Основные понятия информатики

В школе используются следующие определения алгоритма:

Алгоритм -- это понятное и точное указание исполнителю совершить последовательность действий, направленных на решение поставленной задачи.

Алгоритм -- это конечное предписание на некотором языке, задающее конечную последовательность выполнимых элементарных операций для решения задачи, общее для класса возможных исходных данных.

Таким образом, формально каждый алгоритм -- это правила, описывающие процесс преобразования исходных данных в необходимый результат.

Алгоритм предполагает наличие исполнителя -- человека или технического устройства (автомат, робот, компьютер) со строго определенным набором возможных команд. Совокупность команд, которые могут быть выполнены исполнителем, называется системой команд исполнителя (СКИ).

Для того чтобы произвольное описание последовательности действий было алгоритмом, оно должно обладать следующими свойствами.

Свойства алгоритмов

Дискретность. Алгоритм должен состоять из последовательных команд, только выполнив одну команду, исполнитель может приступить к выполнению следующей, т. е. структура алгоритма является дискретной (прерывной).

Конечность. Алгоритм должен содержать конечное количество элементарных выполнимых предписаний, т. е. удовлетворять требованию конечности записи. Исполнитель алгоритма должен выполнять конечное количество шагов при решении задачи, т. е. алгоритм должен удовлетворять требованию конечности действий.

Точность (определенность). Каждая команда алгоритма должна определять однозначное действие исполнителя. Этим свойством часто не обладают предписания и инструкции, которые составляются для людей.

Понятность. Каждая команда алгоритма должна быть понятна исполнителю, т. е. должны использоваться только команды СКИ. Алгоритм не рассчитан на принятие самостоятельных решений исполнителем, не предусмотренных составителем алгоритма.

Универсальность (массовость). Алгоритм должен быть универсальным для некоторого класса однотипных задач.

Из перечисленных свойств вытекает возможность формального исполнения алгоритма, а из нее --- очень важное следствие: поскольку осознавать содержание алгоритма не требуется, его исполнение вполне можно доверить автомату или компьютеру. Таким образом, составление алгоритма является обязательным этапом автоматизации любого процесса.

Однозначно определенных способов записи алгоритмов не существует. Различные авторы выделяют разные способы, например:

словесный (словами устно или письменно);

словесно-формульный (с использованием в основном формул со словесными комментариями);

на учебном алгоритмическом языке (псевдокоде, языке учебных исполнителей);

графический (блок-схема) (с использованием картинок, условных обозначений или блоков);

на языке программирования высокого уровня (с использованием команд, понятных процессору компьютера).

Словесное описание. Применяется для описания несложных алгоритмов, иначе описание становится слишком громоздким.

Пример. Представим этим способом алгоритм нахождения наибольшего общего делителя двух чисел М и N (алгоритм Евклида).

[НОД (M - N, N) при М > N,

НОД (М,N),= {М при М = N,

[нОД (N - М,М) при М < N.

Словесное описание алгоритма Евклида:

Если М > N, то перейти к п. 4, иначе перейти к п. 2.

Если М < N, то перейти к п. 5, иначе перейти к п. 3.

Считать, что НОД(М, N) = М. Конец.

Из М вычесть N и впредь считать, что эта разность является значением М. Возвратиться к п. 1.

Из N вычесть М и впредь считать, что эта разность является значением Л'". Возвратиться к п. 1.

Описание на учебном алгоритмическом языке -- это описание с помощью слов естественного языка, но в специально форме, отображающей структуру алгоритма.

Пример

начало

нц пока М=N

если М > N

то М: = М - N

иначе N:= N - М

все

кц

Z: = M

Конец

2) Логическая переменная может принимать два значения: «истина» и «ложь», логическая константа представляет собой одно из этих двух значений. Иначе их можно записывать как TRUE и FALSE, или Т и F, или 1 и 0, или И и Л и т. д.

Над логическими величинами определяются логические операции, в результате которых получаются логические выражения.

Логическое выражение также будем называть формулой алгебры логики.

Каждая формула определяет некоторую функцию, аргументами которой являются логические переменные. Такую функцию будем называть логической функцией.

Логические переменные могут принимать два значения: «истина» и «ложь». Логическая функция также может принимать два значения: «истина» и «ложь».

Таблица простейших логических функций:

Отрицание	Конъюнкция	Дизъюнкция	Следование	Эквивалентность
А	А	А	В	А&В	А	В	AvB	А	B	А-+В	А	В	А~В
0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	1
1	0	0	1	0	0	1	1	0	1	1	0	1	0
		1	0	0	1	0	1	1	0	0	1	0	0
		1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1

Билет № 13

1) Для решения задачи на компьютере необходимо алгоритм ее решения записать на языке программирования -- составить программу (последовательность команд, входящих в систему команд компьютера).

Процесс составления программы на основе некоторого алгоритма называют программированием [7].

Можно выделить четыре подхода к программированию: структурное (процедурное), объектно-ориентированное, логическое и функциональное. В школе, как правило, изучаются структурное (процедурное) и объектно-ориентированное программирование.

Структурное (процедурное) программирование основывается на двух основных принципах: последовательной детализации алгоритма и использовании набора базовых структур. Алгоритм любой сложности можно построить с помощью основных алгоритмических структур. В качестве примера языка программирования, реализующего такой подход, можно привести язык Pascal.

Суть объектно-ориентированного программирования состоит в разработке программы как модели взаимодействующих объектов. Объект здесь -- это некоторая структура данных (в том числе разных типов) и процедур их обработки, к которой можно обращаться по имени и описывать как единое целое. Формальное описание такого объекта называется классом. Объект в этом случае считается экземпляром некоторого класса. Примеры языков программирования, основанных на таком подходе: Java, C++.

