технологий, в том числе с использованием средств вычислительной техники и связи, реализующих информационные процессы. ИС включает в себя: Информационное обеспечение – это банк данных, блок расшифровки запросов и блок поиска. Математическое и программное обеспечение – это совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ. Техническое обеспечение – это комплекс технических средств: компьютеры (устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации), устройства передачи данных и линий связи и т.д., а также документация на них и на технологические процессы обработки данных. Организационное обеспечение – это совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие. Автоматизированная система управления (АСУ) – комплекс аппаратных и программных средств, а также персонала, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического 32

процесса, производства, предприятия. АСУ применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и т.п. 3.11. Информационная безопасность. Объекты информационной безопасности. Методы обеспечения информационной безопасности Информационная безопасность – состояние защищенности национальных интересов в информационной сфере, определяемых совокупностью сбалансированных интересов личности, общества и государства: сведения, передаваемые между людьми, человеком и автоматом, автоматом и автоматом; сигналы в животном и растительном мире; признаки, передаваемые от клетки к клетке, от организма к организму и т.д. Угроза информационной безопасности – совокупность условий и факторов, создающих потенциальную или реально существующую опасность нарушения безопасности информации. Атака – попытка реализации угрозы, а тот, кто предпринимает такую попытку – злоумышленник. Потенциальные злоумышленники – источники угрозы. К правовым методам обеспечения информационной безопасности относится разработка нормативных правовых актов, регламентирующих отношения в информационной сфере, и нормативных методических документов по вопросам обеспечения информационной безопасности. Наиболее важными направлениями этой деятельности являются: внесение изменений и дополнений в законодательство; законодательное разграничение полномочий между федеральными органами государственной власти и органами государственной власти субъектов, определение целей, задач и механизмов участия в этой деятельности общественных объединений, организаций и граждан; уточнение статуса иностранных информационных агентств, средств массовой информации и журналистов, а также инвесторов при привлечении иностранных инвестиций для развития информационной инфраструктуры государства; определение статуса организаций, предоставляющих услуги глобальных информационно-телекоммуникационных сетей на территории, и правовое регулирование деятельности этих организаций. Организационно-техническими методами обеспечения информационной безопасности государства являются: создание и совершенствование системы обеспечения информационной безопасности; разработка, использование и совершенствование средств защиты информации и методов контроля эффективности этих средств, развитие защищенных телекоммуникационных систем, повышение надежности специального программного обеспечения;

33

создание систем и средств предотвращения несанкционированного доступа к обрабатываемой информации и специальных воздействий, вызывающих разрушение, уничтожение, искажение информации; выявление технических устройств и программ, представляющих опасность для нормального функционирования информационнотелекоммуникационных систем; сертификация средств защиты информации, лицензирование деятельности в области защиты государственной тайны, стандартизация способов и средств защиты информации; контроль за действиями персонала в защищенных информационных системах, подготовка кадров в области обеспечения информационной безопасности; формирование системы мониторинга показателей и характеристик информационной безопасности государства в наиболее важных сферах жизни и деятельности общества и государства. Экономические методы обеспечения информационной безопасности государства включают в себя: разработку программ обеспечения информационной безопасности государства и определение порядка их финансирования; совершенствование системы финансирования работ, связанных с реализацией правовых и организационно-технических методов защиты информации, создание системы страхования информационных физических и юридических лиц. Государственная политика обеспечения информационной безопасности определяет основные направления деятельности федеральных органов государственной власти и органов государственной власти в государстве в этой области, порядок закрепления их обязанностей по защите интересов государства в информационной сфере в рамках направлений их деятельности и базируется на соблюдении баланса интересов личности, общества и государства в информационной сфере. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Что такое база данных? Что такое модель данных? В чем особенность реляционной модели баз данных? Что нужно иметь для того, чтобы начать процесс создания базы данных? Что такое СУБД? Какую информацию нужно указать СУБД для создания таблиц БД? Каким способом можно вводить данные в таблицы? Как СУБД помогает пользователю производить безошибочный ввод данных? Что такое запрос? 34

10. Какие существуют виды запросов в Microsoft Access? 11. Для чего предназначены презентации? 12. Приведите примеры логических функций в Microsoft Excel. 13. Какие вы можете выделить информационные революции? 14. Что такое информационное общество? 15. Что такое информационная культура? 16. Что такое информационные ресурсы? 17. Что такое информационные услуги? 18. Что такое информационная система? Что она в себя включает? 19. Что такое автоматизированная система управления (АСУ)? 20. Что такое информационная безопасность?

35

ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 4.1. Понятие системы. Состав системы. Связи (отношения) в системе. Структура системы Система – это совокупность элементов произвольной природы, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которая образует определённую целостность. Система – целостная, взаимосвязанная совокупность частей, существующая в некоторой среде и обладающая определенным назначением, подчиненная некоторой цели. Система обладает внутренней структурой, относительной обособленностью от окружающей среды, наличием связей со средой. Состав системы Состав системы – это совокупность входящих в нее частей (элементов). Элемент системы. Неделимая часть системы, характеризующаяся конкретными свойствами, определяющими её в данной системе однозначно. Связи системы. Совокупность зависимостей свойств одного элемента от свойств других элементов системы: односторонних; двусторонних, многосторонних. Связи определяют важный для системы порядок обмена между элементами веществом, энергией, информацией. Структура системы – это устойчивая упорядоченность ее элементов и связей. Взаимодействие системы. Процесс взаимного влияния элементов, системы и внешней среды друг на друга, а также совокупность взаимосвязей и взаимоотношений между их свойствами, когда они приобретают характер взаимодействия. Внешняя среда представляет собой множество существующих в пространстве и во времени объектов и других систем, которые, как предполагается, действуют на систему тем или иным образом. Структура системы Структурой системы называется совокупность связей, существующих между частями системы. Сетевая структура представляет собой декомпозицию системы во времени. Такие структуры могут отображать порядок действия технической системы (например, телефонная сеть, электрическая сеть и тому подобные), этапы деятельности человека (например, при производстве продукции – сетевой график, при проектировании – сетевая модель, при планировании – сетевой план и тому подобные). Иерархическая структура представляет собой декомпозицию системы в пространстве. Все компоненты и связи существуют в этих структурах одновременно (не разнесены во времени). Структуры, в которых элемент нижележащего уровня может быть подчинён двум и более узлам

36

вышестоящего, называют иерархическими структурами со «слабыми» связями. Матричная структура представляет собой иерархическую структуру со «слабыми» связями, которая базируется на принципе множественной иерархии. Многоуровневая иерархическая структура представляет собой иерархическую структуру с «сильными» и «слабыми» связями, которая базируется на принципе множественной иерархии. Смешанная иерархическая структура представляет собой структуру с вертикальными и горизонтальными связями. Структура с произвольными связями может иметь любую форму, объединять принципы разных видов структур и нарушать их. 4.2. Модели систем. Системный анализ. Модель «черного ящика» Исследование некоторой реальной системы состоит из двух этапов: этапа анализа и этапа синтеза. 1. Анализ системы – это выделение ее частей с целью прояснения состава системы. Каждая часть системы – это подсистема, у подсистемы есть свои части. Однако невозможно раскладывать систему бесконечно. Необходимо какие-то части принять за простые, далее неделимые элементы. От цели исследования зависит, на чем следует остановить «дробление» системы. А целью исследования системы является получение ее модели. Модель – это приближенное представление об устройстве и функционировании системы. 2. Синтез – это мысленное или реальное соединение частей в единое целое. В результате данного этапа создаётся представление о системе, объясняется механизм системного эффекта. Системный анализ – это исследование реальных объектов и явлений с точки зрения системного подхода, состоящее из этапов анализа и синтеза. Всякое описание системы носит модельный характер, т.е. отражает ограниченное число ее свойств. При построении модели системы важно знать, какие ее характеристики являются существенными с точки зрения целей использования будущей модели. Модели системы: модель «черного ящика»; модель состава; структурная модель; граф; дерево. Понятие «Система как «чёрный ящик» употребляется в том случае, если человек не знает, как устроена та или иная система «внутри» или эта система не представляет для него интереса. Часто достаточно знать, какие действия можно производить с системой, и какие результаты при этом можно получить.

37

Пример. Объект на компьютере можно открыть двойным нажатием левой кнопкой мыши на нём. Входом будет нажатие клавиши мыши, а выходом – открытие документа. Но не знаем, как это происходит в системном блоке, сам процесс нам не понятен. В таких случаях и применяется понятие «система как «чёрный ящик». Представить систему как «чёрный ящик» – значит указать её входы и выходы, а также зависимость между ними. Если описать компьютер как «чёрный ящик», учитывая только входы и выходы системы, то получится, что входом системы являются данные программы, а выходом – итоговая информация. Модель «чёрного ящика» представляет систему на уровне описания связей её входов и выходов.

Рис. 4.1. Модель «черного ящика»

Вход системы – это воздействие на систему со стороны внешней среды, а выход – это воздействие, которое оказывает система на окружающую среду. В такой модели внутренне устройство системы скрыто. Поэтому ее называют «черным ящиком». Пример. При использовании сложной бытовой техники совсем необязательно знать ее устройство. Достаточно знать, как ею пользоваться, т.е. какие управляющие действия можно с ней производить (что на входе) и какие результаты будете при этом получать (что на выходе). Все эти сведения содержатся в инструкции для пользователя. Модель состава – перечень составляющих систему частей (подсистем, элементов). Если описание системы ограничить перечислением ее частей, то получим модель состава. Например, модель состава системы «Университет»:

Рис. 4.2. Модель состава университета

Каждая из отмеченных на рис. 4.2 составляющих системы «Университет» является подсистемой со своим составом. Поэтому для этих подсистем также можно построить свои модели состава. 38

Структурная модель (структурная схема) отражает состав и внутренние связи модели. Для отображения структурной схемы системы используются графы. Граф – графическое отображение структурной модели – состоит из вершин, обозначающих элементы системы, и ребер – линий, обозначающих связи (отношения) между элементами системы. Например, схема метро, структура молекулы углеводорода и т.д. Граф, связи в котором не имеют выделенного направления, называется неориентированным. А граф, в котором связь между двумя элементами системы действует только в одну сторону, называется ориентированным. На графе такая связь отображается направленной стрелкой. Направленные линии связи на графе называются дугами. Пример ориентированного графа из области медицины:

Рис. 4.3. Ориентированный граф системы переливания крови

Граф на рис. 4.3. показывает возможные варианты переливания крови. Группы крови – это вершины графа с соответствующими номерами, а стрелки указывают на возможность переливания крови одной группы человеку с другой группой. Дерево – ориентированный граф системы с иерархической структурой; связь – «один ко многим»; не содержит петель (рис.4.4). Единственная вершина самого верхнего уровня называется корнем дерева. Вершины самого нижнего уровня, у которых нет порожденных вершин, называются листьями дерева. Дерево является связным графом, т.е между любыми двумя вершинами имеется хотя бы один путь, связывающий их между собой. В дереве отсутствуют петли – замкнутые траектории связей. Поэтому маршрут перемещения по дереву между любыми двумя вершинами всегда является единственным.

39

Рис. 4.4. Дерево

Пример. Структура организации файловой системы во внешней памяти компьютера является иерархической. Вершинами графа, отображающего файловую структуру, являются папки и файлы. Дуги отражают отношения вхождения одних вершин в другие. Дерево имеет многоуровневую структуру. Папка самого верхнего уровня называется корнем дерева. Конечные вершины такого дерева (листья) – это файлы и пустые папки. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Что такое система? Приведите примеры. 2. Что такое структура системы? Приведите примеры. 3. Приведите примеры систем, имеющих одинаковый состав (одинаковые элементы), но разную структуру. 4. Какие существую типы моделей систем? Чем они различаются? 5. Что такое синтез? 6. Что такое системный анализ? 7. Что представляет собой модель «черного ящика»? 8. Что такое граф? Из чего он состоит? 9. Какой граф называется неориентированным? Приведите примеры. 10. Какой граф называется ориентированным? Приведите примеры. 11. Нарисуйте в виде графа систему, состоящую из четырех одноклассников, между которыми существуют следующие связи (взаимоотношения): дружат – Саша и Маша, Саша и Даша, Маша и Гриша, Гриша и Саша. Анализируя полученный граф, ответьте на вопрос: с кем Саша может поделиться секретом, не рискуя, что тот станет известен кому-то другому?

40

ГЛАВА 5. АЛГОРИТМИЗАЦИЯ И ПРОГРАММИРОВАНИЕ 5.1. Понятие алгоритма. Свойства алгоритма. Данные и величины Алгоритм – понятная и точная последовательность действий, описывающая процесс преобразования объекта из начального состояния в конечное. Основными свойствами алгоритма являются: 1. Детерминированность (определенность). Предполагает получение однозначного результата вычислительного процecca при заданных исходных данных. Благодаря этому свойству процесс выполнения алгоритма носит механический характер. 2. Результативность. Указывает на наличие таких исходных данных, для которых реализуемый по заданному алгоритму вычислительный процесс должен через конечное число шагов остановиться и выдать искомый результат. 3. Массовость. Это свойство предполагает, что алгоритм должен быть пригоден для решения всех задач данного типа. 4. Дискретность. Означает расчлененность определяемого алгоритмом вычислительного процесса на отдельные этапы, возможность выполнения которых исполнителем (компьютером) не вызывает сомнений. Совокупность величин, с которыми работает компьютер, называется данными. Данные разделяют на исходные, результаты (окончательные данные) и промежуточные данные, которые получаются при вычислениях. Величина – это основная единица для работы с информацией в информатике. Ее можно представить себе как ящик с какими-либо данными, на котором написано его название. Основными характеристиками величин являются имя, значение, вид и тип. Величины бывают постоянными и переменными. Постоянная величина (константа) не изменяет своего значения в ходе выполнения алгоритма. Переменная величина может изменять значение в ходе выполнения алгоритма. 5.2. Структура алгоритмов. Базовые алгоритмические структуры Алгоритмы можно представлять, как некоторые структуры, состоящие из отдельных базовых (т.е. основных) элементов. Естественно, что при таком подходе к алгоритмам изучение основных принципов их конструирования должно начинаться с изучения этих базовых элементов. Характерной особенностью базовых структур является наличие в них одного входа и одного выхода. Выделяют три базовые алгоритмические конструкции: следование, ветвление и цикл. Базовая структура "следование". Образуется последовательностью действий, следующих одно за другим. Базовая структура "ветвление". Обеспечивает в зависимости от результата проверки условия (да или нет) выбор одного из альтернативных 41

путей работы алгоритма. Каждый из путей ведет к общему выходу, так что работа алгоритма будет продолжаться независимо от того, какой путь будет выбран. Структура ветвление существует в трех основных вариантах: полная условная конструкция (если–то–иначе), сокращенная условная конструкция (если–то) и выбор. Базовая структура "цикл". Обеспечивает многократное выполнение некоторой совокупности действий, которая называется телом цикла. Различают циклы с предусловием (цикл «пока»), цикл и с постусловием (цикл «до») и цикл с параметром. 5.3. Программирование для ЭВМ. Языки программирования Программирование на ЭВМ – процедура составления и отладки программ для ЭВМ. Программа – это упорядоченный набор операций (команд) по преобразованию информации. Программа является алгоритмом, записанным на языке программирования, который должен быть выполнен вычислительной машиной. Для составления и запуска программ на компьютере используют языки программирования. Они разделяются на две основные категории: языки высокого уровня и языки низкого уровня. Язык высокого уровня – это язык программирования, средства которого обеспечивают описание задачи в наглядном, легко воспринимаемом виде, удобном для программиста. Он не зависит от внутренних машинных кодов ЭВМ любого типа, поэтому программы, написанные на языках высокого уровня, требуют перевода в машинные коды программами транслятора либо интерпретатора. К языкам высокого уровня относят Python, Pascal, C++ и др. Язык низкого уровня – язык программирования, предназначенный для определенного типа ЭВМ и отражающий его внутренний машинный код. Транслятор (англ. translator – переводчик) — это программапереводчик. Она преобразует программу, написанную на одном из языков высокого уровня, в программу, состоящую из машинных команд. Трансляторы делятся на компиляторы и интерпретаторы. Компилятор (англ. compiler – составитель, собиратель) читает всю программу целиком, делает ее перевод и создает законченный вариант программы на машинном языке, который затем и выполняется. Примеры компиляторов: Free Pascal, компиляторы C и др. Компилятор обеспечивает преобразование программы с одного языка на другой. Интерпретатор (англ. interpreter – истолкователь, устный переводчик) переводит и выполняет программу строка за строкой. В отличие от компилятора, интерпретатор не порождает на выходе программу на машинном языке. Распознав команду исходного языка, он тут же выполняет ее.

