Лекции. Информатика_Лекции. Информатика и информатизация

• Название: Информатика и информатизация
• Анкор: Лекции
• Дата: 27.02.2023
• Размер: 387 Kb.
• Имя файла: Информатика_Лекции.doc
• Тип: Решение; #957555
• страница: 7 из 7

Тенденции развития операционных систем

К основным направлениям развития операционных систем относят:

1.      Расширяемость – возможность внесения дополнительных функций без разрушения целостности системы;

2.      Переносимость – возможность использования на различных аппаратных платформах;

3.      Надежность и отказоустойчивость – защищенность от внутренних и внешних сбоев и ошибок, т.е. от некорректных действий прикладных программ, пользователей, оборудования и самой операционной системы;

4.      Совместимость – поддержка выполнения прикладных программ, написанных для других операционных систем, а также взаимодействие между различными ОС, функционирующих в корпоративной среде;

5.      Безопасность – очень важное требование, особенно в сетевой среде и в условиях все более широкого использования Internet в корпоративной деятельности;

6.      Производительность – соответствие быстродействия операционной системы возможностям современных аппаратных средств;

7.      Интеграция с Internet – поддержка соответствующих протоколов, сервисов и Web-серверов;

8.      Сетевые возможности – поддержка эффективного использования сетевых ресурсов, организация удаленного доступа, разграничение доступа и др.

9.    Поддержка многопроцессорной обработки данных.

Общая характеристика операционной системы MS DOS
Наиболее распространенной операционной системой для 16-разрядных персональных компьютеров является MS DOS (Microsoft Disk Operating System).

MS DOS – однопользовательская, однозадачная, 16-разрядная ОС, общающаяся с пользователем с помощью командного интерфейса.

Загрузка MS DOS начинается автоматически после включения компьютера и завершается выдачей на экран монитора приглашения к работе вида: С:\ >, где С: – имя системного диска (диска, с которого осуществлялась загрузка ОС).

Обращение к файлу осуществляется с помощью задания его полного имени: диск:\путь\имя_файла.расширение

Путь – последовательность имен каталогов, в которых содержится файл, разделенных символом «\» (обратный слэш).

Пользователь общается с ОС языком команд, которые обычно вводятся с клавиатуры в командной строке.

Команды MS DOS бывают внутренними и внешними. Внешние команды поставляются вместе с ОС в виде исполняемых файлов и выполняют функции, расширяющие ее возможности: форматирование дискет, проверку дисков и т.п. Внутренние команды встроены в командный процессор и выполняются им.

Каждая команда имеет определенную структуру. В ней выделяют имя (командное слово) и параметры.

Для выполнения команды над группой файлов используются шаблоны имен, в которых символ «*» заменяет любую последовательность символов, а символ «?» – любой один символ в данной позиции. Например, задание в команде шаблона *.doc определяет выполнение команды над группой файлов, имеющих расширение .doc, а шаблона ??1.doc – над файлами с расширением doc, первые два символа в именах которых различны, а третий есть 1.

Например, команда copy c:\*.doc d:\newtext\ выполняет копирование всех файлов с расширением doc, расположенных в корневом каталоге диска C:, в каталог newtext диска D:; команда c:\nc\nc.exe запускает программную оболочку Norton Commander.
Общие сведения об операционной системе Windows
В настоящее время большинство персональных компьютеров в мире работают под управлением той или иной версии операционной системы Windows (Microsoft). Программные продукты этого семейства обладают общими характерными чертами:

      единый графический пользовательский интерфейс;

      пошаговое выполнение операций за счет наличия Мастеров;

      многозадачность;

      поддержка работы в сетевой среде;

      наличие универсальной системы средств обмена данными между приложениями (буфер обмена, динамический обмен данными – DDE, связывание и встраивание объектов – OLE).