Поскольку компьютер (а точнее, его процессор) оперирует не конструкциями языка программирования, а двоичными командами, то перед выполнением программа должна быть превращена в машинный код. Выполняют эту операцию программы-трансляторы.

Транслятор языка программирования (интерпретатор или компилятор) входит в состав среды (системы) программирования. Это программные комплексы, включающие специализированные текстовые редакторы, трансляторы, средства отладки и контроля за исполнением программ, средства разработки дополнительных элементов программ, библиотеки компонентов и многие другие средства, используемые профессиональными разработчиками системного и прикладного программного обеспечения.

Компилятор -- это программа, автоматически преобразующая (транслирующая, компилирующая) исходный код языка высокого уровня в машинный код и создающая таким образом исполняемый файл. Он может быть запущен на исполнение операционной системой. В операционной системе Microsoft Windows такие файлы могут иметь расширение exe, com, dll [5].

Интерпретатор -- это программа, преобразующая код языка высокого уровня в машинный код шаг за шагом, т. е. каждая команда преобразуется интерпретатором и выполняется компьютером, затем интерпретатор преобразует следующую команду, компьютер ее выполняет и т. д. (интерпретатор -- «синхронный переводчик»). Недостаток интерпретаторов -- низкая скорость выполнения программ. Примеры: интерпретаторы языков Basic и Java Script. Для языка Basic в настоящее время существуют как интерпретаторы, так и компиляторы

2)Система счисления - это знаковая система, в которой числа записываются по пределенным правилам, с помощью символов некого алфавита, которыми наз. Цифрами.

Для записи информации о количестве объектов используются числа. Числа записываются с использованием особых знаковых систем, которые называются системами счисления. Алфавит систем счисления состоит из символов, которые называются цифрами. Например, в десятичной системе счисления числа записываются с помощью десяти всем хорошо известных цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, б, 7, 8, 9.

Все системы счисления делятся на две большие группы: позиционные и не позиционные системы счисления. В позиционных системах счисления значение цифры зависит от ее положения в числе, а в непозиционных -- не зависит.

Римская непозиционная система счисления. Самой распространенной из непозиционных систем счисления является римская. В качестве цифр в ней используются: I (1), V (5), X (10), L (50), С (100), D (500), М (1000).

Значение цифры не зависит от ее положения в числе. Например, в числе XXX (30) цифра X встречается трижды и в каждом случае обозначает одну и ту же величину - число 10, три числа по 10 в сумме дают 30.

Величина числа в римской системе счисления определяется как сумма или разность цифр в числе. Если меньшая цифра стоит слева от большей, то она вычитается, если справа - прибавляется. Например, запись десятичного числа 1998 в римской системе счисления будет выглядеть следующим образом:

MCMXCVIII = 1000 + (1000 - 100) + (100 -10)+ 5 + 1 + 1 + 1.

Позиционные системы счисления. Первая позиционная система счисления была придумана еще в Древнем Вавилоне, причем вавилонская нумерация была шестидесятеричной, то есть в ней использовалось шестьдесят цифр! Интересно, что до сих пор при измерении времени мы используем основание, равное 60 (в 1 минуте содержится 60 секунд, а в 1 часе -- 60 минут).

В XIX веке довольно широкое распространение получила двенадцатеричная система счисления. До сих пор мы часто употребляем дюжину (число 12): в сутках две дюжины часов, круг содержит тридцать дюжин градусов и так далее.

Наиболее распространенными в настоящее время позиционными системами счисления являются десятичная, двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная. Каждая позиционная система имеет определенный алфавит цифр и основание. Десятичная система счисления имеет алфавит цифр, который состоит из десяти всем известных, так называемых арабских, цифр, и основание, равное 10, двоичная -- две цифры и основание 2, восьмеричная -- восемь цифр и основание 8, шестнадцатеричная -- шестнадцать цифр (в качестве цифр используются и буквы латинского алфавита) и основание 16. Десятичная система счисления. Рассмотрим в качестве примера десятичное число 555. Цифра 5 встречается трижды, причем самая правая цифра 5 обозначает пять единиц, вторая справа -- пять десятков и, наконец, третья справа -- пять сотен.

Позиция цифры в числе называется разрядом. Разряд числа возрастает справа налево, от младших разрядов к старшим. В десятичной системе цифра, находящаяся в крайней справа позиции (разряде), обозначает количество единиц, цифра, смещенная на одну позицию влево, -- количество десятков, еще левее -- сотен, затем тысяч и так далее. Соответственно имеем разряд единиц, разряд десятков и так далее.

Число 555 записано в привычной для нас свернутой форме. Мы настолько привыкли к такой форме записи, что уже не замечаем, как в уме умножаем цифры числа на различные степени числа 10.

В развернутой форме записи числа такое умножение записывается в явной форме. Так, в развернутой форме запись числа 555 в десятичной системе будет выглядеть следующим образом:

555₁₀ = 5-10²+ 5-Ю¹ + 5-10°.

Билет № 14

1) Данный раздел содержит большой практический материал для на-чального изучения программирования. Задачи ориентированы, главным образом, на использование процедурных языков программирования, из которых в настоящее время наиболее распространенными являются Паскаль, Бейсик и СИ. Чаще всего именно эти языки изучаются на уроках информатики.

С точки зрения авторов, наиболее подходящим языком для первоначального освоения программирования является язык Паскаль. Как известно, автор Паскаля Н. Вирт создавал его прежде всего как учебный язык. Позднее фирмой Borland была разработана система программирования Турбо-Паскаль, расширившая область применения языка и развившая сам язык программирования. Современные версии Турбо-Паскаля достаточно широко распространены в компьютерных классах учебных заведений.