42

5.4. Язык программирования Паскаль. Структура программы на Паскале Паскаль – высокоуровневый язык программирования общего назначения. Паскаль был создан Никлаусом Виртом в 1968–1969 годах с целью обучения программированию. Язык назван в честь французского математика, физика, литератора и философа Блеза Паскаля. В языке программирования Паскаль программа состоит из заголовка, раздела описаний и исполняемой части. Program – блок описания заголовка программы в Паскале. Uses – в Паскале вспомогательные готовые программы, собранные в библиотеки (модули). Например, для работы с графикой необходимо подключить модуль graph. Label – блок описания меток, содержит их имена, перечисленные через запятую. Метки используются для организации переходов в программе. Если метки не нужны, блок отсутствует. Const – блок описания простых и типизированных констант. Может отсутствовать, если константы в программе не предусмотрены. Type – блок описания типов данных используемых в программе. Может отсутствовать, если новые типы не вводятся. Var – блок описания переменных с указанием их типа. Определение процедур и функций – специально оформленные вспомогательные алгоритмы в виде подпрограмм, о которых будем говорить отдельно. Begin – end – служебные слова, обрамляющие тело основной программы, где находятся исполняемые операторы. Begin начинает исполняемую часть программы, а End. (точка в конце обязательна) – ее завершает. Program Имя_программы; Uses Подключаемые библиотеки (модули); Label Список меток основной программы; Const Введение констант; Type Описание новых типов; Var Описание переменных и их типов; Определение процедур; Определение функций; Begin Тело основной программы; End. 5.5. Элементы языка Паскаль и типы данных Элементами языка Паскаль являются: Алфавит Идентификаторы Выражения

43

Операции Константы Переменные Алфавит языка Паскаль включает буквы, цифры, шестнадцатеричные цифры, специальные символы, пробелы и зарезервированные слова. Буквы – это буквы латинского алфавита от а до z и от А до Z, а также знак подчеркивания. В Паскале нет различия между прописными и строчными буквами алфавита, если только они не входят в символьные и строковые выражения. Цифры - арабские цифры от 0 до 9. Каждая шестнадцатеричная цифра имеет значение от 0 до 15. Первые 10 значений обозначаются арабскими цифрами 0...9, остальные шесть – латинскими буквами A...F или a...f. Специальные символы Турбо Паскаля - это символы + – * / = ,' . : ; < > [ ] ( ) { } ^@$ # . К специальным символам относятся также следующие пары символов: = := (* *) (. .) В программе эти пары символов нельзя разделять пробелами, если они используются как знаки операций отношения или ограничители комментария. Особое место в алфавите языка занимают пробелы. Эти символы рассматриваются как ограничители идентификаторов, констант, чисел, зарезервированных слов. Несколько следующих друг за другом пробелов считаются одним пробелом (последнее не относится к строковым константам). В Паскале имеются зарезервированные слова, к ним относятся стандартные функции языка, операторы и др. Зарезервированные слова не могут использоваться в качестве идентификаторов. Идентификатор является именем, которое использует программист при обращении к какому-то значению. Идентификаторы в Паскале – это имена констант, переменных, меток, типов, объектов, процедур, функций, модулей, программ и полей в записях. Идентификатор всегда начинается буквой, за которой могут следовать буквы и цифры. Пробелы, специальные символы алфавита и зарезервированные слова не могут входить в идентификатор. Константы. В качестве констант в Паскале могут использоваться целые и вещественные числа, логические константы, символы, строки символов. Переменная – это ячейка (или ячейки) оперативной памяти компьютера. Такой ячейке присвоено определенное имя (идентификатор), её содержимое может изменяться в ходе выполнения программы, в отличие от константы, значение которой фиксировано. Вид информации, содержащейся в ячейке, набор преобразований, которые можно выполнять над этой информацией определяется типом переменной. Типы данных. Тип переменной указывает на то, какие данные могут быть сохранены в этом участке памяти, и в каких действиях эта переменная 44

может участвовать. Существуют зарезервированные (стандартные, базовые) типы в языке Паскаль, но есть также возможность создавать свои собственные, определяемые программистом типы переменных. Физически типы данных отличаются друг от друга количеством ячеек памяти (байтов), отводимых для хранения соответствующей переменной. Логическое же отличие проявляется в интерпретации хранящейся информации. Целые типы. Диапазон возможных значений целых типов зависит от их внутреннего представления, которое может занимать один, два или четыре байта. В таблице приводится название целых типов, длина их внутреннего представления в байтах и диапазон возможных значений. Логический тип. Значениями логического типа может быть одна из предварительно объявленных констант False (ложь) или True (истина). Символьный тип. Значением символьного типа является множество всех символов. Вещественные типы В отличие от порядковых типов, значения которых всегда сопоставляются с рядом целых чисел и, следовательно, представляются в ПК абсолютно точно, значения вещественных типов определяют произвольное число лишь с некоторой конечной точностью, зависящей от внутреннего формата вещественного числа. Идентификатор integer byte word shortint longint real boolean char

Длина (байт) Диапазон значений Целые типы 2 -32768..32767 1 0..255 2 0..65535 1 -128..127 4 -2147483648..2147483647 Вещественный тип данных 6 2,9x10-39 - 1,7x1038 Логический тип 1 true, false Символьный тип 1 все символы кода ASCII

5.6. Операции, функции, выражения языка Паскаль Операции задают действия над операндами. В языке Паскаль бывают операции бинарные и унарные. Унарные операции содержат один операнд, перед которым стоит знак операции. Бинарные операции имеют два операнда, между которыми ставится знак или символ операции. По характеру выполнения действий операции языка паскаль можно разделить на семь групп: арифметические; отношения; 45

логические; строковые; разрядные, сдвиговые; операции над множествами; операции взятия адреса. Арифметические операции. В языке Паскаль имеется одна унарная операция называемая присвоением знака минус и вторая присвоение знака плюс. Бинарными являются: сложение (+); вычитание (-); умножение (*); вещественное деление (/); целочисленное деление (div); остаток от целочисленного деления (mod). В языке Паскаль имеются три операции деления, результатом операции деления (/) будет число с дробной частью, результатом операции div - только целое число, а результатом операции mod - остаток от целочисленного деления. Операции отношения. К ним относятся все бинарные операции: больше; меньше; больше или равно; меньше или равно равно неравно. Результат операций отношений может быть только переменная логического типа, она может принимать либо значение истина (True), либо значение ложь (False). Операндами в операции отношения могут быть числовые типы или типы, сводимые к числовым. Логические операции. Результатом логических операций будут логические значения True или False. Унарные: NOT – отрицание. Бинарные: AND – умножение (и); OR – сложение (или); XOR – исключающее ИЛИ. Операндами логического выражения могут быть только операции логического типа. Последовательность выполнения операций на языке Паскаль определяется тремя факторами: приоритет операций; порядок расположения операций; использование скобок. Уровни приоритетов выполняемых операций: операции первой приоритетности, выполняются в первую очередь; 46

операции низшей приоритетности, выполняются последнюю очередь; операции с равными приоритетами, выполняются слева направо в порядке их записи. В тоже время компилятор иногда может переупорядочивать операнды одного приоритета. Для изменения приоритета (его повышения) служат скобки. Выражение в скобках сначала вычисляется, а затем вычисляется за скобками. Приоритет Первый (высший) Второй Третий Четвертый (низший)

Операции +, –, not, := /, *, div, mod, and +, –, or, xor >, =, := < выражение > Немногие программы обходятся без ввода данных и совсем нет таких, которые не выводят полученные результаты. Ввод данных с клавиатуры выполняется операторами: read и readln. Формат: Read (список переменных); Readln (список переменных); где - последовательность имен переменных, разделенных запятыми. Буквы ln добавляются в конце оператора для того, чтобы курсор автоматически переходил на следующую строку при выводе на экран текстов или результатов выполнения программы. Например: Readln (x, y, z); При выполнении оператора read (readln) программа останавливается и ждет, пока нужное количество чисел не будет введено с клавиатуры. Вводимые числа разделяются пробелами или нажатием клавиши Enter. По завершении ввода данных следует нажать Enter, после чего компьютер перейдет к выполнению следующего оператора программы. Вывод данных на экран дисплея выполняется операторами: write и writeln. Формат: Write (список выражений); Writeln (список выражений); Выражение в списке разделяются запятыми. Значения выражений сначала вычисляются, а затем выводятся на экран. Пример: Writeln(‘Hello, world’); Пример: составить программу вычисления суммы двух чисел вводимых с клавиатуры: Program Summa; var a,b,c:integer; Begin writeln('Enter two numbers'); readln(a,b); c:=a+b; writeln('summa = ',c); readln; End.

48

5.8. Логические величины, операции, выражения языка Паскаль Логические величины – понятия, выражаемые словами: ИСТИНА, ЛОЖЬ (true, false). Следовательно, истинность высказываний выражается через логические величины. Конъюнкция (логическое умножение). В русском языке она выражается союзом И. В математической логике используются знаки & или ∧. Конъюнкция – двухместная операция; записывается в виде: А & В. Значением такого выражения будет ЛОЖЬ, если значение хотя бы одного из операндов ложно. Дизъюнкция (логическое сложение). В русском языке этой связке соответствует союз ИЛИ. В математической логике она обозначается знаком v. Дизъюнкция – двухместная операция; записывается в виде: A v В. Значением такого выражения будет ИСТИНА, если значение хотя бы одного из операндов истинно. Отрицание. В русском языке этой связке соответствует частица НЕ (в некоторых высказываниях применяется оборот «неверно, что ...»). Отрицание – унарная (одноместная) операция; записывается в виде: ¬ А или Ā. В Паскале предусмотрены следующие операторы отношений: меньше: x < y больше: x > y равно: x = y не равно: x y меньше или равно: x = y Логические операции на языке Паскаль: not – отрицание, and – логическое умножение (конъюнкция), or – логическое сложение (дизъюнкция), xor – исключающее ИЛИ. Результатом логического выражения всегда является булево (логическое) значение. Булев тип данных (boolean) может принимать только два значения (true или false). Эти величины упорядочены следующим образом: false < true. Это значит, что данные булевого типа являются не только результатом операций отношения, но и могут выступать в роли операндов операции отношения. 5.9. Программирование алгоритмов разветвляющейся структуры на языке Паскаль Условный оператор if обеспечивает в зависимости от условия выбор одного из возможных действий. Существует два варианта записи оператора: Полный вариант

Сокращенный вариант

If then else If then

где: условие – логическое выражение, которое проверяется на истинность; 49

оператор1 – оператор (только один!), выполняющейся, если условие – истинно; оператор2 – оператор (только один!), выполняющийся, если условие ложно. Если вместо или требуется использовать несколько операторов, то применяется составной оператор (begin . . . end). Пример. Определить, является ли введенное число четным. Program Numbers; var a:integer; Begin writeln('Enter a number'); readln(a); if a mod 2=0 then writeln('Chetnoe') else writeln('Ne chetnoe'); readln; End. Оператор выбора варианта Case Используется для обработки ситуаций с несколькими вариантами решения (путем выбора одного из нескольких операторов), выбираемых в зависимости от некоторого выражения, называемого селектором. Формат оператора варианта: case of : ; : ; … : [ else ]; end; В этой конструкции может быть любого типа данных. представляет собой подмножество значений, разделенных через запятую, выражения-селектора при которых следует выполнить . Оператор else может отсутствовать. Если выражение-селектор принимает значение, которое не входит ни в один из списков 1,2,N, то в этом случае выполняется оператор N+1, стоящий за else. Когда оператор else отсутствует, вместо оператора N+1 выполняется пустой оператор. Пример. Составить программу с использованием оператора case, которая по введенному номеру дня недели определяет, является ли этот день выходным.

50

Program Week; var day:integer; Begin writeln('Enter a number of day'); readln(day); case day of 1..5:writeln('workdays'); 6,7:writeln('weekend') else writeln('Error'); end; readln; End. 5.10. Программирование циклов на языке Паскаль Цикл – разновидность управляющей конструкции в высокоуровневых языках программирования, предназначенная для организации многократного исполнения набора инструкций. Также циклом может называться любая многократно исполняемая последовательность инструкций, организованная любым способом. В языке программирования Паскаль существует три вида циклических конструкций. Цикл с предусловием — цикл, который выполняется, пока истинно некоторое условие, указанное перед его началом. Это условие проверяется до выполнения тела цикла, поэтому тело может быть не выполнено ни разу (если условие с самого начала ложно). На языке Pascal цикл с предусловием имеет следующий формат: while do begin

end; Пример. Вычислить n! с помощью цикла с предусловием. Program factorial; var i,n:integer; f:longint; Begin writeln('Enter n'); readln(n); f:=1; i:=1; while (in; writeln('factorial=',f); readln; End. Цикл с параметром (цикл for). Цикл с параметром используется, когда заранее известно число повторений. В заголовке цикла указываются два значения. Первое значение присваивается так называемой переменной-счетчику, от этого значения начинается отсчет количества итераций (повторений). Отсчет идет всегда с шагом равным единице. Второе значение указывает, при каком значении счетчика цикл должен остановиться. В Pascal тело цикла не должно содержать выражений, изменяющих счетчик. 52

Цикл for существует в двух формах: for счетчик:=значение to конечное_значение do тело_цикла; for счетчик:=значение downto конечное_значение do тело_цикла; Счетчик – это переменная любого из перечисляемых типов (целого, булевого, символьного, диапазонного, перечисления). Начальные и конечные значения могут быть представлены не только значениями, но и выражениями, возвращающими совместимые с типом счетчика типы данных. Если между начальным и конечным выражением указано служебное слово to, то на каждом шаге цикла значение параметра будет увеличиваться на единицу. Если же указано downto, то значение параметра будет уменьшаться на единицу. Пример. Вычислить n! с помощью цикла for. Program factorial; var i,n:integer; f:longint; Begin writeln('Enter n'); readln(n); f:=1; for i:=1 to n do f:=f*i; writeln('factorial=',f); readln; End. 5.11. Процедуры и функции в Паскале В языке Паскаль имеется два вида подпрограмм – процедуры и функции. Процедуры и функции помещаются в раздел описаний программы. Формат описания процедуры имеет вид: procedure имя процедуры (формальные параметры); раздел описаний процедуры begin исполняемая часть процедуры end; Формат описания функции: function имя функции (формальные параметры):тип результата; раздел описаний функции begin исполняемая часть функции 53

end; Формальные параметры в заголовке процедур и функций записываются в виде: var имя праметра: имя типа и отделяются друг от друга точкой с запятой. Ключевое слово var может отсутствовать. Если параметры однотипны, то их имена можно перечислять через запятую, указывая общее для них имя типа. При описании параметров можно использовать только стандартные имена типов, либо имена типов, определенные с помощью команды type. Список формальных параметров может отсутствовать. Вызов процедуры производится оператором, имеющим следующий формат: имя процедуры(список фактических параметров); Список фактических параметров – это их перечисление через запятую. При вызове фактические параметры как бы подставляются вместо формальных, стоящих на тех же местах в заголовке. Таким образом, происходит передача входных параметров, затем выполняются операторы исполняемой части процедуры, после чего происходит возврат в вызывающий блок. Передача выходных параметров происходит непосредственно во время работы исполняемой части. Вызов функции в Паскаль может производиться аналогичным способом, кроме того имеется возможность осуществить вызов внутри какого-либо выражения. В частности имя функции может стоять в правой части оператора присваивания, в разделе условий оператора if и т.д. Для передачи в вызывающий блок выходного значения функции в исполняемой части функции перед возвратом в вызывающий блок необходимо поместить следующую команду: имя функции := результат; При вызове процедур и функций необходимо соблюдать следующие правила: количество фактических параметров должно совпадать с количеством формальных; соответствующие фактические и формальные параметры должны совпадать по порядку следования и по типу. Рассмотрим использование процедуры вычисления произведения двух целых чисел.