В операционных системах семейства Windows реализована открытая архитектура (Windows Open Services Architecture – WOSA), которая предоставляет механизмы для решения задачи передачи информации независимо от ее местоположения и формата представления. С их помощью пользователь компьютера может легко подключиться к любой из информационных служб, располагающихся в различных сетях или операционных системах. В настоящее время обеспечивается стандартный доступ к базам данных, почте, телефонным сетям и системам лицензирования, сетевым службам и специализированным службам (финансовые системы и данные реального времени).

Первыми разработками Microsoft в области создания новых ОС для персональных компьютеров были программные среды Windows 3.x (Windows 3.0, Windows 3.1, Windows 3.11 for Workgroup), которые представляли собой графическую надстройку над операционной системой MS DOS.

Затем на рынок операционных систем корпорацией была представлена первая настоящая ОС семейства Windows – Windows 95. Она является многозадачной, 32-разрядной ОС с расширенными сетевыми функциями и обеспечивает широкие возможности работы с мультимедиа, обработки текстовой, графической, звуковой и видеоинформации, а также предоставляет встроенные средства поддержки обмена файлами и их защиты, возможность совместного использования принтеров, факсов и других общих ресурсов. Windows 95 позволяет отправлять сообщения электронной почтой, факсимильной связью, поддерживает удаленный доступ. Применяемый в ней защищенный режим не позволяет прикладной программе в случае сбоя нарушить работоспособность системы, надежно предохраняет приложения от случайного вмешательства одного процесса в другой, обеспечивает определенную устойчивость к вирусам.

Windows 98 отличается от Windows 95 интеграцией с браузером Internet Explorer, что обеспечивает отображение содержимого папок в виде окна браузера; улучшенной совместимостью с новыми аппаратными средствами компьютера; поддержкой стандарта plug-and-play. Может использоваться на настольных и портативных компьютерах.

WindowsMilleniumEdition (Windows ME) является очередной версией ОС линейки Windows 95, Windows 98 и Windows 98 SE. В ее основе лежит ядро Windows 98.

Параллельно с Windows 95 корпорация Microsoft представила на рынок принципиально новую операционную систему – Windows NT (New Technology), ставшую родоначальницей ряда ОС. Это 32-разрядная система со встроенной сетевой поддержкой и развитыми средствами многопользовательской работы. Она обеспечивает истинную многозадачность, многопроцессорную обработку, разграничение доступа к аппаратным и информационным ресурсам, защиту данных и многое другое.

Эта операционная система очень удобна для пользователей, работающих в локальной сети, а также для коллективных пользователей, особенно группы, выполняющей совместный проект и обменивающейся данными. Поставляется в двух вариантах Windows NT Server и Windows NT for Workstation.

Операционная система нового поколения Windows 2000 ориентирована на разнообразные компьютеры: портативные, настольные, серверы и кластерные системы, и обеспечивает тесную интеграцию с Internet. Она является развитием ОС Windows NT 4.0 и характеризуется следующими параметрами:

     имеет 32-разрядную файловую систему с открытой для дальнейшего развития архитектурой, работающую быстрее и реализующую множество новых возможностей;

     максимально упрощает установку и настройку оборудования за счет поддержки стандарта plug-and-play;

     имеет встроенные средства для работы со звуком, видео и компакт-дисками (CD-ROM); диагностики, оптимизации и исправления ошибок, которые помогают устранять конфликты между устройствами и повышают эффективность функционирования всей системы;

     включает эффективные инструменты для работы с Internet, которые ускоряют работу и поиск информации в World Wide Web.

Вследствие наличия эффективных средств обеспечения защиты (сохранение состояния системы для ее восстановления после сбоев, модифицированная файловая система, шифрование, управление доступом и прочее) Windows 2000 была признана одной из самых безопасных ОС.

В системе Windows 2000 реализованы многие решения, призванные уменьшить затраты на эксплуатацию системы в корпоративных сетях.

Семейство Windows 2000 включает: Windows 2000 Professional, Windows 2000 Server, Windows 2000 Advanced Server, Windows 2000 Datacenter Server. Каждая из них предназначена для своих целей и имеет соответствующие возможности и функции. Например, Windows 2000 Professional ориентирована на домашние компьютеры или рабочие станции.