Предлагаемые в данном разделе задачи могут решаться с использованием любого языка программирования. Однако весь пояснительный материал и примеры программ приведены на Паскале. Таким образом, помимо задач, раздел содержит краткий справочник по программированию на Паскале. Описание языка не является полным. За более подробными сведениями о Паскале следует обращаться к специальной литературе.

Некоторые тематические разделы поделены на части, отличающиеся уровнем сложности задач. Эти части обозначены буквами А, В и т. д. по возрастанию сложности.

Программы с линейной структурой составляются из операторов присваивания, ввода, вывода, обращения к процедурам. Оператор присваивания можно назвать основным в любом языке программирования. Оператор присваивания:

<переменная>:= <выражение>

Оператор выполняется следующим образом. Вычисляется значение <выражения>, после чего <переменная> получает вычисленное значение. При этом тип выражения должен быть совместим с типом переменной.

Примеры оператора присваивания:

X:=(Y+Z)/(2+Z*10)-l/3;

LogPer:=(A>B) and (C<=D).

2) Многие годы люди работали с информацией «вручную», прежде чем был изобретен компьютер, позволяющий автоматизировать процессы обработки, передачи и хранения информации. Любая информация (данные) в компьютере представлена дискретно -- последовательностью отделенных друг от друга элементов. Значит, информацию для компьютера необходимо закодировать. Кодирование -- это преобразование информации из одной знаковой формы в другую, удобную для ее обработки, хранения или передачи. Используемый для кодирования конечный набор знаков называют алфавитом. Кодирование осуществляется по принятым правилам. Правило кодирования называется кодом (от французского code -- кодекс, свод законов). Длина кода -- количество знаков алфавита, используемых для кодирования.

При кодировании информации для технических устройств важное значение имеют алфавиты, состоящие всего из двух знаков. Такие алфавиты называют двоичными. Они наиболее просты для кодирования. Чем меньше знаков в алфавите, тем проще устроена «машина» для распознавания (дешифрования) информационного сообщения. Однако чем меньше знаков в алфавите, тем большее их количество требуется для кодирования, следовательно, больше длина кода.

Легко рассчитать количество М различных сообщений, которые можно закодировать, используя код постоянной длины п и алфавит из R знаков: М = R¹. Если мы используем двоичный алфавит, то М= 2".

При конструировании компьютеров был выбран двоичный алфавит {0, 1}, что позволило использовать достаточно простые устройства для представления и автоматического распознавания программ и данных. Именно простота сделала этот принцип кодирования таким распространенным. Наряду с этим свойством двоичное кодирование обеспечивает удобство физической реализации, универсальность представления любого вида информации, уменьшение избыточности сообщения, обеспечение защиты от случайных искажений или нежелательного доступа.

Для совместимости компьютеров при обработке текстовой информации принят международный стандарт кодирования символов -- код ASCII (American Standard Code for Information Interchange), который устанавливает соответствие между символами и их порядковыми номерами в компьютерном алфавите. В таблице ASCII для кодирования одного символа используется 1 байт (8 битов). Стандартными являются первые 128 символов (0-127), сюда входят буквы латинского алфавита, цифры, знаки препинания, спецсимволы и управляющие коды или операции (0-32). Остальные символы (128-255) используют для кодирования национальных алфавитов, научных символов и символов псевдографики. С 1997 года введен новый стандарт Unicode, где под каждый символ отводится 2 байта.

Для подсчета информационного объема текста пользуются алфавитным способом измерения информации. Принимая, что каждый символ занимает 1 байт информации (при мощности алфавита 256), для определения объема текста необходимо подсчитать количество символов в нем.

Вся информация в компьютере кодируется двоичными числами, в том числе графическая, а также звук и видео. Рассмотрим, как создается модель изображения, годная для обработки компьютером. Разобьем картинку вертикальными и горизонтальными линиями на маленькие прямоугольники. Полученный двумерный массив прямоугольников называется растром, а сами прямоугольники -- элементами растра, или пикселями (это слово произошло от английского picture's element -- элемент картинки). Далее закодируем числами цвета пикселей. Перечислим по порядку (например, слева направо и сверху вниз) коды цветов пикселей. Получим представление (код) картинки в компьютере.

Разумеется, часть информации о картинке при таком кодировании потеряется. Потери будут тем меньше, чем мельче прямоугольники и чем точнее закодирован цвет каждого из них.

Билет № 15

1) Команда ветвления -- разделяет алгоритм на два пути в зависимости от некоторого условия, затем исполнение алгоритма выходит на общее продолжение. Ветвление бывает полное и неполное. Описание ветвления в блок-схемах и на Алгоритмическом языке Ветвление -- это составная команда алгоритма, в которой в зависимости от условия предусмотрен переход либо на одно, либо на другое действие. Действия могут быть простыми или составными командами алгоритма. Команда ветвления может использоваться в сокращенной форме, когда в случае несоблюдения условия никакое действие не выполняется. В этом случае в блок-схеме команды ветвления действие отсутствует всегда справа (путь «нет»). Под действием понимается либо простая команда, либо составная команда алгоритма. Разветвляющиеся алгоритмы (алгоритмы ветвления) состоят из команд ветвления и могут быть дополнены командами следования. В отличие от линейных алгоритмов, в которых команды выполняются последовательно одна за другой, в алгоритмическую структуру «ветвление» входит условие в зависимости от выполнения или невыполнения которого реализуется та или иная последовательность команд. В алгоритмической структуре «ветвление» та или иная серия команд выполняется в зависимости от истинности условия. Будем называть условием высказывание, которое может быть либо истинным, либо ложным. Условие, записанное на формальном языке, называется условным или логическим выражением.