на

примере

программы

Program MyProc; var a, b: integer; c:longint; procedure work(x, y: integer; var z: longint); begin 54

z := x * y; end; begin writeln('Enter two numbers '); readln(a, b); work(a, b, c); writeln(c); end. 5.12. Работа с массивами в Паскале Массив – набор данных одного типа. Массивы состоят из ограниченного числа элементов. Структура массива всегда однородна. Массив может состоять из элементов типа integer , real или char, либо других однотипных элементов. Номер элемента массива называется индексом. Индекс – это значение порядкового типа, определенного, как тип индекса данного массива. Описание массива в Паскале имеет следующий формат: Var : array [] of . Пример объявления массива: Var A:array[1..15] of integer; Основные действия с массивами в Паскале Единственное действие, которое можно выполнять над массивами целиком (причем только при условии, что массивы однотипны) – это присваивание. Если в программе описаны две переменные одного типа, например, Var a , b : array [1..10] of real ; то можно переменной a присвоить значение переменной b ( a := b ). При этом каждому элементу массива a будет присвоено соответствующее значение из массива b. Все остальные действия над массивами Паскаля производятся поэлементно. Ввод элементов массива. Для того чтобы ввести значения элементов массива, необходимо последовательно изменять значение индекса, начиная с первого до последнего, и вводить соответствующий элемент. Для реализации этих действий удобно использовать цикл с заданным числом повторений, т.е. простой арифметический цикл, где параметром цикла будет выступать переменная – индекс массива Паскаля. Значения элементов могут быть введены с клавиатуры или определены с помощью оператора присваивания. for i:=1 to n do readln(A[i]); 55

Вывод элементов массива. Вывод массива в Паскале осуществляется также поэлементно, в цикле, где параметром выступает индекс массива, принимая последовательно все значения от первого до последнего. for i:=1 to n do writeln(A[i]); Пример. Составить программу для вычисления суммы элементов массива, состоящего из десяти элементов целого типа. Program SummaMas; var A:array[1..10] of integer; i,s:integer; Begin for i:=1 to 10 do begin writeln('Enter ',i,' element'); readln(A[i]); end; s:=0; for i:=1 to 10 do s:=s+A[i]; writeln('s=',s); readln; End. 5.13. Записи (record) в языке Паскаль Массивы объединяют однородные единицы информации – элементы одного и того же типа. Но многообразие информации нельзя свести только к какому-то одному типу данных. Запись – последовательность состоящая из фиксированного числа величин различных типов, называемых полями или компонентами записи. В языке Паскаль запись определяется путем указания служебного слова record и перечисления входящих в запись элементов с указанием типов этих элементов. В Паскале, информация записи может храниться в одной переменной типа record (запись). Задать тип можно следующим образом: type < имя _ типа >=record : тип; : тип; …………………. : тип end ; Пример: 56

type date = record month: integer; day: integer; year: integer; end; var d:date; Поля После того, как определен тип записи Паскаля, можно определять переменную этого типа. Переменная определяется путем задания ее идентификатора и указания типа. Элементы записи называются полями, а обращение к ним производится через использование их имен – идентификаторов полей. Практически, поля записи обрабатываются точно так же, как и любые другие переменные. Но в отличие от обычной переменной имена полей должны предваряться ссылкой на идентификатор записи Паскаля и отделяться от него точкой. Такая запись называется уточняющий идентификатор: . Пример: d.day; Операции над записями Паскаля Единственная операция, которую можно произвести над однотипными записями Паскаля – это присваивание. Все другие операции производятся над отдельными полями записи. Оператор присоединения Обращение к компонентам записей можно упростить, если воспользоваться оператором присоединения with. Он позволяет заменить составные имена, характеризующие каждое поле, просто на имена полей, а имя записи определить в операторе присоединения Формат: with do ; Следует обратить внимание на то, что после служебного слова do может стоять только один оператор, но он может быть составным (любая последовательность операторов, заключенная в операторные скобки begin end). Пример. Составить программу, которая будет обрабатывать запись, содержащую следующие сведения: фамилия, имя, отчество, год рождения. Вывести на экран данные о всех людей, которые родились в n-й год рождения (вводится с клавиатуры). Program ZapisProg; type person=record fio:string; 57

year:integer; end; var mas:array[1..10] of person; god,i:integer; Begin for i:=1 to 10 do with mas[i] do begin writeln('Enter fio'); readln(fio); writeln('Enter year of birth'); readln(year); end; writeln('Enter the year of birth to find information'); readln(god); for i:=1 to 10 do with mas[i] do if year=god then writeln(fio,' ',year); readln; End. 5.14. Символьный тип данных в языке Паскаль. Строки символов. Стандартные функции и процедуры по обработке строк Переменные типа char (от английского character) могут хранить одиночный символ. В памяти такая переменная занимает 1 байт, соответственно может принимать 256 различных значений (на самом деле в памяти хранятся коды символов – числа от 0 до 255). Какие именно символы соответствуют кодам, зависит от кодовой таблицы, установленной в операционной системе. Пример описания переменной символьного типа: var c: char; Есть два способа задать символьную константу. Первый это написать символ в кавычках, например: c:='a'; c:='*'; и т.д. Второй это записать символ «решетка», за которым следует код задаваемого символа. Например: c:=#97; {символ 'a'}

58

Символы можно сравнивать. Больше тот символ, код которого больше. Соответственно ‘a’ < 'z', 'A' < 'Z' и '0' < '9'. С символьным типом связаны следующие функции: Ord, Chr. Функция Ord преобразовывает символ в её числовой код из таблицы ASCII. Например, для символа '№' она возвратит значение 185. Функция Chr обратна функции Ord. Функция Chr преобразует числовой код символа в сам символ, например, если взять числовой код 64, то функция Chr (64) возвратит символ '@'. Строка в Паскале – упорядоченная последовательность символов. Количество символов в строке называется ее длиной. Длина строки в Паскале может лежать в диапазоне от 0 до 255. Каждый символ строковой величины занимает 1 байт памяти и имеет числовой код в соответствии с таблицей кодов ASCII. Для описания строковых переменных в Паскале существует предопределенный тип string. В общем виде описание строковой переменной будет выглядеть следующим образом: Var : string[] Например: Var s1: string[10]; s2: string; Стандартные функции и процедуры по обработке строк. Length(S) определяет текущую длину строкового выражения S. Результат – значение целого типа. Copy (S, poz, n) выделяет из строки S, начиная с позиции poz, подстроку из n символов. Здесь S – любое строковое выражение, poz, n – целочисленные выражения. Pos(subS, S) определяет позицию первого вхождения подстроки subS в строку S. Результат – целое число, равное номеру позиции, где находится первый символ искомой подстроки. Если вхождение подстроки не обнаружено, то результат функции будет равен 0. Функция Concat (s1, s2,...,sn) выполняет слияние строк s1, s2,...,sn в одну строку. Процедура Insert(subS, S, poz) вставляет в строку S, начиная с позиции poz, подстроку subS. Здесь subS – любое строковое выражение, S – строковая переменная (именно ей будет присвоен результат выполнения процедуры), poz – целочисленное выражение. Процедура Delete (S, poz, n) удаляет из строки S, начиная с позиции poz, подстроку из n символов. Здесь S – строковая переменная (в данном случае нельзя записать никакое другое строковое выражение, кроме имени строковой переменной, т.к. только с именем переменной связана область памяти, куда будет помещен результат выполнения процедуры); poz, n – любые целочисленные выражения. 59

Процедура Str(x, S) преобразует число x в строковый формат. Здесь x – любое числовое выражение, S – строковая переменная. Процедура Val(S, x, kod) преобразует строку символов S в число x. Здесь S – строковое выражение, x – числовая переменная, kod – целочисленная переменная (типа integer), которая равна номеру позиции в строке S, начиная с которой произошла ошибка преобразования, если преобразование прошло без ошибок, то переменная kod равна 0. Пример. Заменить в строке все точки и запятые на знак *. Program Stroka; var s:string; i:integer; Begin writeln('Enter a string'); readln(s); for i:=1 to length(s) do if (s[i]='.') or (s[i]=',') then s[i]:='*'; writeln(s); readln; End. 5.15. Этапы решения задач на ЭВМ Программирование (programming) - теоретическая и практическая деятельность, связанная с созданием программ. Решение задач на компьютере включает в себя следующие основные этапы, часть из которых осуществляется без участия компьютера. 1. Постановка задачи: сбор информации о задаче; формулировка условия задачи; определение конечных целей решения задачи; определение формы выдачи результатов; описание данных (их типов, диапазонов величин, структуры и т. п.). 2. Анализ и исследование задачи, модели: анализ существующих аналогов; анализ технических и программных средств; разработка математической модели; разработка структур данных. 3. Разработка алгоритма: выбор метода проектирования алгоритма; выбор формы записи алгоритма (блок-схемы, псевдокод и др.); выбор тестов и метода тестирования; проектирование алгоритма. 4. Программирование: выбор языка программирования; 60

уточнение способов организации данных; запись алгоритма на выбранном языке программирования. 5. Тестирование и отладка: синтаксическая отладка; отладка семантики и логической структуры; тестовые расчеты и анализ результатов тестирования; совершенствование программы. 6. Анализ результатов решения задачи и уточнение в случае необходимости математической модели с повторным выполнением этапов 2-5. 7. Сопровождение программы: доработка программы для решения конкретных задач; составление документации к решенной задаче, к математической модели, к алгоритму, к программе, к набору тестов, к использованию. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Что такое алгоритм? Какие выделяют свойства алгоритмов? 2. Какие выделяют основные базовые алгоритмические конструкции? 3. Что такое данные? 4. Что такое величина? 5. Какие существуют виды конструкции ветвления? 6. В чем особенность алгоритмической конструкции «цикл»? 7. Являются ли языки программирования естественными языками? 8. В чем особенности языков программирования высокого уровня? 9. Что такое компилятор? 10. Что такое интерпретатор? 11. Язык Паскаль – это узкоспециализированный или универсальный язык? 12. Как называется раздел описания переменных в Паскаль? 13. Что входит в алфавит языка Паскаль? 14. Что такое переменная? 15. Что такое оператор? 16. Какие операторы используются для ввода информации с клавиатуры? 17. Какие операторы используются для вывода информации на экран? 18. В чем отличия полной и сокращенной форм записи оператора if? 19. В каких случаях используется оператор case? 20. Что такое массив? 21. Чем отличаются записи (record) от массивов? 22. Какие выделяют этапы решения задач на ЭВМ?

61

ГЛАВА 6. КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ 6.1. Блог. Создание блога Сервис сетевых дневников – блогов – стал альтернативой персональным веб-сайтам. Как и персональный сайт, блог используется для выражения личной позиции владельца, но в блогах важной составляющей являются комментарии посетителей, их диалог с автором блога. Блог (интернет-журнал, дневник) – веб-сайт, основное содержимое которого – регулярно добавляемые записи, содержащие текст, изображения или мультимедиа. Блог построен как лента сообщений, размещенных на веб-странице в хронологическом порядке, к которым посетители блога могут оставлять свои комментарии. Последние сообщения автора располагаются, как правило, в верхней части веб-страницы, комментарии к сообщению – под ним (рис. 6.1). В тексте сообщения можно размещать мультимедийные фрагменты. У каждого сообщения блога есть заголовок и собственный URL-адрес.

Рис. 6.1. Страница блога

Для блогов характерны: короткие сообщения; регулярное обновление информационного наполнения; 62

своеобразный диалог между автором и читателями; возможность получения извещений о публикации новых сообщений; наличие единой для всех сообщений идеи, объявленной в названии блога. Блоги можно классифицировать по разным признакам. В зависимости от авторства блог может быть: авторский – публиковать сообщения в блоге может только один человек – блоггер, посетители могут лишь оставлять комментарии; коллективный – публиковать сообщения в блоге может группа лиц по правилам, определенным автором блога; корпоративный – публиковать сообщения в блоге может группа сотрудников одной организации, все они являются авторами блога. В зависимости от цели создания различают блоги: личный – аналог личного дневника, содержит описание текущих событий и связанные с ними размышления автора; тематический – содержит сообщения по одной тематике; бизнес-блог – создается для продвижения определенного товара или услуги, содержит рекламу, обзор продукции, комментарии и т. п.; общественный – создается с целью общения с коллегами или клиентами, обществом; образовательный – создается с целью общения участников учебного процесса и др. По типу сообщений блоги делятся на: текстовые – блоги, основным видом сообщений в которых являются текстовые сообщения; фотоблоги – блоги, содержащие подборки фотографий; музыкальные – блоги, основным содержимым которых являются музыкальные записи; блогкасты, или подкасты, (iPod – портативный проигрыватель, англ. broadcast – передача, вещание) – блоги, содержанием которых являются аудиофайлы, надиктованные и опубликованные в сети автором; видеоблоги – основное содержимое блогов составляют видеоматериалы. Ведение блога предусматривает наличие программного обеспечения, предназначенного для добавления и редактирования сообщений, публикации их в сети. Такое программное обеспечение называется движком блога и является разновидностью систем управления веб-контентом. Популярными движками для блогов являются Drupal (http://drupal.org), WordPress (http://wordpress.org), Textpattern (http://textpattern.com) и др. Движок блога может быть размещен на сервере автора или в одной из он-лайн служб, которые предоставляют место специально для блогов. 63

Блоги можно создать на сайтах Блоги@mаіl.ru (http://blogs.mail.ru), Blogger (http://blogger.com), CMS WordPress, livejournal.com и др. Продолжением идеи блогов стало создание сети микроблогов Twitter (англ, tweet - щебетать, болтать) (http://twitter.com). Сообщения в этой сети называют твиттами. Их можно посылать, используя вебинтерфейс, программы-клиенты или SMS. Как результат простоты отправки сообщений и скорости распространения новостей сеть Twitter называют новым видом СМИ, а некоторые периодические издания имеют свое представительство в этой сети. В результате распространения социальных сервисов возникла потребность в объединении сообщений из разных сетей на одном сайте. Такую возможность предоставляет сервис FriendFeed (англ, friend – друг, feed – питание) (http://friendfeed.com). В режиме реального времени для зарегистрированного пользователя собираются на одной странице – канале – новые поступления от пользователей разных социальных сетей, блогов, микроблогов и других сервисов Веб 2.0, на сообщения которых пользователь оформил подписку. Этапы создания блога Выбор тематики блога, названия, описания блога. Подбор семантического ядра блога – главных запросов. Выполнение необходимых настроек блога. Оформление блога уникальным шаблоном и функциональными гаджетами. Создание шапки блога. Оптимизация шаблона блога. Создание карты блога – путеводителя по блогу. Установка счетчика статистики на блог. Регистрация блога в поисковых системах. Настройка авторства на блог. Создание блога Рассмотрим процесс создания блога на примере сервиса Blogger (http://blogger.com). Для пользования сервисом Blogger нужно иметь аккаунт Google. Для создания блога необходимо: 1. Открыть в окне браузера главную страницу сервиса Blogger (http://blogger.com). 2. Ввести данные вашей учетной записи Google. 3. Выбрать на странице Blogger кнопку Создать блог:

64

4. Ввести в поле Название блога заголовок вашего блога. 5. Ввести в поле Адрес блога (URL) часть URL-адреса блога. Полный URL-

адрес будет иметь вид http://adres.blogspot.com, где adres – введенный пользователем текст. 6. Выбрать начальный шаблон оформления блога из предложенных. 7. Создать блог (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Страница создания блога в Blogger

65

8. Просмотреть блог можно кликнув по ссылке Просмотреть блог:

9. Для создания и публикации первого сообщения в блоге выбрать на

странице Blogger гиперссылку Создать сообщение. 10. Откроется страница Blogger с названием блога, которое было введено пользователем. Для создания сообщения следует ввести его заголовок в соответствующее поле и текст в рабочую область. Для редактирования и форматирования сообщений используется панель инструментов (рис. 6.3):

Рис. 6.3. Создание сообщения на странице блога «Школьная жизнь» в блоге

66

11. Справа

от рабочей области размещено поле Ярлыки для этой публикации. В этом поле предлагается ввести ключевые слова – метки, которые характеризуют содержание сообщения. По этим меткам сообщение может быть найдено и проиндексировано поисковыми машинами. 12. После ввода текста сообщения его следует опубликовать, выбрав гиперссылку Публикация:

При выборе гиперссылки Сохранить сообщение будет сохранено, но не отобразится на странице блога. При выборе в верхней части страницы гиперссылки Просмотр откроется страница с сообщениями блога:

67

При выборе гиперссылки Закрыть закроется страница с сообщениями блога. Автор может просмотреть или отредактировать опубликованную заметку, выбрав соответствующую гиперссылку на открывшейся странице:

Настройка блога 1. Создание нового сообщения. Для создания нового сообщения следует выбрать гиперссылку Создать сообщение в верхней части вебстраницы блога и выполнить действия, аналогичные пп.10-12: ввести заголовок сообщения в соответствующее поле, текст в рабочую область, изображение или видеоролик (если это необходимо), в поле Ярлыки ввести ключевые слова-метки:

68

Используя панель инструментов для редактирования и форматирования сообщений и изображений (см. п.10) страница примет вид:

Выберите кнопку Публикация и Просмотреть блог. Блог примет следующий вид:

. 2. Изменение оформления блога. Для изменения оформления блога следует выбрать гиперссылку Дизайн или Тема на странице настроек блога

69

Blogger. Таким образом, для выполнения отдельных настроек блога используют следующие элементы управления (таб. 6.1): Таблица 6.1. Назначение гиперссылок (вкладок) настройки блога Гиперссылка (вкладка) Сообщения Статистика Комментарии

Дизайн Тема Настройки

Назначение Создание, редактирование, сохранение, предварительный просмотр и публикация сообщений автором блога Получение автором данных о количестве просмотров блога и отдельных сообщений, местонахождении посетителей и т.п. Обработка комментариев. Каждый комментарий к сообщениям автор блога может отметить как спам, удалить полностью или удалить только содержание комментария Добавление автором блога гаджетов, изменение расположения отдельных элементов страницы, вставка изображения в заголовок блога и т.д. Изменение базовой темы и настроек ее фона, макета, цвета, шрифтов и других элементов оформления. Изменение автором названия блога, добавление описания, установление разрешений, форматирование блога и др.

После создания блога на основе любого из шаблонов на веб-странице блога по умолчанию размещаются: навигационная панель с элементами управления, предназначенными для перехода на главную страницу сайта Blogger.com, перемещения между блогами, поиска публикаций в блоге по ключевым словам и др.; заголовок блога, который был введен при создании блога; блок Сообщения блога, содержащий созданное вами сообщение или уведомление, что в блоге еще нет сообщений; гаджет Постоянные читатели, в котором в будущем будет отображаться список пользователей, зарегистрированных как постоянные читатели вашего блога; гаджет Архив блога для отображения ссылок на опубликованные сообщения, сгруппированные в хронологическом порядке; гаджет Обо мне, предназначенный для отображения сведений об авторе блога; блок Attribution с названием шаблона, на основе которого создана страница блога, и другими служебными данными. Для изменения цветовой гаммы, шаблона оформления или модульной 70

сетки блога нужно перейти на страницу настроек блога Дизайн и выбрать гиперссылку Конструктор тем Blogger. В верхней части открывшейся страницы будет отображаться Конструктор тем Blogger, а в нижней – страница блога. Используя Конструктор тем Blogger, можно изменить на его вкладках: Темы – шаблон оформления и цветовую гамму страницы; Фон – фоновое изображение, параметры его отображения и основную цветовую палитру; Регулировка ширины – ширину всего блога и его отдельных элементов; Дизайн – модульную сетку страницы блога и нижнего колонтитула (подвала); Дополнительно – значения свойств шрифтов разных элементов страницы блога. Вид страницы Конструктор тем Blogger представлен на рисунке 6.4.

Рис. 6.4. Страница Конструктор тем Blogger

Чтобы добавить, удалить, настроить гаджеты или изменить их расположение, на странице Конструктор тем Blogger нужно выбрать вкладку настроек блога Дизайн и выбрать макет дизайна основной части или нижнего колонтитула (рис. 6.5):

Рис. 6.5. Меню Дизайн страницы Конструктор тем Blogger

Для сохранения выполненных настроек нужно выбрать гиперссылки Применить к блогу и Просмотреть блог (рис 6.6). 71

Рис. 6.6. Страница блога с измененным макетом дизайна основной части или нижнего колонтитула

3. Изменение расположения и добавление гаджетов. Чтобы изменить положение установленных на странице гаджетов, их нужно переместить в модульной сетке. Перемещение возможно, если указатель имеет вид

(рис. 6.7).

Рис. 6.7. Модульная сетка на странице настройки блога Blogger

Для добавления гаджета на страницу нужно выбрать место в 72

модульной сетке и в соответствующем блоке выбрать гиперссылку Добавить гаджет. На открывшейся странице предложен перечень гаджетов, которые могут быть установлены на странице блога, представленный по категориям: Основы – гаджеты, которые могут быть полезны большинству авторов блогов, например Статистика блога, Список ссылок, Поиск в блоге, Избранное сообщение, Страницы и др.; Другие гаджеты – гаджеты, созданные независимыми разработчиками для интеграции с сервисом Blogger, например, Википедия (быстрый и удобный поиск по Википедии), Форма для связи (возможность для любого пользователя блога отправить сообщение на почту автора блога) и т.д. Добавьте свой собственный – автору блога предоставлена возможность указать URL-адрес гаджета, которого нет в предложенном перечне. Если гаджет уже размещен на странице и второй экземпляр не может быть установлен, то рядом с его названием выводится сообщение Уже добавлено. После выбора названия гаджета или кнопки открывается страница для установки значений его параметров. Завершается настройка гаджета выбором гиперссылки Сохранить, после чего можно перейти к выбору и настройке другого гаджета или к просмотру блога. Для предварительного просмотра внесенных изменений нужно выбрать гиперссылку Просмотр, для сохранения изменений – Сохранить расположение, для перехода к странице блога – Просмотреть блог. Страница блога с установленным гаджетом Поиск в блоге изображена на рисунке 6.8.

Рис. 6.8. Страница блога с установленным гаджетом Поиск в блоге

73

Во время просмотра блога можно выполнить настройку отдельных объектов страницы – гаджетов, отдельных информационных блоков. Для перехода к режиму настроек сообщения нужно выбрать кнопку (Изменить

сообщение)

или

для

настройки

гаджета

–

кнопку

(Изменить). 4. Добавление страниц. Чтобы добавить страницу в блог на странице настроек блога Blogger нужно выбрать гиперссылку Страницы, потом – Создать страницу и выполнить действия, аналогичные созданию сообщения. Откроется окно создания страницы, в котором уже размещено название блога «Школьная жизнь», в поле Страница следует ввести его заголовок (например, «Безопасный интернет»), в рабочую область – текст. Для редактирования и форматирования сообщений страницы «Безопасный интернет» используется панель инструментов:

После ввода текста первого сообщения на странице «Безопасный интернет» его следует опубликовать, выбрав гиперссылку Публикация и Просмотреть блог. При просмотре вновь созданная страница в блоге не отобразится. Чтобы вновь созданные страницы отображались в блоге, следует: на странице настроек бога Blogger выбрать гиперссылку Дизайн; в модульной сетке гаджетов sidebar-left-1 Страницы выбрать гиперссылку Изменить; 74

в окне Настройка «Списка страниц» поставить галочку перед страницами, которые должны отображаться в блоге; выбрать гиперссылку Сохранить (рис 6.9); выбрать гиперссылку Просмотреть блог. Теперь страница «Безопасный интернет» отображается в блоге (рис. 6.10). Чтобы добавить сообщения на имеющейся странице (например, «Безопасный интернет») следует: на странице настроек блога Blogger выбрать гиперссылку Страницы; в строке с названием страницы «Безопасный интернет» выбрать гиперссылку Изменить; ввести текст сообщения на странице, выбрать гиперссылку Обновить, Просмотреть блог и перейти на страницу «Безопасный интернет» (рис. 6.11). 5. Вставка ссылки (тега) «Дальше». Если Вы хотите отобразить краткое содержание ваших сообщений на странице (эта функция применима только для Главной страницы) со ссылкой «Дальше», то после того, как вы закончите сообщение, нужно поставить курсор в ту строку, где вы хотите разграничить краткое содержание и отобразить ссылку «Дальше». После кликаем в панели инструментов редактора на кнопку «Дальше») (рис. 6.12).

(Вставить ссылку

Рис. 6.9. Настройка страницы «Безопасный интернет» в окне Настройка «Списка страниц» для отображения в блоге

75

Рис. 6.10. Отображение страницы «Безопасный интернет» в блоге

Рис. 6.11. Отображение страницы «Безопасный интернет» в блоге с двумя сообщениями

76

Рис. 6.12. Отображение сообщения Главной страницы с ссылкой «Дальше»

Администрирование блога Автор может администрировать блог, устанавливая пользователям права доступа к материалам блога. По умолчанию разрешение на просмотр сообщений блога предоставлено всем пользователям Интернета. Право публиковать новые сообщения имеет только автор, оставлять комментарии к сообщениям – только зарегистрированные пользователи. Эти настройки можно изменить. Для этого нужно: 1. Открыть страницу настроек блога. 2. Выбрать гиперссылку Настройки. 3. Во вкладке Разрешения выбрать кнопку +Добавить авторов, чтобы предоставить право другим пользователям создавать сообщения в блоге, указав адреса их электронных почтовых ящиков. После нажать на кнопку Пригласить авторов. 4. Установить с помощью выбора соответствующего переключателя в области Читатели блога, каким группам пользователей будет разрешено читать публикации блога. Для этого нужно выбрать гиперссылку Изменить и выбрать один из трех возможных доступов. Например, Личное – только эти читатели, после выбрать гиперссылку +Добавить читателей и вписать адреса их электронных почтовых ящиков. Нажать на кнопку Сохранить изменения. Теперь блог смогут просматривать только указанные читатели. Чтобы оставить комментарий под сообщением, посетитель блога должен выбрать гиперссылку под сообщением с указанием количества 77

комментариев, ввести текст комментария, выбрать в списке учетную запись, именем которой будет подписан комментарий, выбрать кнопку Отправить комментарий, при необходимости ввести символы, которые содержатся на изображении, для подтверждения того, что комментарий добавляет человек, а не вредоносная программа. 6.2. История развития глобальных сетей Предшественником современной сети Интернет была сеть APRANET Министерства обороны США. Разработка сети была поручена Калифорнийскому университету в Лос-Анжелесе, Стэндфордскому исследовательскому центру, Университету Юты и Университету штата Калифорния в Санта-Барбаре. Компьютерная сеть была названа ARPANET, и в 1969 году в рамках проекта сеть объединила четыре указанных научных учреждения. Все работы финансировались Министерством обороны США. Затем сеть ARPANET начала активно расти и развиваться, ее начали использовать ученые из разных областей науки. Первый сервер ARPANET был установлен 2 сентября 1969 года в Калифорнийском университете (Лос-Анджелес). Компьютер Honeywell DP516 имел 24 Кб оперативной памяти. 29 октября 1969 года в 21:00 между двумя первыми узлами сети ARPANET, находящимися на расстоянии в 640 км – в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса (UCLA) и в Стэнфордском исследовательском институте (SRI) – провели сеанс связи. Чарли Клайн пытался выполнить удаленное подключение из Лос-Анджелеса к компьютеру в Стэнфорде. Успешную передачу каждого введенного символа его коллега Билл Дювалль из Стэнфорда подтверждал по телефону. К 1971 году была разработана первая программа для отправки электронной почты по сети. Эта программа сразу стала очень популярна. В 1973 году к сети были подключены через трансатлантический телефонный кабель первые иностранные организации из Великобритании и Норвегии, сеть стала международной. В 1970-х годах сеть в основном использовалась для пересылки электронной почты, тогда же появились первые списки почтовой рассылки, новостные группы и доски объявлений. Однако в то время сеть еще не могла легко взаимодействовать с другими сетями, построенными на других технических стандартах. К концу 1970-х годов начали бурно развиваться протоколы передачи данных, которые были стандартизированы в 1982-1983 годах. Активную роль в разработке и стандартизации сетевых протоколов играл Джон Постел. 1 января 1983 года сеть ARPANET перешла с протокола NCP на TCP/IP, который применяется до сих пор для объединения (или, как еще говорят, «наслоения») сетей. Именно в 1983 году термин «Интернет» закрепился за сетью ARPANET. В 1984 году была разработана система доменных имен (англ. Domain Name System, DNS). И в 1984 году у сети ARPANET появился серьезный 78

соперник: Национальный научный фонд США (NSF) основал обширную межуниверситетскую сеть NSFNet, которая была составлена из более мелких сетей (включая известные тогда сети Usenet и Bitnet) и имела гораздо большую пропускную способность, чем ARPANET. К этой сети за год подключились около 10 тыс. компьютеров, название «Интернет» начало плавно переходить к NSFNet. В 1988 году был разработан протокол IRC, благодаря чему в Интернете стало возможно общение в реальном времени (чат). В 1989 году в Европе, в стенах Европейского совета по ядерным исследованиям (ЦЕРН) родилась концепция Всемирной паутины. Ее предложил знаменитый британский ученый Тим Бернерс-Ли, он же в течение двух лет разработал протокол HTTP, язык HTML и идентификаторы URL. В 1990 году сеть ARPANET прекратила свое существование, полностью проиграв конкуренцию NSFNet. В этом же году было зафиксировано первое подключение к Интернету по телефонной линии (так называемый «дозвон», англ. dialup access). В 1991 году Всемирная паутина стала общедоступна в Интернете, а в 1993 году появился знаменитый веб-браузер NCSA Mosaic. Всемирная паутина набирала популярность. В 1995 году NSFNet вернулась к роли исследовательской сети, маршрутизацией всего трафика Интернета теперь занимались сетевые провайдеры, а не суперкомпьютеры Национального научного фонда. Так же в 1995 году Всемирная паутина стала основным поставщиком информации в Интернете, обогнав по трафику протокол пересылки файлов FTP. Был образован Консорциум Всемирной паутины (W3C). Можно сказать, что Всемирная паутина преобразила Интернет и создала его современный облик. С 1996 года Всемирная паутина почти полностью подменяет собой понятие «Интернет». В 1990-е годы Интернет объединил в себе большинство существовавших тогда сетей (хотя некоторые, как Фидонет, остались обособленными). Объединение выглядело привлекательным благодаря отсутствию единого руководства, а также благодаря открытости технических стандартов Интернета, что делало сети независимыми от бизнеса и конкретных компаний. К 1997 году в Интернете насчитывалось уже около 10 млн. компьютеров, было зарегистрировано более 1 млн. доменных имен. Интернет стал очень популярным средством для обмена информацией. С 22 января 2010 года прямой доступ в Интернет получил экипаж Международной космической станции. 6.3. Аппаратные средства интернета. IP-адрес. Каналы связи Основными составляющими любой глобальной сети являются компьютерные узлы и каналы связи. Здесь можно провести аналогию с телефонной сетью: узлами телефонной сети являются АТС – автоматические телефонные станции, которые между собой объединены линиями связи и 79