Windows XP объединяет в себе лучшие качества предыдущих версий Windows: надежность, стабильность и управляемость – от Windows 2000, технологию plug-and-play – от Windows 98. В ней реализован более эффективный интерфейс пользователя, включающий новые возможности группировки и поиска документов, возможность быстрого переключения пользователей и т.д. Пользователь Windows XP может создавать компакт-диски в форматах, позволяющих осуществлять однократную или многократную запись (CD-R или CD-RW), применяя для этого обычный метод перетаскивания или соответствующих мастеров. Операционная система Windows XP реализована корпорацией Microsoft в двух версиях: для домашних пользователей Windows XP HomeEdition, и для корпоративных клиентов – Windows XP Professional Edition.

ОС Windows NT, 2000, XP поддерживают файловые системы FAT, NTFS, CDFS.

Дальнейшее развитие возможностей ОС Windows 2000 Server получили в 64-разрядной операционной системе Windows Server 2003,версии которой ориентированы на малый бизнес и рынок SOHO (SmallOffice/HomeOffice – малый офис/домашний офис), серверы крупных предприятий, построение Web-серверов.

Windows CE – операционная система для мобильных вычислительных устройств, таких, как карманные компьютеры, цифровые информационные пейджеры, сотовые телефоны, мультимедийные и развлекательные приставки, включая DVD проигрыватели и устройства доступа в Internet. Это 32-разрядная, многозадачная операционная система, имеющая открытую архитектуру. Windows CE позволяет устройствам различных категорий «говорить» и обмениваться информацией друг с другом, связываться с корпоративными сетями и с Internet, пользоваться электронной почтой. Она компактна и высоко производительна, функционирует на микропроцессорах различных марок и изготовителей.

Cемейство Unix является одной из альтернатив семейству ОС Windows. Unix была создана в BellTelephoneLaboratories. Основное отличие и преимущество этого семейства заключается в реализации для широкого круга аппаратных платформ – это первая действительно переносимая на различные аппаратные платформы операционная система. Unix ориентирована, прежде всего, на работу в больших локальных и глобальных сетях. В ней используются различные варианты графического интерфейса. Универсальность системы обеспечивается множеством прикладных программ.

В настоящее время существуют версии ОС Unix от различных производителей. Среди них наиболее известны коммерческие версии Sun и Solaris для компьютеров фирмы Sun, AIX для мини-компьютеров IBM, IRIX для компьютеров Silicon Graphics, свободно распространяемые FreeBSD и Linux для компьютеров платформы Intel.

Независимо от версии общими для Unix чертами являются:

        многопользовательский режим и наличие мощных средств защиты данных от несанкционированного доступа;

        многозадачность;

        переносимость системы за счет написания ее ядра на языке С;

        наличие простого пользовательского интерфейса;

        наличие встроенных средств поддержки компьютерных сетей, что делает систему одной из самых популярных серверных платформ в Internet.

В настоящее время все большую популярность приобретает ОС Linux, которая является многозадачной, многопользовательской операционной системой с поддержкой национальных и стандартных клавиатур, поддерживает различные типы файловых систем, в частности, MS DOS, обеспечивает поддержку полного семейства протоколов TCP/IP для работы в сети.

Первая версия операционной системы Linux была создана в 1991 г. финским студентом Линусом Торвальдсом. Эта система распространяется бесплатно (англ. freeware), и ее программный код доступен всем желающим, поэтому многие программисты стали поддерживать Linux, добавляя к ней драйверы устройств, разрабатывая разные приложения и др.
Обработка текстов
Среди наиболее распространенных программ выделяются программы обработки текстов. Они представляют собой приложения для создания, обработки, хранения и печати документов различной сложности. Функциональные возможности этих программ варьируются от простейших редакторов текстов, предназначенных для создания текстов простой структуры, до сложных издательских систем, позволяющих создавать документы для типографского издания. В зависимости от функциональных возможностей программные продукты обработки текстов принято делить на: редакторы текстов; редакторы документов; издательские системы.