Условные выражения могут быть простыми и сложными. Простое условие включает в себя два числа, две переменных или два арифметических выражения, которые сравниваются между собой с использованием операций сравнения (равно, больше, меньше и пр.).

Например: 5>3, 2*8 = 4*4 и т. д.

Сложное условие -- это последовательность простых условий, объединенных между собой знаками логических операций. Например, 5>3 And 2*8 = 4*4.

Алгоритмическая структура «ветвление» может быть зафиксирована различными способами:

· графически, с помощью блок-схемы

· на языке программирования, например на языках Visual Basic и VBA с использованием специальной инструкции ветвления (оператора условного перехода). После первого ключевого слова (If) должно быть размещено условие. После второго ключевого слова (Then) последовательность команд (серия 1), которая должна выполняться, если условие принимает значение «истина». После третьего ключевого слова (Else) размещается последовательность команд (серия 2), которая должна выполняться, если условие принимает значение «ложь». Оператор условного перехода может быть записан в многострочной форме или в однострочной форме.

В многострочной форме он записывается с помощью инструкции If ... Then . . . Else . . . End If (Если ... To ... Иначе ... Конец Если). В этом случае ключевое слово Then размещается на той же строчке, что и условие, а последовательность команд (серия 1) -- на следующей. Третье ключевое слово Else размещается на третьей строчке, а последовательность команд (серия 2) -- на четвертой. Конец инструкции ветвления End If размещается на пятой строчке.

В однострочной форме он записывается с помощью инструкции If ... Then .. . Else . . . (Если ... То ... Иначе ...). Если инструкция не помещается на одной строке, она может быть разбита на несколько строк. Такое представление инструкций более наглядно для человека. Компьютер же должен знать, что разбитая на строки инструкция представляет единое целое. Это обеспечивает знак «переноса», который задается символом подчеркивания после пробела « _». Третье ключевое слово Else в сокращенной форме инструкции может отсутствовать. Тогда, в случае если условие ложно, выполнение оператора условного перехода заканчивается и выполняется следующая строка программы.

2)Традиционно для кодирования одного символа используется количество информации, равное 1 байту, то есть / = = 1 байт = 8 битов.

Если рассматривать символы как возможные события, то по формуле (2.1) можно вычислить, какое количество различных символов можно закодировать:

N = 2^I= 2⁸ = 256.

Такое количество символов вполне достаточно для представления текстовой информации, включая прописные и строчные буквы русского и латинского алфавита, цифры, знаки, графические символы и пр.

Кодирование заключается в том, что каждому символу ставится в соответствие уникальный десятичный код от 0 до 255 или соответствующий ему двоичный код от 00000000 до 11111111. Таким образом, человек различает символы по их начертаниям, а компьютер -- по их кодам.

При вводе в компьютер текстовой информации происходит ее двоичное кодирование, изображение символа преобразуется в его двоичный код. Пользователь нажимает на клавиатуре клавишу с символом, и в компьютер поступает определенная последовательность из восьми электрических импульсов (двоичный код символа). Код символа хранится в оперативной памяти компьютера, где занимает один байт.

В процессе вывода символа на экран компьютера производится обратный процесс -- декодирование, то есть преобразование кода символа в его изображение.

Важно, что присвоение символу конкретного кода -- это вопрос соглашения, которое фиксируется в кодовой таблице. Первые 33 кода (с 0 по 32) соответствуют не символам, а операциям (перевод строки, ввод пробела и так далее).

Коды с 33 по 127 являются интернациональными и соответствуют символам латинского алфавита, цифрам, знакам арифметических операций и знакам препинания.

Коды с 128 по 255 являются национальными, то есть в национальных кодировках одному и тому же коду соответствуют различные символы. К сожалению, в настоящее время существуют пять различных кодовых таблиц для русских букв (КОИ8, СР1251, СР866, Mac, ISO -- табл. 2.3), поэтому тексты, созданные в одной кодировке, не будут правильно отображаться в другой.

В настоящее время широкое распространение получил новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ не один байт, а два, поэтому с его помощью можно закодировать не 256 символов, а N = 2¹⁶ = = 65536 различных символов. Эту кодировку поддерживают последние версии платформы Microsoft Windows&Office.Каждая кодировка задается своей собственной кодовой таблицей. Как видно из табл. 2.3, одному и тому же двоичному коду в различных кодировках поставлены в соответствие различные символы.

Например, последовательность числовых кодов 221, 194, 204 в кодировке СР1251 образует слово «ЭВМ», тогда как в других кодировках это будет бессмысленный набор символов.

К счастью, в большинстве случаев пользователь не должен заботиться о перекодировках текстовых документов, так как это делают специальные программы-конверторы, встроенные в приложения.

Билет № 16

1) Повторение -- это составная команда алгоритма, в которой в зависимости от соблюдения условия может повторяться выполнение некоторых действий. Под действием, как и прежде, понимается простая или составная команда.

Цикл -- многократное повторение последовательности действий по некоторому условию. Известны три типа циклических алгоритмических структур: цикл с предусловием, цикл с постусловием и цикл с параметром. В Паскале существуют операторы, реализующие все три типа циклов.

Цикл со счетчиком. Когда заранее известно, какое число повторений тела цикла необходимо выполнить, можно воспользоваться циклической инструкцией (оператором цикла со счетчиком) For Next. Синтаксис оператора For .Next следующий: строка, начинающаяся с ключевого слова For, является заголовком цикла, а строка с ключевым словом Next -- концом цикла, между ними располагаются операторы, являющиеся телом цикла.

В начале выполнения цикла значение переменной Счетчик устанавливается равным НачЗнач. При каждом проходе цикла переменная Счетчик увеличивается на величину шага. Если она достигает величины, большей КонЗнач, то цикл завершается и выполняются следующие за ним операторы.