образуют городскую телефонную сеть. Телефон каждого абонента подключается к определенной АТС. К узлам компьютерной сети подключаются персональные компьютеры пользователей подобно тому, как с телефонными станциями соединяются телефоны абонентов. Организация, предоставляющая услуги обмена данными с сетевой средой, называется провайдером сетевых услуг. Английское слово «provider» обозначает «поставщик», «снабженец». Пользователь заключает договор с провайдером на подключение к его узлу и в дальнейшем оплачивает ему предоставляемые услуги (подобно тому, как мы оплачиваем услуги телефонной сети). Узел содержит один или несколько мощных компьютеров, которые находятся в состоянии постоянного подключения к сети. Информационные услуги обеспечиваются работой программ-серверов, установленных на узловых компьютерах. Каждый узловой компьютер имеет свой постоянный адрес в Интернете. Он называется IP-адресом (IP – Internet Protocol) – интернет-протокол. IPадрес состоит из четырех десятичных чисел, каждое в диапазоне от 0 до 255, которые записываются через точку. Например: 193.126.7.29, 128.29.15.124. Такие же IP-адреса получают и компьютеры пользователей Сети, но они действуют лишь во время подключения пользователя к сети, т.е. изменяются в каждом новом сеансе связи, в то время как адреса узловых компьютеров остаются неизменными. Компьютеры легко могут найти друг друга по числовому IP-адресу, однако, человеку запомнить числовой адрес нелегко и для удобства была введена Доменная Система Имен (DNS – Domain Name System). Доменная система имен ставит в соответствие числовому IP-адресу компьютера уникальное доменное имя. Имена компьютеров, которые являются серверами Интернета, включают в себя полное доменное имя и собственно имя компьютера. Так, основной сервер компании Microsoft имеет имя www.microsoft.com. Система доменных имен построена по иерархическому принципу. Первый справа домен (его еще называют суффиксом) – домен верхнего уровня, следующий за ним – домен второго уровня и т.д. Последний (первый слева) – имя компьютера. Домены верхнего уровня бывают географическими (двухбуквенными) или административными (трехбуквенными). Например, российской зоне Интернета принадлежит географический домен ru, домен Англии – uк, домен Канады – СА, домен Германии – de; домен Японии – jp. Административные домены верхнего уровня чаще всего относятся к американской зоне Интернета: gov – правительственная сеть США; mil – военная сеть; edu – образовательная сеть; com – коммерческая сеть.

80

6.4. Программное обеспечение интернета. Интернет-служба. Технология «клиент-сервер». Пакетная технология передачи информации Для того чтобы система Интернет функционировала, существуют следующие программы: 1) универсальные программы или программные комплексы, которые обеспечивают доступ к любой службе Интернет; 2) специализированные программы, которые предоставляют более широкие возможности при работе с конкретным сервисом Интернет. Браузерами называются программы для работы с WWW. Обычно они поставляются в виде комплекса программных средств, обеспечивающих все возможности работы в сети. Популярными браузерами сегодня являются Google Chrom, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge, Microsoft Explorer. В Microsoft Office присутствуют программы-органайзеры Microsoft Outlook (которые не входят в комплекс IE), обеспечивающие в числе многих своих функций и возможность работы с электронной почтой и Новостями. Программа-органайзер Microsoft Outlook способна полностью заменить Outlook Express. В тех случаях, когда нерационально использовать Microsoft Outlook как программу-органайзер, а только как средство работы в Интернете, предпочтительнее работать с Outlook Express. Выход в Интернет производится через провайдера. В Интернете используется пакетная технология передачи информации. Чтобы в этом лучше разобраться, представьте себе следующую ситуацию. Вам нужно переслать товарищу в другой город какой-то многостраничный документ (например, распечатку романа, который вы сочинили). Полностью в конверт весь ваш роман не помещается, а отправлять бандеролью вы не хотите – слишком долго будет идти. Тогда вы делите весь документ на части по 4 листа, вкладываете каждую часть в почтовый конверт, на каждом конверте пишете адрес и всю эту пачку конвертов опускаете в почтовый ящик. Например, если ваш роман занимает 100 страниц, то вам придется отправить 25 конвертов. Вы даже можете опустить конверты в разные почтовые ящики на разных узлах связи (для интереса, чтобы узнать, какие дойдут быстрее). Но поскольку на них указан один и тот же адрес, то все конверты должны дойти до вашего товарища. А еще, чтобы товарищу было удобно собрать роман целиком, на конвертах желательно указать порядковые номера. Аналогично работает пакетная передача информации в Интернете. За ее работу отвечает протокол TCP/IP. Фактически речь идет о двух протоколах. Первый – ТСР-протокол расшифровывается так: Transmission Control Protocol – протокол управления передачей. Именно согласно этому протоколу всякое сообщение, которое нужно передать по Сети, разбивается на части. Эти части называются TCPпакетами. Для доставки пакеты передаются протоколу IP (IP – Internet 81

Protocol) – интернет-протокол, который к каждому пакету дописывает IPадрес его доставки и еще некоторую служебную информацию. Таким образом, TCP-пакет – это аналог конверта с «кусочком» романа и адресом получателя. Каждый такой пакет будет самостоятельно перемещаться по Сети независимо от других, но все они вместе соберутся у адресата. Далее, согласно протоколу TCP, происходит обратный процесс: из отдельных пакетов собирается исходное сообщение. Здесь, очевидно, необходимы те самые порядковые номера на конвертах (аналогичные номера содержатся и в TCP-пакетах). Если какой-то из пакетов не дошел или был испорчен при транспортировке, его передача будет запрошена повторно. Согласно протоколу TCP, передаваемое сообщение разбивается на пакеты на отправляющем сервере и восстанавливается в исходном виде на принимающем сервере. Службы (сервисы) – это виды услуг, которые оказываются серверами сети Internet. В истории Интернета существовали разные виды сервисов, одни из которых в настоящее время уже не используются, другие постепенно теряют свою популярность, в то время как третьи переживают свой расцвет. Перечислим основные сервисы Интернет: (http://school497.ru/download/u/01/urok4/les4.html): World Wide Web (всемирная паутина) – служба поиска и просмотра гипертекстовых документов, включающих в себя графику, звук и видео. E-mail (электронная почта) – служба передачи электронных сообщений. Usenet, News (телеконференции, группы новостей) – разновидность сетевой газеты или доски объявлений. FTP – служба передачи файлов. Мессенджеры (Instant Messenger - мгновенное сообщение) - это прикладные программы или сервисы для мгновенного обмена сообщениями, голосовой связи и видеосвязи в сети Интернет (наиболее популярные: Skype, Viber, WhatsApp, ICQ, и другие). Telnet – служба удаленного доступа к компьютерам. Gopher – служба доступа к информации с помощью иерархических каталогов. Среди этих служб можно выделить службы, предназначенные для коммуникации, то есть для общения, передачи информации (E-mail, ICQ), а также службы, назначением которых является хранение информации и обеспечение доступа пользователей к этой информации. Среди последних служб лидирующее место по объему хранимой информации занимает служба WWW, поскольку данная служба наиболее удобна для работы пользователей и наиболее прогрессивна в техническом плане. На втором месте находится служба FTP, поскольку какие бы интерфейсы и удобства не разрабатывали для пользователя, информация все равно хранится в файлах, доступ к 82

которым и обеспечивает эта служба. Службы Gopher и Telnet в настоящее время можно считать «отмирающими», так как новая информация уже почти не поступает на серверы этих служб и количество таких серверов и их аудитория практически не увеличивается. «Клиент – сервер» – вычислительная или сетевая архитектура, в которой задания или сетевая нагрузка распределены между поставщиками услуг, называемыми серверами, и заказчиками услуг, называемыми клиентами. Фактически клиент и сервер – это программное обеспечение. Обычно эти программы расположены на разных вычислительных машинах и взаимодействуют между собой через вычислительную сеть посредством сетевых протоколов, но они могут быть расположены также и на одной машине. Программы-серверы ожидают от клиентских программ запросы и предоставляют им свои ресурсы в виде данных или в виде сервисных функций. Поскольку одна программа-сервер может выполнять запросы от множества программ-клиентов, её размещают на специально выделенной вычислительной машине, настроенной особым образом, как правило, совместно с другими программами-серверами, поэтому производительность этой машины должна быть высокой. Из-за особой роли такой машины в сети, специфики её оборудования и программного обеспечения, её также называют сервером, а машины, выполняющие клиентские программы, соответственно, клиентами. 6.5. Коммуникационные службы интернета. Электронная почта. Службы мгновенного обмена сообщениями. ICQ. IP-телефония Службы интернета Некоторые службы современного Интернета представлены на рис. 6.13. Значительная часть служб предназначена для общения пользователей Интернета. Эти службы получили название коммуникационных. Коммуникационный (лат. communication – единство, передача, соединение, сообщение) – связанный с путями сообщения, линиями связи, средствами общения. Службы Интернета

Служба передачи файлов

Электронная почта

Коммуникацион ные службы

Служба просмотра гипертекстовых документов WWW Форумы Социальные сети

Службы интерактивного общения

Рис. 6.13. Примеры служб Интернета

83

Каждая служба предоставляет пользователям Интернета разнообразные услуги, которые принято назвать сервисами. Сервис (англ. servise – служба) – обслуживание населения в разных сферах повседневной жизни. Существует два режима общения в сети: режим непосредственного общения в реальном масштабе времени, когда пользователи во время общения соединены между собой. Аналогом такого общения является разговор по телефону. Иногда для обозначения такого режима используется термин on-line. Другим режимом является режим отложенного общения (offline). Примером такого общения в быту является отправка письма или телеграммы. Рассмотрим возможности некоторых служб современного Интернета. Электронная почта – E-mail Это наиболее старая и одна из самых массовых служб Сети. Ее назначение – поддержка обмена электронными письмами между пользователями. По своей сущности электронная почта - это система обмена электронными сообщениями в компьютерных сетях (в режиме отложенного общения -offline). Почтовый сервер – это своеобразное почтовое отделение, куда поступает входящая и исходящая корреспонденция зарегистрированных на нем пользователей. Эта корреспонденция помещается в «почтовые ящики» пользователей – специально отведенные разделы на жестком диске. Каждый пользователь получает персональный почтовый адрес, по которому к нему будут поступать письма. Следует отметить, что адреса электронной почты несколько отличаются от других адресов Интернета, но очень похожи. Они состоят из двух частей, разделенных символом @. Справа от символа располагается Интернет-адрес компьютера, на котором располагается почтовое отделение абонента. Этот адрес формируется так же, как и любое другое доменное имя в Интернете. Слева от символа @ расположено имя абонента. Примером почтового адреса может служить: [email protected]. Интерактивное общение Службы интерактивного общения предоставляют возможность группе пользователей обмениваться текстовыми, звуковыми или видеосообщениями через Интернет в реальном времени. Популярными службами интерактивного сообщения сегодня являются Skype

, ooVoo

, Viber

, WhatsApp

,

и др. ICQ – централизованная служба мгновенного обмена сообщениями сети Интернет, использующая протокол OSCAR. С 2010 года принадлежит инвестиционному фонду Mail.ru Group. Пользователь службы ICQ работает с программой-клиентом, запущенной на устройстве, соединённом с сетью Интернет. Мессенджер подключается к серверу. Через сервер осуществляется поиск и связь с другими клиентами, а обмен служебными ICQ

84

данными, сообщениями между пользователями может осуществляться как через сервер, так и без его участия. Как и в большинстве мощных сетевых систем, обслуживающих огромное количество клиентских запросов, этот сервер не единственный и некоторые из них являются кластерами серверов. Большинство служб интерактивного общения построено по клиентсерверной технологии. Для того чтобы воспользоваться услугами службы интерактивного общения, следует: установить клиентскую программу выбранной службы; зарегистрировать учетную запись; выполнить поиск пользователей, общение с которыми вас интересует, добавить их в свой список контактов. Если группа пользователей обменивается сообщениями в Интернете в реальном времени, то такую форму общения называют чатом (англ. chat – беседа). Используя программы служб интерактивного общения, можно организовывать телеконференции (греч. tele – далекий, лат. confero – собираю) – осуждение определенных тем группами собеседников, которые находятся на значительном расстоянии друг от друга. Телеконференция – это система обмена электронными сообщениями на определенную тему между абонентами сети (в режиме отложенного общения -offline). Каждый участник получает все материалы на свой почтовый адрес (E:mail). Каждое электронное письмо абонента публикуется на сервере телеконференции и доходит до всех участников. Видеоконференция предусматривает использование средств передачи видеосообщений при общении участников конференции. Конференции, организованные для обмена опытом, обучения, презентации продукции и прочего, называют вебинарами (анг. web – паутина, лат. seminarium – семинар, форма групповых занятий по предмету). Для проведения вебинаров могут быть использованы как клиентские программы служб интерактивного общения, так и специальные сайты – платформы для вебинаров, например, Google Hangouts (hangouts.google.com) и др. Форумы Коммуникационные службы предоставляют возможность пользователям сети обмениваться новостями, обсуждать вопосы и т.п. не только в реальном времени. Долговременные (постоянно действующие) телеконференции, в ходе которых собеседники отправляют и читают текстовые сообщения в удобное для них время, называют форумами (лат. forum – площадь для собраний). Для организации форумов могут создаваться специальные веб-сайты. Например, форум web-программистов (cyberforum.ru/web), форум вебмастеров (forum.webmasters.by). Также для организации форума может быть предоставлена часть сайта. В таком случае тематика форума, как правило, соответствует тематике веб85

сайта. Так, форумы на сайтах школ чаще всего посвящены обсуждению разных вопросов школьной жизни, на веб-сайтах музыкальных групп или исполнителей – обсуждению их музыкального творчества, на сайтах городских администраций – проблемам городской жизни и т.п. Например, на сайте Удивительный мир животных (zoo-dom.com.ua) организован форум Зоо дом (zoo-dom.com.ua/forum) для обсуждения вопросов по уходу за домашними животными. Социальные сети Социальные сети – это службы Интернета, которые предоставляют возможность поиска друзей и знакомых, обеспечивают общение, представление личностей, распространение идей, взглядов, размещение интересных материалов и т.п. Внутри социальных сетей происходит объединение людей по интересам в виде групп пользователей на определенную тематику. Самыми популярными в мире являются социальные сети Facebook (facebook.com), Twitter (twitter.com) и Linkedln (linkedin.com) – социальные сети для поиска и установления деловых контактов. Популярностью среди молодежи пользуются социальные сети Google+ (plus.google.com), Instagram (instagram.com), российская ВКонтакте (vk.com) и др. Участники этих сетей объединены по разным признакам – по общим интересам, месту обучения, работы, отдыха, службы в армии и т.п. Используя средства, предоставленные сайтами социальных сетей, можно общаться с пользователями, которые включены в список друзей, просматривать их фотографии и выкладывать для просмотра собственные, сообщать о событиях, происходящих в вашей жизни, и интересоваться новостями ваших друзей. Так же можно размещать видеоматериалы, музыкальные записи, игровые приложения и др. В социальных сетях создаются группы по интересам, к которым может присоединиться для общения с единомышленниками любой пользователь сети. Размещая информацию в Интернете: в комментариях, авторских постах и т.д. нужно помнить о личной безопасности и своем имидже. Интернет-телефония Эта служба предоставляет возможность голосового общения через Сеть в режиме on-line. Это новая, развивающаяся служба. Ее основное преимущество перед телефоном – низкая цена. Качество Интернеттелефонии пока уступает телефонной связи (задержки во времени, искажение звука), но с течением времени эти недостатки постепенно преодолеваются. Общий принцип действия телефонных серверов IP-телефонии таков: с одной стороны, сервер связан с телефонными линиями и может соединиться с любым телефоном мира. С другой стороны, сервер связан с Интернетом и может связаться с любым компьютером в мире. Сервер принимает стандартный телефонный сигнал, оцифровывает его (если он исходно не цифровой), сжимает, разбивает на пакеты и отправляет через Интернет по назначению с использованием протокола Интернет (TCP/IP). Для пакетов, 86