Редакторы текстов предназначены для обработки простых текстов, в том числе текстов программ, написанных на языках программирования. Они обычно не являются самостоятельными программными продуктами, а встраиваются в соответствующие системы программирования или операционные системы и их оболочки, например, текстовый редактор Блокнот, встроенный в операционную систему Windows. К основным функциям этих редакторов относятся: набор и редактирование текста, просмотр текста, распечатка текста.

Достоинства редакторов текстов программ в том, что они проверяют синтаксис программ, написанных на конкретном языке программирования, облегчая пользователю поиск ошибок в программе. Иногда они совмещают в себе и функции отладки. В эту группу входят редакторы для языков Бейсик, Паскаль, Си и др. Эти редакторы можно использовать не только при работе с текстами программ, но и для подготовки небольших, несложных документов. Для более сложных и объемных документов, используются редакторы документов.

Редакторы документов предназначены для работы с текстом, имеющим структуру документа, т.е. состоящим из разделов, параграфов, абзацев, предложений, слов. Существует большой класс редакторов документов, например: Word Perfect, LaTex и др. Представителем данного класса является текстовый процессор Microsoft Word.

Часто специалистов интересует не только подготовка текста, а подготовка его в виде, близком к типографскому. Такие программные средства получили название издательских систем, которые служат для окончательной верстки документа, т.е. размещения текста на странице, вставки рисунков, использования разных шрифтов. Примером такой системы может служить настольная издательская система Page Marker. Эти системы могут выполнять обтекание рисунков, таблиц; макетировать текст (разбивать текст на колонки и др.), т.е. компоновать текст и рисунки на странице. Эти системы используются в крупных издательствах, типографиях, значительно сокращая затраты и сроки выхода печатной продукции. Программное обеспечение таких систем составлено из мощного редактора документов, разнообразных графических вспомогательных программ, а также программ для оформления страниц с версткой полос.
Обработка таблиц
Множество задач, стоящих перед фирмами и компаниями, носят учетно-аналитический характер и требуют табличной компоновки данных с подведением итогов по различным группам и разделам данных, например, при составлении баланса, справок для налоговых органов, всевозможных финансовых отчетов и статистических таблиц. При этом часть данных периодически меняется, а часть рассчитывается по формулам. Такие работы относятся к разряду рутинных и для их выполнения целесообразно использовать ПК.

Именно для проведения расчетов данных, представленных в табличной форме, были разработаны пакеты прикладных программ, получивших название табличный процессор.

Табличные процессоры – это специальный комплекс программ для управления электронной таблицей. Электронная таблица (ЭТ) – компьютерный эквивалент обычной таблицы, в клетках (ячейках) которой записаны данные различных типов: текст, даты, формулы, числа.

Использование табличных процессоров целесообразно в тех случаях, когда:

        числа, с которыми требуется работать при решении поставленной задачи, можно расположить в виде таблицы, т. е. в строках и графах;

        числа в одной строке или графе связаны с числами в других строках или графах и предполагается использование математических вычислений над данными таблицы;

        предполагается статистическая обработка данных; возможно частое изменение информации; отслеживается большое число показателей; предполагается изготовление нужного числа копий табличных документов.

Первая такая программа, реализующая концепцию электронных таблиц, VisiCalk была разработана Д. Бриклиным и Б. Фрестоном в 1979 г. По этой концепции основной формат электронной таблицы – это экран дисплея с сеткой, разделяющей его на столбцы и строки, обозначенные соответственно буквами латинского алфавита и цифрами.

Технология работы с табличным документом аналогична процедурам подготовки текстовых документов: редактируемый отчет в виде таблицы выводится на экран, и пользователь может в диалоговом режиме вносить в него свои изменения (т.е. редактировать содержимое ячеек электронной таблицы). Пользователь может переносить и копировать содержимое ячеек из одного места таблицы в другое, использовать всевозможные шрифты (различного типа, начертания и размера), печатать на принтере необходимое количество экземпляров подготовленного табличного документа. Все внесенные изменения сразу же отображаются на экране компьютера. Если один раз отработать форму таблицы и установить характер необходимых расчетов, то в дальнейшем технологический процесс сводится только к вводу данных и, при необходимости, к их редактированию.