2) То огромное количество информации, которое требуется человеку для осуществления любой деятельности, следует хранить в структурированном виде, чтобы можно было быстро находить необходимую информацию, делать любые выборки, пополнять, изменять, сортировать информацию. Организованные массивы информации определенного назначения (тематики) называют базами данных (БД). Примеры баз данных: база данных кинотеатров города, база данных книжного фонда библиотеки, база данных нормативных правовых актов в сфере образования. Программы, обеспечивающие работу с базами данных, называют системами управления базами данных.

Для структурирования большого объема данных чаще всего применяется табличная форма. В таблице легко ориентироваться, даже если информации о каком-либо объекте очень много. Каждый столбец таблицы может содержать некоторую характеристику объекта, а каждая строка -- описывать один объект.

База данных является основой любой информационной системы. Информационная система -- это комплекс баз данных различного назначения (тематики) и аппаратно-программных средств (компьютеров и программного обеспечения) для хранения, изменения, поиска различной информации по запросу пользователя.

Роль компьютерных информационных систем в нашей жизни сильно возросла за последние 10-20 лет. Любая отрасль деятельности или жизнеобеспечения базируется на таких системах. Примеры информационных систем: система продажи билетов (авиационных и железнодорожных), система распределения электроэнергии и тепла, организация прямых трансляций соревнований из любой страны и пр.

Ранее существовало деление баз данных на фактографические (краткие сведения об описываемых объектах) и документальные (содержащие документы полного формата). Но современные информационные системы позволяют подключать к любой фактографической базе данных любые документы (текстовые, графические, звуковые и видеофайлы). В настоящее время более актуальна классификация по способу хранения данных: централизованные (на одном компьютере, сервере) и распределенные (различные по назначению базы хранятся на разных компьютерах, связанных в сеть).

Процесс создания базы данных (проектирования) включает, прежде всего, создание структуры таблиц, установку связей между этими таблицами, создание других вспомогательных объектов: запросов, форм, отчетов.

Билет № 17

1) Ресурсом принято считать некоторый запас или источник каких-либо средств, использование которых может принести некоторую выгоду или необходимо для решения тех или иных задач. Ресурс может принадлежать государству, компании или частному лицу.

В настоящее время наряду с материальными ресурсами для государства большое значение приобретают информационные ресурсы. Информационными ресурсами считают накапливаемое содержимое специальных хранилищ и источники общественно-значимой информации Как и для материальных ресурсов, для информационных ресурсов остро стоит проблема обеспечения сохранности. Для решения проблемы охраны информационных ресурсов существует юридическое определение понятия «информационный ресурс»: «Информационные ресурсы -- отдельные документы и отдельные массивы документов, документы и массивы документов в информационных системах (библиотеках, архивах, фондах, банках данных, других информационных системах)» [8].

В информационном обществе значимость информационных ресурсов возрастает. Информационные ресурсы государства становятся товаром, совокупная стоимость которого на мировом рынке сопоставима со стоимостью традиционных ресурсов. Информационные ресурсы государства можно считать стратегическими ресурсами, поскольку по значимости их можно приравнять к ресурсам материальным, сырьевым, энергетическим, финансовым или трудовым.

Отличительная особенность информационных ресурсов в том, что после использования они не исчезают, ими можно пользоваться многократно. Из описанной особенности вытекает необходимость хранения информации таким образом, чтобы она была легкодоступна для использования. Эта особенность способствует формированию и расширению рынка информационных услуг. К ним относятся поиск и подбор информации по заданным критериям, консалтинг, обучение, телекоммуникации и пр.

Информационные услуги невозможно представить без развитых средств телекоммуникаций. Кроме того, решающее значение для формирования рынка информационных услуг имело и имеет создание баз данных по различным отраслям профессиональной и научной деятельности. Огромные информационные потоки нуждаются в систематизации для их хранения и использования. Поэтому информационные ресурсы классифицируют по какому-либо основанию. Это может быть отраслевой принцип (по виду науки, промышленности, социальной сферы и пр.) или по форме представления (по виду носителей, степени формализации, наличию дополнительных возможностей и пр.) К образовательным ресурсам можно отнести любые информационные ресурсы, используемые в образовательных целях. Образование в современном обществе становится непрерывным. Для разных категорий обучаемых требуются различные виды образовательных ресурсов. К наиболее востребованным образовательным ресурсам можно отнести библиотечные образовательные ресурсы, архивные ресурсы и информацию по различным научным отраслям.

На современном этапе развития информационных технологий необходимо обратить внимание на вопросы защиты информации. Защита информации представляет собой самостоятельный информационный процесс, но сегодня более важной становится организация защиты информации как важнейшего компонента процессов хранения, обработки, передачи информации в системах любого типа, особенно в социальных и технических.

На рынке информационных услуг возникают новые отношения между его участниками, нуждающиеся в правовом регулировании со стороны государства. Но правовое регулирование этой сферы отстает от реальных потребностей общества. Поэтому на первое место выходят этические аспекты, определяющие нормы поведения в сфере использования информационных ресурсов. Применяя современные телекоммуникации в ежедневной работе, следует не использовать нелегальные копии программных продуктов или отдельных информационных ресурсов, не рассылать многочисленные рекламные объявления без получения предварительного согласия получателей, не допускать действия, являющиеся запрещенной пропагандой, не отклоняться от обсуждаемых тем в форумах и телеконференциях и т. д.

Базовым законом в информационной области можно считать Федеральный закон «Об информации, информационных технологиях и о защите информации* № 149-ФЗ от 27 июля 2006 г. В законе содержатся определения терминов, которые мы привыкли использовать. Их толкование с юридической точки зрения поможет при необходимости отстаивать свои права. Для отдельного человека это прежде всего право на неприкосновенность его частной жизни. Мы живем в такое время, когда каждое произнесенное слово, отправленное электронное письмо, информация о покупке по кредитной карте, участие в компании и прочие действия сохраняются и могут быть использованы против нас.