приходящих из Сети на телефонный сервер и уходящих в телефонную линию, операция происходит в обратном порядке. Технология IP-телефонии объединяет сети с коммутацией каналов (передающие голосовую информацию) и сети с коммутацией пакетов (передающие данные) в единую коммуникационную сеть. Бесперебойное распознавание голоса и его передача из одной сети в другую решаются с помощью различных шлюзов. Шлюз представляет собой устройство, в которое с одной стороны включаются телефонные линии, а с другой стороны – IP-сеть. 6.6. Информационные службы интернета. Служба файлов. World Wide Web. Web 2.0-сервисы

передачи

Информационные службы предоставляют пользователям возможность доступа к определенным информационным ресурсам, хранящимся в Интернете. Такими ресурсами являются либо файлы стандартных форматов, либо разного рода документы, которые можно просмотреть, распечатать, сохранить. Служба передачи файлов Часто службу передачи файлов называют по имени используемого протокола: FTP (File Transfer Protocol – протокол передачи файлов). Со стороны Сети работу службы обеспечивают так называемые FTP-серверы, а со стороны пользователей – FTP-клиенты. Назначение FTP-сервера – хранение набора файлов самого разнообразного назначения (обычно в архивированном виде). Чаще всего это программные файлы: средства системного и прикладного программного обеспечения. Но в наборах могут храниться файлы и любых других форматов: графические, звуковые, документы Microft Word, Microft Excel и др. Вся эта информация образует иерархическую структуру папок (каталогов и подкаталогов). После соединения FTP-клиента с сервером на экране пользователя открывается файловый интерфейс хранилища папок и файлов на сервере (наподобие Проводника Windows). Далее работа происходит так же, как с файловой системой на персональном компьютере: папки и файлы можно просматривать, сортировать, копировать на свои диски. Клиент FTP входит в состав программы Internet Explorer и поэтому всегда имеется на персональном компьютере, работающем под управлением Microsoft Windows. Файлообменник Файлообменником называется сервис, предоставляющий пользователю место для хранения его файлов и круглосуточный доступ к ним через web, как правило, по протоколу http (и возможно по FTP). Такой сервис позволяет удобно «меняться» файлами. На центральной странице файлообменника пользователь загружает файл на сервер файлообменника, а файлообменник отдает пользователю постоянную ссылку, которую он может рассылать по e-mail, публиковать в

87

блогах, на форумах или пересылать через системы мгновенного обмена сообщениями (ICQ, Skype, MailAgent, IM и т.д.). Перейдя по такой ссылке (или введя её в браузере) любой другой пользователь может скачать изначальный файл. World Wide Web – это распределенная информационная система с гиперсвязями, существующая на технической базе всемирной компьютерной сети Internet. Данная информационная система представляет собой сеть документов, связанных между собой гиперссылками. Такие документы называются гипертекстовыми. Так как ссылки могут указывать на любой документ, находящийся в Интернете в любом месте земного шара, данная система и названа Всемирной паутиной. Электронные СМИ Электронные средства массовой информации (СМИ) – удобное средство получения оперативной информации. Практически все современные газеты, журналы, радиостанции, телевизионные каналы (отечественные и зарубежные) имеют собственные сайты в Интернете, на которых можно ознакомиться с новостями, прослушать и посмотреть информационные сообщения (в том числе в режиме реального времени). Электронная версия газеты позволяет не только прочесть свежий выпуск, написать и отправить в редакцию отзыв о прочитанном, но и получить доступ к подшивке старых выпусков газеты. На сайтах телеканалов можно просматривать программы новостей и телепередачи, участвовать в online конференциях и форумах, обсуждать увиденное, высказывать свое мнение. На сайтах радиостанций можно слушать программы новостей и радиопередачи в режиме on-line. Web 2.0-сервисы 1. Виртуальные доски. 2. Графические редакторы онлайн (редакторы, хостинг, анимация, коллажи, визитки, календари). 3. Редакторы для Презентации, публикации, видеоролики (mix). 4. Офисные технологии, документ-сервисы 5. Органайзеры, информеры. 6. Визуализация (данных, информации, процессов и т.д.). 7. Работа с группами, планировщики, закладки 8. Вебинары, уроки, классы, консультирование, конференции, встречи. 9. Библиотеки, образовательное видео, интерактивное онлайн телевидение. 10. Карты. 11. Конструкторы сайтов, блоги, визитки. 12. Создание тестов, опросников онлайн. 13. Облачные хранилища (cloud). 6.7. World Wide Web. Системные основы WWW. Web-сервер. Webстраница. Гиперссылка. HTTP. Web-сайт. HTML. Web-браузер Всемирная паутина (англ. World Wide Web) – распределённая система, предоставляющая доступ к связанным между собой документам, 88

расположенным на различных компьютерах, подключённых к сети Интернет. Для обозначения Всемирной паутины также используют слово веб и аббревиатуру WWW. Всемирную паутину образуют сотни миллионов веб-серверов. Вебсервером называют как программное обеспечение, выполняющее функции приема запроса от клиентов и выдачу результатов, так и непосредственно компьютер, на котором это программное обеспечение работает. Большинство ресурсов Всемирной паутины основаны на технологии гипертекста. Гипертекстовые документы, размещаемые во Всемирной паутине, называются веб-страницами. Несколько веб-страниц, объединённых общей темой, дизайном, а также связанных между собой ссылками и обычно находящихся на одном и том же веб-сервере, называются веб-сайтом. Для загрузки и просмотра веб-страниц используются специальные программы – браузеры. HTTP (HyperText Transfer Protocol — «протокол передачи гипертекста») — cлужит для отправки запросов веб-серверу и получения ответов в виде HTML или файлов. Гиперссылка – часть гипертекстового документа, ссылающаяся на другой элемент (команда, текст, заголовок, примечание, изображение) в самом документе, на другой объект (файл, каталог, приложение), расположенный на локальном диске или в компьютерной сети, либо на элементы этого объекта. Браузер – это приложение, которое позволяет просматривать определенные документы. Обычно они расположены дистанционно и называются веб-ресурсами. Если браузер должен отображать веб-ресурсы, то должен быть способ получения доступа к ним, поскольку они размещены не на одном компьютере. Это возможно сделать с помощью конкретного протокола передачи данных. Протокол считается правилом, или последовательностью правил. Это средство передачи данных. Зачастую веб-ресурсы являются веб-документами, т.е. HTMLдокументами. Но современные браузеры обеспечивают просмотр практически всех популярных файловых форматов. Например, просмотр изображений форматов JPEG, GIF, PNG и т.д. или PDF-документов. Проще говоря, любой документ, просматриваемый в Интернете, можно назвать вебдокументом. Наиболее популярными браузерами являются Mozilla Firefox, Google Chrome, Opera, Safari и IE. HTML – стандартизированный язык разметки документов во Всемирной паутине. Большинство веб-страниц содержат описание разметки на языке HTML.

89

6.8. Средства поиска информации в интернете. Поисковые служба, каталоги, указатели Чтобы просмотреть HTML-страницу достаточно просто ввести ее URLадрес в строке адреса Web-браузера, а затем следовать по гиперссылкам. Для поиска необходимой информации в Интернете существуют специальные поисковые системы. С точки зрения пользователя, поисковая система – это обычный сайт на главной странице которого находятся разбитые по рубрикам («Спорт», «Бизнес», «Компьютеры» и т.п.) ссылки на другие сайты. Кроме того, поисковая система позволяет пользователю ввести несколько ключевых слов и возвращает ссылки на страницы, содержащие эти ключевые слова. Важно отметить, что поиск не происходит в момент запроса пользователя. Отдельные серверы заранее и постоянно «исследуют» Интернет и составляют базу данных по результатам поиска, а при поступлении запроса пользователя информация просто извлекается из этой базы данных. Из этой схемы имеется одно следствие: разные поисковые системы могут «исследовать» разные «области» Интернет, поэтому если информация не найдена одной поисковой системой, то её, возможно, найдет другая поисковая система. Кроме того, разные поисковые системы проводят поиск с разной эффективностью и на разную глубину. Самыми популярными поисковыми системами русскоязычной информации в Internet являются yandex.ru, rambler.ru. Наиболее известные поисковые системы англоязычной информации – altavista.com, yahoo.com, infoseek.go.com, bing.com. Отдельно стоит также выделить популярную во всем мире поисковую систему google.com, которая достаточно быстро и качественно осуществляет поиск по различным ресурсам. Как уже указывалось выше, все поисковые системы предусматривают поиск по ключевым словам. Очень важно правильно составить запрос на поиск. Необходимо употреблять ключевые слова, комбинация которых не является широко распространенной. Помимо поисковых систем можно воспользоваться некоторыми специализированными каталогами. Поисковые каталоги организованы по иерархическому принципу. Заполняются вручную специалистами, обслуживающими данную службу. Достоинства Недостатки поисковых каталогов поисковых каталогов 1. Исключаются ссылки на 1. Относительно небольшой случайные документы, не ресурсов Сети. имеющие отношения к указанной теме. 2. Обеспечивается хорошее качество 2. Субъективизм. подборки документов.

90

охват

6.9. Инструменты для разработки web-сайтов. Понятие языка гипертекстовой разметки. Визуальные HTML-редакторы, их преимущества и недостатки Независимо от того с помощью какой технологии создаётся веб-сайт, все его веб-страницы будут содержать разметку, написанную на языке разметки гипертекста, что в переводе на английский язык означает «HyperText Markup Langyage» или сокращённо «HTML». Веб-сайт состоит из блоков, размеры и оформление которых записываются при помощи этого языка. Его основу составляют теги – специальные записи в угловых скобках. Их можно разделить на парные и одиночные. Парные теги состоят из открывающегося и закрывающегося тегов. Закрывающиеся теги начинаются со знака слеш. Например, абзац текста заключается между тегами «p» и /р». Для одиночных же закрывающийся тег не нужен. Ещё одной важной составляющей языка разметки гипертекста являются атрибуты. Это параметры тегов. Каждый тег – это блок, который оформлен определённым образом. Атрибуты – это дополнительные указания к оформлению этих блоков. Они записываются в угловых скобках того тега, к которому относятся. Например, одиночный тег для вставки изображения «img» может содержать атрибуты «src», в котором указывается местоположение файла-источника изображения, а так же «height» и «width», в которых содержаться длина и ширина (в пикселях) для вставленного изображения. Рассмотрим структуру простейшего HTML-документа. Вначале записывается тег «DOCTYPE html», который сообщает браузеру, что он работает именно с документом, который написан на языке разметки гипертекста. Содержимое веб-страницы записывается между тегами «HTML» и «/HTML». Все данные о веб-странице можно разделить на две части: 1) заголовок, который размечается тегами «head» и «/head»; 2) тело, которое размечается тегами «body» и «Слеш body». Заголовок документа может содержать текст заголовка, информацию о стилях оформления веб-страницы, а также метаданные. Текст заголовка записывается между тегами «title» и «/title». Тело веб-страницы содержит информацию, которая размещается на веб-странице, а также данные по её разметке в виде тегов. При помощи тегов языка разметки гипертекста мы можем сколь угодно детально оформлять веб-страницы, просто записывая теги в блокноте или другом текстовом редакторе. Но главный недостаток такого способа создания сайта состоит в том, что для того чтобы наиболее эффективно применять HTML, нужно знать как можно больше тегов. Для того чтобы облегчить работу по созданию сайтов появились дополнительные инструменты – HTML-редакторы. Их можно разделить на редакторы исходного кода и визуальные HTML-редакторы. Редакторы исходного кода облегчают его написание при помощи дополнительной функциональности по сравнению с блокнотом. Например, 91

они могут проверять его правильность. Так же они предлагают для использования некоторые шаблоны кода. Они могут использоваться не только для написания HTML-кода. Наиболее распространённые редакторы исходного кода для Windows: «NotePad++» и «PSPad». Визуальные HTML-редакторы или их называют «Визивигредакторы». Это название они получили по первым буквам принципа их работы. «What You See Is What You Get», что в переводе с английского означает «Что видишь – то и получаешь». В этом и состоит их главное преимущество. Оформляя веб-страницы с их помощью, человек видит не систему тегов, а блоки веб-страницы в том виде, в котором их увидит пользователь. Можно сразу оценить сочетания цветов или размеры блоков. Недостаток большинства визуальных редакторов состоит в том, что они генерируют код на HTML не самым рациональным образом. Это означает, что веб-страницы, которые оформлены с их помощью будут занимать больше дискового пространства на веб-сервере, а также для загрузки таких страниц на стороне клиента будет требоваться больше времени. Так же визуальные редакторы могут иметь большое количество настроек и, чтобы понять принципы работы каждой из них, может уйти много времени. Существует множество визуальных HTML-редакторов различной сложности. Рассмотрим наиболее распространённые визуальные редакторы: Adobe DreamWeaver – это одна из самых распространённых коммерческих программ для веб-дизайна. Adobe DreamWeaver предоставляет большой выбор инструментов, а также достаточно тонкие настройки для опытных веб-дизайнеров. В то же время начинающий пользователь может создавать веб-страницы с помощью этого редактора практически без знаний языка разметки гипертекста. В этом ему может помочь встроенный мастер настройки элементов веб-страницы. В нем достаточно выбрать из доступных нужный элемент, а затем настроить его основные параметры. Microsoft SharePoint Designer изначально был коммерческим проектом, но теперь доступен для свободного скачивания на официальном сайте корпорации Microsoft. Данная программа считается достаточно сложным визуальным редактором, который рассчитан на опытных пользователей. С его помощью можно создавать не только простые вебстраницы, но и большие веб-узлы, которые предназначены для совместной работы большого числа пользователей. Web Page Maker – простой и быстрый коммерческий визуальный HTML-редактор. Чтобы разместить элемент на веб-странице пользователю достаточно выбрать его в списке готовых и при помощи мыши перетащить в нужное место. В составе программы есть большое количество готовых шаблонов, которые можно использовать как основу для новых сайтов. Так же в данной программе имеется встроенный FTP-менеджер, который позволяет быстро загружать готовые сайты на веб-сервер. Сайты, которые созданы с помощью этой программы, одинаково правильно отображаются во всех 92

популярных браузерах. К преимуществам этой программы можно отнести её малый размер. Установочные файлы занимают всего три с половиной мегабайта дискового пространства. 6.10. Создание сайта. Глобальные настройки страницы. Работа с текстом. Вставка изображения и гиперссылок Одним из вариантов создания сайта является его написание на языке HTML. Для написания html-кода можно использовать специализированный редактор (например, notepad++) или классическое приложение Блокнот (сохраненный файл должен иметь расширение .html, а не .txt). Глобальные настройки страницы Html-документ имеет следующую структуру:





Тэги и означают соответственно начало и конец документа, элемент ... определяет заголовок Web-страницы, элемент ... - тело документа, а в элементе указывается название Web-страницы. Для каждой Web-страницы можно определить цвет фона и цвет текста. Это выполняется с помощью атрибутов bgcolor и text открывающего тэга . Для определения цвета как значения атрибутов существует два варианта: • словесное указание имени цвета, например, red (красный).; • цифровое обозначение в шестнадцатеричной записи, например, "#ffffff" - белый, которое указывает, каким образом цвет формируется из основных цветов - красного, зеленого, синего. Словесное указание цвета более удобно и понятно. С другой стороны, численные обозначения дают больше возможностей, так как позволяют указать практически любой из 16777215 оттенков. Используем в качестве примера для фона нашей Web-страницы синий цвет (blue), а для текста - желтый (yellow). Для этого нужно написать в открывающемся тэге атрибуты bgcolor=blue и text=yellow. Этот тэг должен принять вид:

Работа с текстом (выравнивание, размер, форматирование) Теги для работы с текстом: Заголовок 1 . Всего 6 видов заголовков – от H1 до H6. Тегу H1 соответствует самый большой заголовок, тегу H6 – самый маленький. Закрывающий тег обязателен. 93

Тег

создает новый параграф (абзац). Атрибуты: align – выравнивает заголовок в соответствии со следующими значениями: center – По центру left – По левому краю right – По правому краю title – Всплывающая подсказка. Контейнер выделяет текст жирным шрифтом. Тег
переводит текст на новую строку. Тег добавляет в документ горизонтальную линию. Контейнер делает подиндекс. Контейнер делает надиндекс. Контейнер выделяет текст курсивом. Тег делает текст зачеркнутым. Контейнер делает текст подчеркнутым. Тег определяет цвет, размер и выводимый шрифт. Закрывающий тег обязателен. color – определяет цвет текста. face – определяет гарнитуру шрифта. size – определяет размер текста в пределах от 1 до 7, где 1 – самый мелкий шрифт. По умолчанию равен 3. Гиперссылки Ссылки являются основой гипертекстовых документов и позволяют переходить с одной веб-страницы на другую. Особенность их состоит в том, что сама ссылка может вести не только на HTML-файлы, но и на файл любого типа, причем этот файл может размещаться совсем на другом сайте. Главное, чтобы к документу, на который делается ссылка, был доступ. Иными словами, если путь к файлу можно указать в адресной строке браузера, и файл при этом будет открыт, то на него можно сделать ссылку. Для создания ссылки необходимо сообщить браузеру, что является ссылкой, а также указать адрес документа, на который следует сделать ссылку. Оба действия выполняются с помощью тега . Общий синтаксис создания ссылок следующий. текст ссылки Атрибут href определяет URL (Universal Resource Locator, универсальный указатель ресурса), иными словами, адрес документа, на который следует перейти, а содержимое контейнера является ссылкой. Текст, расположенный между тегами и , по умолчанию становится синего цвета и подчеркивается. Рассмотрим пример создания нескольких ссылок на разные вебстраницы:

94

Гиперссылки

Луганск

Москва

В данном примере создаются две ссылки с разными текстами. При щелчке по тексту «Луганск» в окне браузера откроется документ Luhansk.html, а при щелчке на «Москва» — файл Moscow.html. Якорь или метка — это такой вид гиперссылки, которая помечает отдельный фрагмент html-страницы и позволяют перемещаться по содержимому документа. Якоря создают, как и обычные гиперссылки, с помощью парного тега , только вместо атрибута href в него помещают атрибут name или id, значение которых задает уникальный идентификатор метки. При этом сам тег обычно не имеет никакого содержимого:

Есть второй способ создания якоря, при котором не надо создавать пустые элементы . А можно использовать уже имеющиеся в веб-странице элементы, например теги html заголовков и абзацев. Для этого в нужный элемент добавляем универсальный атрибут id: Заголовок Далее необходимо сделать ссылку на созданный якорь. Для этого используется обычный тег с обязательным атрибутом href, значение которого формируется из знака решетки (#) и названия метки: Перейти к якорю с именем metka При нажатии по такой ссылке, браузер не открывает новую страницу, а прокручивает текущую до тех пор пока html-элемент с якорем не займет позицию в верху экрана. Соответственно, чтобы все правильно работало, все метки на одной странице имели уникальные имена Работа с изображениями Существует множество различных графических форматов, но браузеры поддерживают лишь несколько. Рассмотрим три из них. 1. Формат JPEG (Joint Photographic Experts Group). Довольно популярный формат, применяемый для хранения изображений. Поддерживает 24-битовый цвет и сохраняет все полутона в фотографиях неизменными. Но jpeg не поддерживает прозрачность и искажает мелкие детали и текст в изображениях. JPEG используется в основном для хранения фотографий. Файлы этого формата имеют расширения jpg, jpe, jpeg. 2. Формат GIF (Graphics Interchange Format). Главное достоинство этого формата – возможность хранить сразу несколько изображений в одном файле. Это позволяет создавать целые анимированные ролики. Во-вторых он поддерживает прозрачность. Главный недостаток – это поддержка всего лишь 256-цветов, что не годится для хранения фотографий. GIF в основном 95

используется для хранения логотипов, баннеров, изображений с прозрачными участками и содержащих текст. Файлы этого формата имеют расширение gif. 3. Формат PNG (Portable Network Graphics). Это формат был разработан как замена устаревшему GIF, а также, в некоторой степени, JPEG. Поддерживает прозрачность, но не позволяет создавать анимацию. Данный формат имеет расширение png. Для добавления изображения в документ применяется тег , его атрибут src определяет путь к графическому файлу, который должен быть в формате GIF, PNG или JPEG. Также для тега можно указать необязательный атрибут alt, он описывает альтернативный текст видимый в процессе загрузки изображения или при отключении картинок в браузере.

Пример кода вставки рисунка в Html-документ:

Данный html-код поместит на веб-страницу изображение, хранящееся в файле image.jpg, который находится в одной и той же папке с веб-страницей. Рассмотрим еще один пример указания адреса файла с изображением: – этот html-код вставит на страницу картинку с названием image.jpg, которая хранится в папке images, расположенной в корне веб-сайта. В атрибуте src можно указывать не только относительные ссылки на изображения. Так как изображения хранятся в сети вместе с htmlстраницами, поэтому у каждого файла с изображением есть свой собственный url-адрес. Поэтому в атрибут src можно вставлять url-адрес изображения. Например:

Данный код вставит на страницу изображение с сайта mysite.ru. URLaдpec обычно применяется, если вы указываете на изображение, находящееся на другом сайте. Для изображений хранящихся на сайте рекомендуется использовать относительные ссылки. 6.11. Разработка сайта. Создание таблиц и списков на webстранице Сама таблица в HTML создаётся тегами < TABLE> и < /TABLE>, строки таблицы (помещаются между тегами < TABLE> и < /TABLE>) – тегами < TR> и < /TR>, а столбцы таблицы (помещаются между тегами < TR> и < /TR>) – тегами < TD> и < /TD>. По-умолчанию, таблица в браузерах представляется без рамки. Чтобы рамка таблицы была видна, используется атрибут «border»: 96

Первая ячейка< /td>

Вторая ячейка< /td>

Для создания заголовка таблицы служит тэг . По умолчанию браузер располагает заголовок таблицы по центру над ней. При помощи атрибута ALIGN со значением bottom можно разместить заголовок под таблицей. Следует сказать, что стандарт HTML не позволяет ставить одной таблице несколько заголовков. Списком называется взаимосвязанный набор отдельных фраз или предложений, которые начинаются с маркера или цифры. Списки предоставляют возможность упорядочить и систематизировать разные данные и представить их в наглядном и удобном для пользователя виде. Нумерованные списки представляют собой набор элементов с их порядковыми номерами. Вид и тип нумерации зависит от атрибутов тега , который и применяется для создания списка. Каждый пункт нумерованного списка обозначается тегом

, как показано ниже:

Первый пункт

Второй пункт

Третий пункт

Для указания типа нумерованного списка применяется атрибут type тега . Его возможные значения приведены в таблице: Тип списка

Код HTML Пример

1. Чебурашка Арабские числа

...

2. Крокодил Гена

3. Шапокляк

A. Чебурашка Прописные буквы латинского

...

B. Крокодил Гена алфавита

C. Шапокляк

a. Чебурашка Строчные буквы латинского

...

b. Крокодил Гена алфавита

c. Шапокляк

I. Чебурашка Римские числа в верхнем

...

II. Крокодил Гена регистре

III. Шапокляк

i. Чебурашка Римские числа в нижнем

...

ii. Крокодил Гена регистре

iii. Шапокляк Маркированный список определяется тем, что перед каждым элементом списка добавляется небольшой маркер, обычно в виде закрашенного кружка. 97

Сам список формируется с помощью контейнера

, а каждый пункт списка начинается с тега
• , как показано ниже:
  • Первый пункт
  • Второй пункт
  • Третий пункт
  В тэге
  может быть указан параметр type. Параметр type может принимать следующие значения: disc, circle и square. Этот параметр используется для принудительного задания вида маркеров списка. Конкретный вид маркера будет зависеть от используемого браузера. Типичными вариантами отображения являются следующие: type = disc — маркеры отображаются закрашенными кружками; type = circle — маркеры отображаются не закрашенными кружками; type = square – маркеры отображаются закрашенными квадратиками. Пример записи:
  . Вид маркеров может незначительно различаться в разных браузерах, а также при смене шрифта и размера текста. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Что такое блог? 2. По значениям каких свойств можно классифицировать блоги? Объясните особенности каждого вида. 3. Какие вы знаете сайты, предназначенные для создания блогов? 4. Приведите алгоритм создания блога с использованием сервиса Blogger. 5. Как создать новое сообщение в блоге? 6. Какие настройки можно выполнять в блогах? 7. Какие разрешения можно предоставлять пользователям блога? 8. Какие можно выделить этапы создания блога? 9. Как работает доменная система имен (DNS)? 10. Какие вы знаете службы сети Интернет? 11. Что такое телеконференция? 12. Что такое web-сайт? 13. Для чего нужны HTML-редакторы? В чем их преимущества и недостатки?
  
  98
  
  ГЛАВА 7. ПРАКТИКУМ 7.1. Информация и информационные процессы 1. Практическое задание на измерение информации. Для записи текста использовался 256-символьный алфавит. Каждая страница содержит 50 строк по 30 символов в строке. Какой объем информации содержат 10 страниц текста? Решение 1). Информационный объем одного символа алфавита: 2 i = N; 2i = 256; 28 = 256; i = 8 бит. 2). Количество символов на одной странице: 50 строк * 30 символов = 1500 символов. 3). Информационный объем одной страницы: 1500 символов * 8 бит = 12000 бит. 4). Информационный объем 10 – страниц: 12000 бит * 10 страниц = 120000 бит. Ответ: 120000 бит. 2. Практическое задание на шифрование данных. Зашифровать с помощью шифра Цезаря сообщение «Изучение информатики необходимо всем». Решение Существует несколько вариантов шифра Цезаря. Сам Цезарь использовал шифровку со сдвигом на три символа. На русском языке его таблица выглядела бы таким образом:
  
  Соответственно, фраза «изучение информатики необходимо всем» будет выглядеть таким образом: лкцщзрлз лрчсупгхлнл рзсдшсжлпс ефзп. 7.2. Информационные технологии 3. Практическое задание на работу со математическими функциями в Microsoft Excel.
  
  встроенными
  
  В Microsoft Excel набрать таблицу «Склад» следующего вида:
  
  99
  
  Наименование товара Флеш-карта 32 Гб Переносной винчестер Монитор Клавиатура
  
  Цена (в рублях)
  
  Количество
  
  1250 2000
  
  40 35
  
  11000 470
  
  Стоимость
  
  7 15 Общая стоимость
  
  Необходимо рассчитать стоимость каждого товара в столбце Стоимость и вычислить общую стоимость товаров на складе. Алгоритм выполнения задания Для вычисления стоимости каждого товара на складе необходимо применить формулу «=цена*количество». Для этого: 1) в ячейке столбца Стоимость необходимо ввести знак равенства; 2) щелкнуть левой кнопкой мыши в ячейке столбца Цена (в рублях) соответствующей строки; 3) набрать знак умножить (*); 4) щелкнуть в соответствующей ячейке столбца Количество; 5) нажать клавишу Enter. Для вычисления общей стоимости рационально применить функцию Сумм автоматического подсчета стоимости в столбце. Для этого: 1) необходимо установить курсор в ячейке, в которой будет храниться результат общей стоимости; 2) во вкладке Формулы выбрать категорию Математические, а в ней функцию СУММ; 3) в качестве диапазона исходных данных указать все ячейки столбца Стоимость, сумму которых необходимо посчитать. 4. Практическое задание на работу с встроенными логическими функциями в Microsoft Excel. Создать таблицу следующего вида и определить по возрасту человека, является ли он совершеннолетним:
  
  Алгоритм выполнения задания В ячейку D2 вставить функцию ЕСЛИ (Вкладка Формулы, категория Логические).
  
  100
  
  В качестве логического выражения указать значение ячейке С2>17, в качестве Значения_если_истина, ввести текст «совершеннолетний», в противном случае «несовершеннолетний»:
  
  Аналогичным образом заполнить все последующие строки. 5. Практическое задание на создание базы данных (создание формы). Организовать просмотр и редактирование базы данных «Животные» с помощью формы. Алгоритм выполнения задания 1. Создание базы данных Первым этапом выполнения задания является создание простейшей базы данных «Животные». Для этого необходимо запустить Microsoft Access, выбрать пункт Новая база данных, указать путь к месту, где она будет храниться и нажать кнопку Создать. Во вкладке Создание выбираем Конструктор таблиц:
  
  2. Создание таблицы в окне конструктора 101
  
  Чтобы создать таблицу, нужно описать ее структуру: как будут называться столбцы таблицы, данные каких типов будут там храниться.
  
  Необходимо создать следующие поля (столбцы) таблицы, указав соответствующий тип данных: Имя поля Тип данных для Access 2003-2007 для Access 2013 ID животного Счетчик Счетчик Тип животного Текстовый Короткий текст Кличка Текстовый Короткий текст Окрас Текстовый Короткий текст Наличие прививки Логический Логический Возраст Числовой Числовой Примечание Поле MEMO Длинный текст Поле ID животного делаем ключевым. Для этого нажмите правую кнопку мыши на поле ID и из контекстного меню выберите команду с изображением ключа – ключевое поле.
  
  102
  
  Сохраняем таблицу с именем Животные. Переходим в режим Таблица и заполняем пять-семь записей таблицы. В режиме Таблица введите не менее десяти записей таблицы. 3. Создание формы Средства создания форм находятся в группе Формы во вкладке Создание. В Microsoft Access 2007 и выше реализованы два режима внесения изменений и дополнений в формы: режим макета и режим конструктора. Переход между режимами можно выполнить, щелкнув правой кнопкой мыши форму в области переходов, а затем выбрать нужный режим в контекстном меню.
  
  Рассмотрим процесс создания формы в режиме мастера. Во вкладке Создание в группе Формы необходимо нажать кнопку Мастер форм (при использовании Access 2007 во вкладке Создание в группе Формы нужно нажать кнопку Другие формы и выбрать команду Мастер форм), далее следовать инструкциям мастера, после чего нажимаем кнопку Готово.
  
  103
  
  С помощью стрелок (влево/вправо) выберите все доступные поля из таблицы Животные и нажмите кнопку Далее для перехода в окно настройки внешнего вида формы. Установите переключатель возле параметра в один столбец и нажмите Далее.
  
  Задайте имя формы Животные. В конце работы с мастером, откройте форму для просмотра и ввода данных. Для этого установите переключатель в первом положении и нажмите кнопку Готово.
  
  104
  
  3. Добавление записей В появившемся окне формы Животные нажмите на кнопку Новая (пустая) запись и заполните все необходимые поля:
  
  6. Практическое задание на создание базы данных (создание запроса) Из таблицы базы данных «Животные» организовать запрос на вывод животных, которые не имеют прививок. Запрос сохраните под именем «Наличие прививок». Алгоритм выполнения задания 1. Создание базы данных Первым этапом выполнения задания является создание простейшей базы данных «Животные». Для этого необходимо запустить Microsoft Access, выбрать пункт Новая база данных, указать путь к месту, где она будет храниться и нажать кнопку Создать. Во вкладке Создание выбираем Конструктор таблиц:
  
  105
  
  2. Создание таблицы в окне конструктора Чтобы создать таблицу, нужно описать ее структуру: как будут называться столбцы таблицы, данные каких типов будут там храниться.
  