Табличные процессоры относятся к диалоговым системам, построенным по принципу меню: из списка возможных действий пользователь выбирает то, что ему необходимо. Табличные процессоры обеспечивают:

        ввод, хранение и корректировку большого количества данных;

        автоматическое обновление результатов вычислений при изменении исходных данных;

        дружественный интерфейс;

        наглядность и естественную форму документов, представляемых пользователю на экране.

В зависимости от вида табличного процессора пользователю доступны различные функции. Как правило, обязательный набор включает следующие основные типы функций:

1) для формул при вычислениях:

      математические, тригонометрические, включая функции суммирования, произведения, извлечения квадратного корня, логарифмическую и т.п.;

      логические функции типа IF (если);

      статистические функции средней арифметической и определения количества всех значений в заданном диапазоне клеток;

2) текстовые функции, позволяющие отработать некоторым образом текстовые значения клеток, например, отразить только первые три символа текстовой строки;

3) финансовые функции для выполнения основных финансовых операций, таких, как определения величины амортизации, величины платежей за инвестиции, начисления процентов и т.п.;

4) функции даты и времени;

5) функции сгруппированных данных, например, сортировка данных по различным критериям.

На основе табличных данных средствами табличного процессора можно проводить графический анализ данных с использованием разнообразных графиков и диаграмм.

Возможности табличных процессоров определяются, с одной стороны, характеристиками собственно пакета прикладных программ, а с другой – техническими характеристиками ПК: объемом таблицы (допустимым количеством строк и столбцов), требуемым минимальным объемом оперативной памяти, минимально необходимым объемом дисковой памяти.

Первые версии электронных таблиц работали с операционной системой MS DOC. Это – SuperCalc, Lotus 1-2-3, QutroPro.

Затем были созданы интегрированные пакеты Framework, Мастер и др. Эти пакеты совмещали в себе табличные процессоры, базы данных и текстовые редакторы.

Впоследствии появляются прикладные пакеты, работающие под Windows, такие как Excel, Works, Lotus 1-2-3 (5) и др. На сегодняшний день по статистике лидером среди программного обеспечения данного типа является табличный процессор Excel фирмы Microsoft (его используют более 80% пользователей во всем мире). Excel способен обрабатывать таблицы размером 65536 строк на 256 столбцов.

Обработка графики
Множество графических изображений, выводимых на экран компьютера, представляет компьютерную графику. Ее можно классифицировать по различным признакам. Рассмотрим основные из них.

Способ формирования изображения является основополагающим классификационным признаком графики, так как он не только лежит в основе качества изображения, выводимого на экран, но и определяет возможности редактирования и емкость занимаемой при хранении изображения памяти, а также поведение графического объекта при различных технических характеристиках монитора. По этому признаку выделяют три вида компьютерной графики: растровую, векторную и фрактальную.

В растровой графике изображение представляется множеством точек (пикселей), размещаемых по фиксированным строкам (растрам). Она, в основном, используется при работе с картинками, полученными при фотографии, киносъемке, сканировании, поэтому главным назначениям средств работы с такой графикой можно назвать редактирование изображений. Примером приложений для работы с растровой графикой можно назвать программу Adobe Photoshop (с форматом файлов .pcd), редактор Paint (.bmp). Для сканированных изображений широко известен формат .tiff, а для передачи растровых изображений по сети Internet наиболее известными являются форматы .gif и .jpg.

Растровая графика при реализации требует большого объема дисковой и оперативной памяти, т.к. при хранении и обработке изображения кодируется каждый пиксель. Качество растрового изображения зависит от разрешающей способности экрана (например, 800х600 или 1152х864 пикселей). При изменении разрешающей способности изображение может искажаться.