Пункт 7 статьи 3 этого закона одним из основных принципов правового регулирования отношений в сфере информации, информационных технологий и защиты информации определяет неприкосновенность частной жизни, недопустимость сбора, хранения, использования и распространения информации о частной жизни лица без его согласия. Статьей 9 предусмотрены ограничения доступа к информации о частной жизни гражданина.

Ранее этот закон содержал понятие «персональные данные». В настоящее время принят отдельный Федеральный закон «О персональных данных» от 27 июля 2006 года № 152-ФЗ.

Информационные и коммуникационные технологии проникают во все сферы жизни, и учесть все это в одном или двух законах невозможно, поэтому в существующие законы, регулирующие определенную деятельность, вносятся необходимые поправки, которые не должны противоречить Конституции Российской Федерации. В п. 2 ст. 23 Конституции Российской Федерации говорится: «Каждый имеет право на тайну переписки, телефонных переговоров, почтовых, телеграфных и иных сообщений. Ограничение этого права допускается только на основании решения суда».

В настоящее время назвать преимущества электронной переписки может любой из нас, поэтому остановимся на рисках использования данной услуги. Переписка по электронной почте не гарантирует конфиденциальность, она открыта. Современные технические и программные средства позволяют легко контролировать содержимое всей или части переписки любого пользователя. Подобный контроль осуществляется как в государственных, так и в корпоративных системах под предлогом защиты от утечки конфиденциальной информации. Во всех странах такая деятельность является незаконной. Для государственных структур для осуществления этой деятельности требуется соответствующее решение суда. Однако здесь подстерегает несогласование нескольких законов. Решение суда на перлюстрацию почтовой корреспонденции можно получить только- в соответствии с Федеральным законом «О почтовой связи» от 17 июля 1999 г. № 176-ФЗ, в котором пока отсутствует понятие «электронное письмо». Поэтому решение суда на перлюстрацию электронных писем получить не представляется возможным. Необходимо внести поправки в закон.

Таким образом, ради скоростных преимуществ пользователи электронной почты отказываются от конфиденциальности.

Большую проблему для активных пользователей электронной почты представляет собой спам. Сейчас наказать спамеров в России возможно на основании Федерального закона «О рекламе», новая редакция которого принята 13 марта 2006 г. Рассылку коммерческих предложений по электронной почте можно расценивать как рекламу. В соответствии со статьей 3 этого закона, «Реклама -- информация, распространенная любым способом, в любой форме и с использованием любых средств, адресованная неопределенному кругу лиц и направленная на привлечение внимания к объекту рекламирования, формирование или поддержание интереса к нему и его продвижения на рынке». Действия лиц, осуществляющих рассылку, регулируются статьей 8 как «реклама товаров при дистанционном способе их продажи». В рекламе товаров при дистанционном способе их продажи должны быть указаны сведения о продавце таких товаров: наименование, место нахождения и государственный регистрационный номер записи о создании юридического лица; фамилия, имя, отчество, основной государственный регистрационный номер записи о государственной регистрации физического лица в качестве индивидуального предпринимателя. Отсутствие таких сведений позволяет квалифицировать рассылку как «ненадлежащую рекламу» и применять соответствующие административные санкции в виде штрафа или лишение лицензии на осуществление предпринимательской деятельности.

Билет № 18

1) Информационные технологии, связанные с обработкой текстовой информации, позволяют создавать документы и вести издательскую деятельность.

Для работы с текстовой информацией мы пользуемся текстовыми редакторами и текстовыми процессорами.

Текстовый редактор -- программа для ввода и редактирования текста. Пример текстового редактора -- программа Блокнот, входящая в комплект ОС Windows.

Текстовый процессор, помимо редактирования, позволяет еще и форматировать текст и записывать в файл информацию о форматировании. Эта информация может быть записана по-разному, отсюда несовместимость текстовых процессоров друг с другом. Предусмотрена возможность преобразования текста из одного формата в другой. (Текстовые же редакторы сохраняют в файле текст, не содержащий команд разметки, поэтому они совместимы друг с другом.) Примером текстового процессора является программа Microsoft Word.

Основными объектами (структурными элементами) текстового документа являются: символ, слово, строка, абзац, страница, документ.

Редактирование -- это преобразование документа, обеспечивающее набор, исправление ошибок, копирование, вставку, удаление, перемещение фрагментов текста. Всё, что позволяют делать с текстом или его фрагментами команды меню Правка, Вставка и некоторые кнопки панели инструментов Стандартная, является редактированием. Редактирование может быть применено к любому объекту документа.

Простые текстовые редакторы (например, стандартное приложение Windows Блокнот) позволяют редактировать текст, а также осуществлять простейшее форматирование шрифта.

Более совершенные текстовые редакторы (например, Microsoft Word и StarOffice Writer), которые называют иногда тестовыми процессорами, имеют широкий спектр возможностей по созданию документов (вставка списков и таблиц, средства проверки орфографии, сохранение исправлений и др.).

Для подготовки к изданию книг, журналов и газет в процессе макетирования издания используются мощные программы обработки текста -- настольные издательские системы (например, Adobe PageMaker).

Для подготовки к публикации в Интернете Web-страниц и Web-сайтов используются специализированные приложения (например, Microsoft FrontPage).

Создание документа. Создание документа начинается с выбора шаблона, то есть готовой пустой заготовки документа определенного назначения (обычный документ, визитная карточка, резюме и др.). Шаблоны задают структуру документа, которую пользователь заполняет определенным содержанием.