  Необходимо создать следующие поля (столбцы) таблицы, указав соответствующий тип данных: Имя поля Тип данных для Access 2003-2007 для Access 2013 ID животного Счетчик Счетчик Тип животного Текстовый Короткий текст Кличка Текстовый Короткий текст Окрас Текстовый Короткий текст Наличие прививки Логический Логический Возраст Числовой Числовой Примечание Поле MEMO Длинный текст Поле ID животного делаем ключевым. Для этого нажмите правую кнопку мыши на поле ID и из контекстного меню выберите команду с изображением ключа – ключевое поле.
  
  106
  
  Сохраняем таблицу с именем Животные. Переходим в режим Таблица и заполняем пять-семь записей таблицы. В режиме Таблица введите не менее десяти записей таблицы. 3. Создание запроса Средства для работы с запросами находятся в группе Запросы во вкладке Создание:
  
  В Microsoft Access 2007 и выше реализованы два режима внесения изменений и дополнений в запросы: режим SQL и режим конструктора. Переход между режимами можно выполнить, щелкнув правой кнопкой мыши на запрос в области переходов, а затем выбрать нужный режим в контекстном меню:
  
  Рассмотрим процесс создания запроса в режиме конструктора. Во вкладке Создание в группе Запросы необходимо нажать кнопку
  
  107
  
  Конструктор. Далее, в группе Настройка запроса нажмите на кнопку Отобразить таблицу.
  
  Выделите таблицу Животные и нажмите на кнопку Добавить.
  
  Необходимо сформировать запрос на вывод животных, которые не имеют прививок. Для этого выделите все поля в таблицу Животные (нажмите левой кнопкой мыши на ID Животного, зажмите на клавиатуре кнопку SHIFT и нажмите левой клавиши мыши на поле Примечание) и переместите в таблицу формирования запроса (с помощью левой клавиши мыши перетащите поля в таблицу формирования запроса).
  
  108
  
  В ячейке Условии отбора, под полем Наличие прививки задайте следующее условие =0 и нажмите Enter.
  
  Для выполнения запроса нажмите на кнопку Выполнить во вкладке Конструктор. В таблице должны отобразиться список животных, у которых не стоит отметка в поле Наличие прививок:
  
  Сохраните запрос под именем Наличие прививок. Для этого нажмите правую кнопку мыши во вкладке открытого запроса и из контекстного меню выберите команду Сохранить. Введите название запроса и нажмите на кнопку ОК.
  
  109
  
  7. Практическое задание на создание базы данных (создание отчета) Организовать вывод информации на просмотр и печать из базы данных «Животные» с помощью отчетов. Отчет сохраните под именем «Животные». Алгоритм выполнения задания 1. Создание базы данных Первым этапом выполнения задания является создание простейшей базы данных «Животные». Для этого необходимо запустить Microsoft Access, выбрать пункт Новая база данных, указать путь к месту, где она будет храниться и нажать кнопку Создать. Во вкладке Создание выбираем Конструктор таблиц:
  
  2. Создание таблицы в окне конструктора Чтобы создать таблицу, нужно описать ее структуру: как будут называться столбцы таблицы, данные каких типов будут там храниться.
  
  110
  
  Необходимо создать следующие поля (столбцы) таблицы, указав соответствующий тип данных: Имя поля Тип данных для Access 2003-2007 для Access 2013 ID животного Счетчик Счетчик Тип животного Текстовый Короткий текст Кличка Текстовый Короткий текст Окрас Текстовый Короткий текст Наличие прививки Логический Логический Возраст Числовой Числовой Примечание Поле MEMO Длинный текст Поле ID животного делаем ключевым. Для этого нажмите правую кнопку мыши на поле ID и из контекстного меню выберите команду с изображением ключа – ключевое поле.
  
  Сохраняем таблицу с именем Животные. Переходим в режим Таблица и заполняем пять-семь записей таблицы. В режиме Таблица введите не менее десяти записей таблицы.
  
  111
  
  2. Создание отчета Средства для работы с отчетами находятся в группе Отчеты во вкладке Создание:
  
  В Microsoft Access 2007 и выше реализованы несколько режимов внесения вывода данных с помощью отчета: Отчет, Конструктор отчетов, Пустой отчет и Мастер отчетов. Для создания отчета выберем Мастер отчетов. В появившимся окне мастера, необходимо выбрать доступные поля для вывода информации. Выбор осуществляется с помощью специальных стрелок (влево/вправо). Выберите все поля из таблицы Животные.
  
  Нажмите на кнопку Далее. В появившимся окне уровни группировки устанавливать какие-либо параметры не нужно.
  
  112
  
  Нажмите на кнопку Далее, в порядке сортировки записей укажите Тип животного. Нажмите на кнопку Далее:
  
  Выберите тип макета для отчета Табличный с ориентацией Книжная. Нажмите на кнопку Далее. Задайте имя отчету: Животные. Установите переключатель в положение Просмотреть отчет и нажмите на кнопку Готово.
  
  113
  
  Результат работы должен иметь примерно следующий вид:
  
  7.3. Математические основы информатики и моделирование 8. Практическое задание на построение графа классификаций. Используя графические возможности MS Word постройте граф классификации «Геометрические фигуры». Алгоритм выполнения задания Согласно классификации геометрические фигуры можно разделить на линии, плоские фигуры и объемные тела.
  
  114
  
  К линиям относятся: прямая, кривая, ломанная. В класс плоских фигур входят: круг, эллипс, трапеция, параллелограмм. В свою очередь параллелограмм включает в себя прямоугольник и ромб. К ромбу и прямоугольнику относится квадрат. К типу объемных тел относится: шар, конус, призма, пирамида. Запустите приложение MS Word, чтоб начать строить граф классификации «Геометрические фигуры».
  
  Во вкладке Вставка, в группе Иллюстрации нажмите на кнопку Фигуры, где из выпадающего списка выберите необходимую фигуру. Для построения объекта воспользуйтесь фигурой Овал. Название объекта
  
  Для рисования связей между объектами, воспользуйтесь фигурой Стрелка. Объект 1 Объект 2 Чтобы ввести название объекта в фигуру Овал нажмите на нем правую кнопку мыши и из контекстного меню выберите команду Добавить текст. Далее с помощью клавиатуры введите текст.
  
  Результатом работы должна быть схема в виде иерархически модели:
  
  115
  
  Шар Прямая
  
  Кривая
  
  Геометрические объекты
  
  Конус
  
  Линии и
  
  Объемные тела
  
  Плоские фигуры
  
  Ломанная
  
  Призма
  
  Пирамида
  
  Круг Трапеция Эллипс Параллелограмм
  
  Прямоугольник
  
  Ромб
  
  Квадрат
  
  7.4. Алгоритмизация и программирование 9. Практическое задание на разработку блок-схемы алгоритма линейной структуры. Составить блок-схему вычисления площади треугольника по трем сторонам. Решение
  
  10. Практическое задание на составление блок-схемы алгоритма разветвляющейся структуры. Составить блок-схему алгоритма решения квадратного уравнения. Решение 116
  
  11. Практическое задание на разработку блок-схемы алгоритма циклической структуры. Составить блок-схему вычисления суммы первых n натуральных чисел. Решение Рассмотрим решение данной задачи с помощью цикла с параметром.
  
  117
  
  12. Практическое задание на составление программы линейной структуры. Даны три стороны треугольника a,b,c. Вычислить его площадь. Решение Program Triangle; var a,b,c:integer; p,s:real; Begin writeln('Enter a,b,c'); readln(a,b,c); p:=(a+b+c)/3; s:=sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c)); writeln(s:5:2); readln; End. 13. Практическое задание на составление программы разветвляющейся структуры. Составить программу, определяющую является ли введенное число четным. Решение Program Numbers; Var a:integer; Begin 118
  
  writeln('Enter a number'); readln(a); if a mod 2=0 then writeln('число четное') else writeln('число не четное'); readln; End. 14. Практическое задание на составление программы циклической структуры. Составить программу вычисления суммы первых n натуральных чисел. Решение Program Cycle; var s,i,n:integer; Begin writeln('Enter n'); readln(n); for i:=1 to n do s:=s+i; writeln('s=',s); readln; End. 15. Практическое задание на составление программы по работе с одномерным массивом. Составить программу вычисления количества отрицательных чисел в массиве, состоящем из десяти элементов. Элементы массива вводятся с клавиатуры. Решение Program Massive; var A:array[1..10] of integer; i,k:integer; Begin for i:=1 to 10 do begin writeln('Enter ',i,' element'); readln(A[i]); end; k:=0; for i:=1 to 10 do if A[i]max then max:=A[i,j]; writeln('max=',max); readln; End. 17. Практическое задание на составление программы по сортировке массива. Отсортировать массив, состоящий из восьми элементов целого типа. Решение Program Sort; var A:array[1..8] of integer; i,j,v:integer; Begin for i:=1 to 8 do begin writeln('Enter ',i,' element'); readln(A[i]); end; for i:=1 to 8 do for j:=1 to 7 do 120
  
  if A[j]>A[j+1] then begin v:=A[j]; A[j]:=A[j+1]; A[j+1]:=v; end; writeln('Sorted array:'); for i:=1 to 8 do writeln(A[i]); readln; End. 18. Практическое задание на составление программы по работе с записью. Составить программу, которая будет обрабатывать запись, содержащую сведения об учащихся (фамилию и возраст). Вывести на экран фамилию и возраст каждого учащегося старше 14 лет. Решение Program MyRecord; type student=record surname:string; age:integer; end; var A:array[1..7] of student; i:integer; Begin for i:=1 to 7 do with A[i] do begin writeln('Enter surname'); readln(surname); writeln('Enter age'); readln(age); end; for i:=1 to 7 do with A[i] do if age>14 then writeln(surname,' ',age); readln; End.
  
  121
  
  19. Практическое задание на составление программы по работе с подпрограммой-функцией. Составить программу, которая будет содержать функцию, вычисляющую факториал числа. Решение Program MyFunction; function factor(x:integer):longint; var i:integer; y:longint; begin y:=1; for i:=1 to x do y:=y*i; factor:=y; end; var a:integer; b:longint; Begin writeln('Enter a number'); readln(a); b:=factor(a); writeln('factorial=',b); readln; End. 20. Практическое задание на составление программы разветвляющейся структуры (с использованием оператора выбора). Написать программу с использованием оператора выбора, которая при вводе с клавиатуры номера месяца выдает сезон. Решение Program Season; var month:integer; Begin writeln('Enter a number of month'); readln(month); case month of 1,2,12:writeln('Winter'); 3..5:writeln('Spring'); 6..8:writeln('Summer'); 9..11:writeln('Autumn'); else writeln('Error'); end; 122
  
  readln; End. 21. Практическое задание на составление программы по обработке строк. Подсчитать количество запятых в строке. Решение Program Stroka; var S:string; i,k:integer; Begin writeln('Enter a string'); readln(s); k:=0; for i:=1 to length(s) do if s[i]=',' then k:=k+1; writeln('k=',k); readln; End. 7.5. Коммуникационные технологии. Компьютерные сети 22. Практическое задание на работу с электронной почтой. На адрес электронной почты своей образовательной организации отправить письмо, содержащее информацию о первой женщинепрограммисте. Алгоритм выполнения задания. 1). Войти в свой электронный почтовый ящик (завести его в случае, если он отсутствует). 2). Найти информацию об адресе электронной почты образовательной организации, в которой обучаетесь. 3). Найти информацию о первой женщине-программисте в истории человечества. 4). Отправить письмо, содержащее найденную информацию на адрес электронной почты образовательной организации, в которой обучаетесь. В теме письма указать «Первая женщина-программист». 23. Практическое задание на поиск информации в Интернете. В сети Интернет найти информацию о наиболее мощном суперкомпьютере в мире. Алгоритм выполнения задания 1). Открыть браузер для работы в сети Интернет. 2). Войти в поисковую систему (например, www.google.ru или yandex.ru)
  
  123
  
  3). Задать поисковой запрос: самый мощный суперкомпьютер. 4). С учетом обновления информации о мощнейших суперкомпьютерах в мире, целесообразно воспользоваться расширенным поиском, ограничив временной диапазон поиска последними шестью месяцами. Подсказка: альтернативным решением может быть переход на сайт www.top500.org, на котором размещена актуальная версия рейтинга наиболее мощных суперкомпьютеров в мире. 24. Практическое задание на создание сайта. Создать простой сайт «Мои увлечения». Алгоритм выполнения задания. Существует много способов создания сайтов: использования визуальных редакторов веб-разработки, языки веб-программирования, CMSсистемы. Рассмотрим создание простейшего сайта с помощью языка разметки HTML. Код HTML можно писать в Блокноте или специализированной программе (к примеру, Notepad++, подчеркивающей синтаксис языка). Необходимо изменить расширение файла, созданного в Блокноте на .html.
  
  Мои увлечения
  
  Информация обо мне Я родился в 2005 году в Луганске. Люблю заниматься компьютерами, разрабатывать свои программы. Также я занимаюсь туризмом.
  Я планирую усиленно заниматься информатикой, чтоб работать в одной из таких компаний как
  
  эта Но для этого нужно хорошо потрудиться.
  Это простейшая страница, созданная средствами HTML. Для создания «продвинутых» сайтов необходимо владеть языками веб-программирования и иметь хороший дизайнерский вкус.
  
  124
  
  СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Вареникова Н.В. Информатика. Подготовка к ГИА в 2013 году.
  
  Диагностические работы / Н.В. Вареникова, В.Э. Шереметьев. – М.: Изд. МЦНМО, 2013. 2. Зорина
  
  Е.М. Тематические тренировочные задания. ГИА 2013. Информатика / Е.М. Зорина, М.В. Зорин. – М: Изд. «Национальное образование», 2013.
  
  3. Календарь памятных дат по информатике: [Электронный ресурс] // Сообщество учителей информатики. URL: http://informatiki.tgl.net.ru/kalend-inf.html . (Дата обращения: 28.02.2018). 4. Кириенко Д.П. ГИА-2012. Информатика. 9кл. Тренировочные варианты
  
  экзаменационных работ / Д.П. Кириенко, П.О. Осипов, А.В. Чернов. – М: Астрель, 2011. 5. Кириенко Д.П. ГИА-2013. Информатика. 9кл. Тренировочные варианты
  
  экзаменационных работ / Д.П. Кириенко, П.О. Осипов, А.В. Чернов. – М: Астрель, 2013. 6. Крылов С.С. ГИА-2013. Информатика и ИКТ. Типовые экзаменационные
  
  варианты: 10 вариантов / С.С. Крылов, Т.Е. Чуркина. – М: Изд. "Национальное образование", 2013. 7. Самылкина Н.Н. Готовимся к ГИА по информатике. Элективный курс:
  
  учебное пособие / Н.Н. Самылкина и др. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. 8. Семакин И.Г. Информатика. Базовый уровень: учебник для 10 класса / И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер, Т.Ю. Шеина. – 5-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. – 264 с. 9. Семакин И.Г. Информатика. Базовый уровень: учебник для 11 класса / И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер, Т.Ю. Шеина. – 5-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. – 224 с. 10.Ткаченко В. Информатика и компьютерная техника: [Электронный ресурс] // Обучение в Интернет. URL: http://www.lessonstva.info/edu/edu.html (Дата обращения: 28.02.2018). 11. Учебно-тренировочные тесты для подготовки к ГИА 2012 / под ред.
  
  Лысенко Ф.Ф., Евич Л.Н.: Ростов-на-Дону, "Легион-М", 2011.
  
  125