Векторная графика предназначена для создания изображений в виде совокупности линий (векторов). Такие картинки широко используются в редакционной, оформительской, чертежной, проектно-конструкторской работе, в картографии. Примером приложений, работающих с векторной графикой, можно назвать Adobe Illustrator, AutoCAD, CorelDraw и др. Наиболее известными форматами векторных изображений являются: .eps, .dcs, .pdf, .cdr, .cmx. Характерными отличительными чертами векторной графики можно назвать следующие:

        основной элемент изображения – линия, которая на экране воспроизводится совокупностью точек, однако строится она по вычисленным координатам (вычисляемая графика), отталкиваясь от координат ее начала и конца. Поэтому для хранения изображения здесь требуется меньше памяти, чем в растровой графике (в памяти хранится не код каждой точки, а параметры каждой построенной линии);

        изменение размера или угла наклона линии не ведет к изменению занимаемой ею памяти.

Естественным развитием векторной графики стала объектно-ориентированная графика. В ней расширился перечень и свойства основных элементов (примитивов), например, при редактировании изображения можно изменить (перенести, повернуть и др.) любой примитив; при масштабировании объекты не искажаются.

Фрактальная графика – вычисляемая графика, основанная на программировании изображения. Поэтому она обычно используется для построения графиков и диаграмм. Средствами такой графики оснащены любые табличные процессоры, например, Excel, Lotus, QuatroPro, SuperCalc и текстовые редакторы, например MS Word. Отличительными чертами фрактальной графики можно назвать:

        изображение формируется по уравнениям;

        в памяти хранятся не объекты, а их уравнения;

        позволяет моделировать путем математических вычислений сложные, причудливые и необычные рисунки.

По размерности получаемого изображения компьютерную графику можно разделить на следующие группы:

        двумерная компьютерная графика – 2D-графика – плоские 2-мерные изображения. Используется в полиграфических комплексах, в дизайнерских, презентационных, анимационных программах

        трехмерная компьютерная графика – 3D-графика – графика с объемным изображением.

По динамике изображения графика может быть:

        статическая графика – компьютерная графика с неизменяющимися картинками;

        компьютерная анимация – графика с изменяющимися 2-х и 3-х-мерными изображениями. Приложения, работающие с такой графикой можно подразделить на: программы 2-х и 3-х-мерного моделирования; программы 2-х и 3-х-мерной анимации; презентационные пакеты.

По назначению графику можно разделить на группы: для полиграфии; для компьютерной живописи; для презентаций; для кино, рекламы, клипов; деловая графика – для отображения данных экономических расчетов в виде графиков и диаграмм различных типов; научная графика – для представления научных объектов различной природы, например, для виртуальной визуализации каких-либо процессов и явлений; конструкторская графика – для 2-х и 3-х-мерного моделирования различных объектов (схемотехника, дизайн, проектирование, инженерные разработки, и пр.).

Не зависимо от способа формирования изображения большинство графических процессоров обеспечивают: создание и редактирование графических изображений; цветокоррекцию, ретуширование; поддержку многослойной структуры изображения; моделирование различных кистей (карандаш, рука, уголь, аэрограф, и др.) и материалов (акварели, масла, натуральной среды, и др.); средства многоцветной градиентной заливки и теневые эффекты; моделирование и деформация 2-х и 3-х-мерных объектов; средства анимации; комбинацию видео и звуковых эффектов; редактирование текста; и многое другое.
Математическая обработка данных
Для автоматизации математических расчетов используются разнообразные вычислительные средства от программируемых микрокалькуляторов до сверхмощных суперЭВМ. Тем не менее, такие расчеты остаются сложным делом. Более того, применение компьютеров внесло новые трудности: прежде чем начать расчеты, пользователь должен освоить основы программирования на одном или нескольких языках программирования и численные методы расчетов.

Положение стало меняться после появления специализированных программных комплексов для автоматизации математических и инженерно-технических расчетов.

Технология MathML являющаяся расширением формата HTML позволяет отображать на Интернет-странице формулы, созданные в Mathematica, используя технологию кодирования Mathematica.