Для создания документов со сложной структурой используются Мастера. Например, целесообразно использовать мастер при создании факсов, так как общепринятая форма факсов.

2) В цикле с предусловием (цикл «пока») сначала проверяется условие. В том случае, когда условие соблюдается (путь «да»), выполняется действие. Затем снова проверяется условие. Пока условие соблюдается, выполняется действие (тело цикла). Цикл с предусловием (циклпока) -- наиболее универсальная циклическая структура. Реализуется оператором while. Формат оператора:

While <логическо'е выражение> Do <тело цикла>

Пока значение логического выражения true, выполняется тело цикла. Тело цикла может быть простым или составным

оператором.

Условие выхода из цикла можно поставить в начале, перед телом цикла. Такой цикл называется циклом с предусловием.

Проверка условия выхода из цикла проводится с помощью ключевых слов While или Until. Эти слова придают одному и тому же условию противоположный смысл. Ключевое слово While обеспечивает выполнение цикла, пока выполняется условие, то есть пока условие имеет значение «истина». Как только условие примет значение «ложь», выполнение цикла закончится. В этом случае условие является условием продолжения цикла.

Билет № 19

1) Современные компьютеры можно считать универсальными, поскольку они применяются для автоматизации обработки и обмена самой разной информацией практически во всех отраслях современной жизни. Эта универсальность достигается в первую очередь применением огромного количества программного обеспечения, реализующего собственно операции по обработке информации.

Вопрос состава и структуры программного обеспечения (ПО) компьютера однозначно не определен. В различных источниках данный вопрос раскрывается по-разному.

Мы предлагаем деление ПО на два крупных блока -- системное ПО и прикладное ПО.

Назначение операционной системы

Для обеспечения работы любых прикладных комплексов необходима операционная система (ОС). От нее в значительной мере зависит устойчивость работы, специфика применяемых программных средств, особенности построения прикладных систем. При включении компьютера операционная система загружается в память раньше остальных программ и затем служит платформой и средой для их работы.

Во-первых, задачей операционной системы является управление ресурсами: процессорным временем, оперативной памятью, доступом к устройствам внешней памяти.

Во-вторых, ОС реализует взаимодействие программ (между собой и аппаратурой).

В-третьих, современные операционные системы обеспечивают взаимодействие компьютера с пользователем (человеко-машинный интерфейс) и с другими компьютерами -- в сетях.

Основной компонент операционной системы -- ядро. Ядро -- это комплекс программ, постоянно присутствующих в оперативной памяти и выполняющих задачи управления процессами и памятью. Помимо этого, операционная система содержит библиотеки функций, выполняющих конкретные задачи, К этим библиотекам обращаются прикладные программы для выполнения типовых задач. Пример такой задачи -- управление данными на внешних носителях (поддержка файловой системы).

Как правило, операционная система поставляется с набором прикладных программ, которые обеспечивают выполнение некоторых полезных функций: архивирование, поиск нужных файлов и др. Такие вспомогательные программы называются утилитами.

Существует большое количество классификаций операционных систем. Наиболее популярны следующие основные классификации.

2)В цикле с постусловием (цикл «до») условие проверяется после выполнения действия. Повторение выполнения действия (тела цикла) происходит в том случае, когда условие не соблюдено (путь «нет»), т. е. повторение производится до соблюдения условия. В команде повторения с постусловием тело цикла выполняется хотя бы один раз. В команде повторения с предусловием оно может ни разу не выполниться. Ключевое слово Until обеспечивает выполнение цикла, пока не выполняется условие, то есть пока условие имеет значение «ложь». Как только условие примет значение «истина», выполнение цикла закончится. В этом случае условие является условием завершения цикла.

Условие выхода из цикла можно поставить в конце, после тела цикла. Такой цикл называется циклом с постусловием. Этот цикл реализуется также с помощью инструкции Do . . . Loop. Проверка условия выхода из цикла проводится с помощью ключевых слов While или Until.

Цикл с постусловием, в отличие от цикла с предусловием, выполняется обязательно как минимум один раз, независимо от того, выполняется условие или нет.

Билет № 20

1) Все компьютерные изображения разделяют на два типа: растровые и векторные.

Растровая графика. Растровые графические изображения формируются в процессе преобразования графической информации из аналоговой формы в цифровую, например, в процессе сканирования существующих на бумаге или фотопленке рисунков и фотографий, при использовании цифровых фото- и видеокамер, при просмотре на компьютере телевизионных передач с использованием ТВ-тюнера и так далее.

Можно создать растровое графическое изображение и непосредственно на компьютере с использованием графического редактора, загрузить его с CD-ROM или DVD-ROM-дисков или «скачать» из Интернета.

Растровое изображение хранится с помощью точек различного цвета (пикселей), которые образуют строки и столбцы. Каждый пиксель имеет определенное положение и цвет. Хранение каждого пикселя требует определенного количества битов информации, которое зависит от количества цветов в изображении. Пиксель -- минимальный участок изображения, цвет которого можно задать независимым образом. Качество растрового изображения зависит от размера изображения (количества пикселей по горизонтали и вертикали) и количества цветов, которые можно задать для каждого пикселя.

Растровые графические изображения многоцветных фотографий и иллюстраций получают с помощью сканера. Такие изображения обычно имеют большой размер и большую глубину цвета (24 или 36 битов на точку). В результате файлы, хранящие растровые изображения, имеют большой информационный объем.

Растровые изображения очень чувствительны к масштабированию.

Векторная графика. Векторные графические изображения являются оптимальным средством хранения высокоточных графических объектов (чертежи, схемы и пр.). Для которых имеет значение сохранение четких и ясных контуров. С векторной графикой вы сталкиваетесь, когда работаете с системами компьютерного черчения и автоматизированного проектирования (САПР), программами обработки трехмерной графики и др.

Векторные изображения формируются из объектов (точка, линия, окружность, прямоугольник и пр.), которые хранятся в памяти компьютера в виде графических примитивов и описывающих их математических формул.

Например, графический примитив точка задается своими координатами (X,Y), линия -- координатами начала (XI,Y1) и конца (X2,Y2), окружность -- координатами центра (X,Y) и радиусом (R), прямоугольник -- координатами левого верхнего угла (X1,Y1) и правого нижнего угла (X2,Y2) и так далее. Для каждого примитива задается также цвет.

Достоинством векторной графики является то, что файлы, хранящие векторные графические изображения, имеют сравнительно небольшой объем. Для обработки изображений на компьютере используются специальные программы -- графические редакторы. Графические редакторы также можно разделить на две категории: растровые и векторные.

Растровые графические редакторы являются наилучшим средством обработки фотографий и рисунков, поскольку растровые изображения обеспечивают высокую точность передачи градаций цветов и полутонов.

Среди растровых графических редакторов есть простые, например стандартное приложение Paint, и мощные профессиональные графические системы, например Adobe Photoshop.

К векторным графическим редакторам относятся графический редактор, встроенный в текстовый редактор Word. Среди профессиональных векторных графических систем наиболее распространена CorelDRAW.

Графический редактор -- это программа создания, редактирования и просмотра графических изображений. Инструменты рисования объектов. Графические редакторы имеют набор инструментов для рисования простейших графических объектов: прямой линии, кривой, прямоугольника, эллипса, многоугольника и так далее. После выбора объекта на панели инструментов его можно нарисовать в любом месте окна редактора.

2) Электронные таблицы позволяют обрабатывать большие массивы числовых данных, например результаты экспериментов, статистические данные и так далее. Наибольшее распространение получили электронные таблицы Microsoft Excel и StarCalc. Электронная таблица -- это работающее в диалоговом режиме приложение, хранящее и обрабатывающее данные в прямоугольных таблицах. Электронная таблица состоит из столбцов и строк. Заголовки столбцов обозначаются буквами или сочетаниями букв (А, С, АВ и т. п.), заголовки строк -- числами (1, 2, 3 и далее). Ячейка -- место пересечения столбца и строки.

Каждая ячейка таблицы имеет свой собственный адрес. Адрес ячейки электронной таблицы составляется из заголовка столбца и заголовка строки, например Al, В5, ЕЗ. Ячейка, с которой производятся какие-то действия, выделяется рамкой и называется активной. Электронные таблицы, с которыми работает пользователь в приложении, называются рабочими листами. Можно вводить и изменять данные одновременно на нескольких рабочих листах, а также выполнять вычисления на основе данных из нескольких листов. Документы электронных таблиц могут включать несколько рабочих листов и называются рабочими книгами.

Основные типы и форматы данных. В работе с электронными таблицами можно выделить три основных типа данных: число, текст и формула. В зависимости от решаемой задачи возникает необходимость применять различные форматы представления данных. В каждом конкретном случае важно выбрать наиболее подходящий формат.

Для представления чисел по умолчанию электронные таблицы используют числовой формат, который отображает два десятичных знака после запятой (например, 195,20).

Экспоненциальный формат применяется, если число, содержащее большое количество разрядов, не умещается в ячейке (например, число 2 000 000 000 в экспоненциальном формате будет записано в следующем виде: 2,00Е+09).

По умолчанию числа выравниваются в ячейке по правому краю. Это объясняется тем, что при размещении чисел друг под другом (в столбце таблицы) удобно иметь выравнивание по разрядам (единицы под единицами, десятки под десятками и так далее).

Текстом в электронных таблицах является последовательность символов, состоящая из букв, цифр и пробелов, например, запись «32 Мбайт* является текстовой. По умолчанию текст выравнивается в ячейке по левому краю. Это объясняется традиционным способом письма.

Билет № 21

1) Локальные сети. Это сети с потенциально ограниченным числом компьютеров и/или небольшой длиной линий связи. Такие сети обладают высокой скоростью при сравнительно небольшой цене, но могут увеличиваться только до определенных пределов.

Глобальные сети. Это сети, объединяющие большие территории (континенты, например). Глобальные сети, как правило, создаются крупными организациями для предоставления услуг связи. В них используют высокоскоростные специализированные линии дальней связи. Такие сети организуют взаимодействие между более мелкими территориальными сетями.

Большая часть возможностей, обеспечиваемых современными телекоммуникационными сетями, опирается на то, что они могут обмениваться данными между собой, создавая межсетевую среду. Самое крупное такое объединение сетей -- это межсетевая среда Интернет.

Возможности, реализованные в современных сетях:

открытость, т. е. возможность разработки различных сетевых приложений, в том числе не предусмотренных ранее;

использование для обмена данными сетей на базе различных технологий, с самыми разными каналами связи;

возможность подключения новых абонентов и новых сетей, а также расширения существующих без принципиальной перестройки;

возможность обеспечения автоматического перепланирования схемы обмена (изменение маршрутов) при возникновении технической необходимости (например, отказе канала связи);

контроль обмена данными и минимизация потери в случае возникновения ошибок.

Основным принципом, лежащим в основе современных телекоммуникационных сетей, является принцип пакетной коммутации. Он состоит в том, что для доставки данные разбиваются на независимые фрагменты (пакеты), каждый пакет снабжается служебной информацией и передается отдельно от других пакетов. Итоговое сообщение (последовательность пакетов) восстанавливается при необходимости в конечной точке.

Основой конструирования и функционирования современных сетей являются их модели. Модель сети -- это схема разделения функций между компонентами сети, определяющая основы их взаимодействия.