Из вычислительных возможностей пакета можно выделить следующие:

        высокая степень точности вычислений;

        алгебраические и численные вычисления производных и интегралов;

        решение систем алгебраических, дифференциальных и разностных уравнений;

        наличие широкого набора встроенных математических функций (общим количеством более 200), включая преобразования Фурье, статистические и др.

        поддержка целого ряда функций матричных и векторных вычислений;

        поддержка вычислений, как в области действительных чисел, так и комплексных чисел.

Как следует из перечисленного, пакет Mathematica предоставляет весьма широкие возможности любому пользователю, использующему его для решения своих математических задач из различных областей современного естествознания.

MatLab – это высокопроизводительная система для технических расчетов, включающая вычисления, визуализацию и программирование в удобной среде, где задачи и решения выражаются в форме, близкой к математической. MatLab можно использовать для:

        математических вычислений;

        создания алгоритмов;

        анализа данных, исследования и визуализация;

        научной и инженерной графики;

        разработки интерфейса, включая создание графического интерфейса.

MatLab развивался в течение нескольких лет, ориентируясь на различных пользователей. В университетской среде он представлял собой стандартный инструмент для работы в различных областях математики, машиностроении и науки.

В MatLab важная роль отводится специализированным группам программ, называемых toolboxes. Они очень важны для большинства пользователей MatLab, так как позволяют изучать и применять специализированные методы. Toolboxes – это всесторонняя коллекция функций MatLab (М-файлов), которые позволяют решать частные классы задач, например, для обработки сигналов, систем контроля, нейронных сетей, нечеткой логики, вэйвлетов, моделирования и т.д.

Система MatLab состоит из пяти основных частей:

Язык MatLab. Это язык матриц и массивов высокого уровня с управлением потоками, функциями, структурами данных, вводом-выводом и особенностями объектно-ориентированного программирования. Это позволяет создавать простые и сложные приложения.

СредаMatLab. Это набор инструментов и приспособлений, с которыми работает пользователь или программист MatLab. Она включает в себя средства для управления переменными в рабочем пространстве MatLab, вводом и выводом данных, а также создания, контроля и отладки М-файлов и приложений MatLab.

Управляемая графикаMatLab. Это графическая система MatLab, которая включает в себя команды высокого уровня для визуализации двух- и трехмерных данных, обработки изображений, анимации и иллюстрированной графики. Она также включает в себя команды низкого уровня, позволяющие полностью редактировать внешний вид графики, также как при создании Графического Пользовательского Интерфейса (GUI) для MatLab приложений.

Библиотека математических функций. Это обширная коллекция вычислительных алгоритмов от элементарных функций, таких как сумма, синус, косинус, комплексная арифметика, до более сложных, таких как обращение матриц, быстрое преобразование Фурье.

Программный интерфейс. Это библиотека, которая позволяет писать программы на Си и Фортране, которые взаимодействуют с MatLab. Она включает средства для вызова программ из MatLab (динамическая связь), вызывая MatLab как вычислительный инструмент и для чтения-записи Mat-файлов.

Simulink, сопутствующая MatLab программа, – это интерактивная система для моделирования нелинейных динамических систем. Она представляет собой среду, управляемую мышью, которая позволяет моделировать процесс путем перетаскивания блоков диаграмм на экране и их манипуляцией. Simulink работает с линейными, нелинейными, непрерывными, дискретными, многомерными системами.

В середине 80-х годов фирма Mathsoft Inc. разработала математическую систему MathСad. Можно отметить одну очень важную особенность, выгодно отличающую MathСad от других математических пакетов: математические выражения, обрабатываемые в MathСad, почти в точности повторяют обычную математическую символику.

MathСad – программное средство, среда для выполнения на компьютере разнообразных математических и технических расчетов, снабженная простым в освоении и в работе графическим интерфейсом, которая предоставляет пользователю инструменты для работы с формулами, числами, графиками и текстом. В среде MathСad доступны более сотни операторов и логических функций, предназначенных для численного и символьного решения математических задач различной сложности.

MathСad позволяют специалистам в конкретной научно-технической области очень быстро освоить работу на компьютере в области математического моделирования, не вдаваясь в тонкости программирования на традиционных языках (Fortran, С, Pascal, Basic и др.).

Основные преимущества работы в среде пакета MathСad следующие:

1.      Математические выражения в среде MathСad записываются в их общепринятой нотации: числитель находится сверху, а знаменатель — внизу; в интеграле пределы интегрирования также расположены на своих привычных местах. Это делает её понятной не только для компьютера, но и для пользователя.

2.      В среде MathСad процесс создания программы идет параллельно с ее отладкой. Пользователь, введя в MathСad-документ новое выражение, может не только сразу подсчитать, чему оно равно при определенных значениях переменных, но и построить график или поверхность, беглый взгляд на которые может безошибочно показать, где кроется ошибка, если она была допущена при вводе формул или при создании самой математической модели.

3.      В пакет MathСad интегрирован довольно мощный математический аппарат, позволяющий решать возникающие проблемы без вызова внешних процедур.

Перечень вычислительных инструментов, доступных в среде MathСad, следующий:

        решение алгебраических уравнений и систем (линейных и нелинейных);

        решение обыкновенных дифференциальных уравнений и систем (задача Коши и краевая задача);

        решение дифференциальных уравнений в частных производных;

        статистическая обработка данных (интерполяция, экстраполяция, аппроксимация и многое другое);

        работа с векторами и матрицами (линейная алгебра и др.);

        поиск минимумов и максимумов функциональных зависимостей.

Пакет MathСad дополнен справочником по основным математическим и физико-химическим формулам и константам, которые можно автоматически переносить в документ без опасения внести в них искажения, увы, нередкие при ручной работе.

К пакету MathСad можно приобрести те или иные электронные учебники по различным дисциплинам: статистика, термодинамика, теория управления, сопротивление материалов и т.д. Прежде чем решать возникшую проблему, пользователь может изучить электронный учебник и перенести из него в свой документ нужные фрагменты, отдельные формулы и константы.

Система MathСad оборудована средствами анимации, что позволяет реализовать созданные модели не только в статике (числа, таблицы, графики), но и в динамике (анимационные клипы).

В систему MathСad интегрированы средства символьной математики, что позволяет решать поставленные задачи (этап задачи) не только численно, но и аналитически.

MathСad является полноценным Windows-приложением со встроенными средствами обмена (буфер обмена и OLE). Пакет оборудован текстовым процессором, позволяющим оформить статью без помощи редактора типа Word.

К математическим относятся пакеты программ Mathematica, MatLab, Maple, MathСad, Gauss, Eureka и др.

Среди этих средств можно особо выделить многофункциональный интегрированный пакет Mathematicaкак достаточно широко распространенное уникальное средство, позволяющее весьма эффективно оперировать различного рода алгебраическими и численными вычислениями, текстовой, графической и изобразительной информацией, а также multimedia-расширениями.
Классификация компьютерных сетей
Компьютерной сетью (КС), или сетью ЭВМ, называется комплекс территориально рассредоточенных ЭВМ, связанных между собой каналами передачи данных и сетевым программным обеспечением для предоставления совместного доступа к общему ресурсу сети потенциальному пользователю сети и обмена информацией.

По территориальному признаку КС делятся на:

        локальные (Local Area Network, LAN) – сети, организованные в пределах существенно ограниченной территории (комната, этаж, здание, соседние здания). Размер локальной сети не превышает нескольких километров.

        региональные (Metropolian Area Network, MAN) – сети, расположенные на обширном участке местности. Региональная сеть может соединять компьютеры внутри города, экономической зоны или отдельно взятой страны.

        глобальные (Wide Area Network, WAN) – сети, которые простираются на расстояния от десятков до десятков тысяч километров и могут объединять сотни локальных. Среди глобальных компьютерных сетей наиболее популярной является сеть Интернет.

Указанные выше сети различаются:

 методами передачи данных. В локальных сетях, как правило, используются методы, не требующие предварительной установки соединения – данные просто передаются в канал связи без подтверждения готовности их принять. Глобальные сети ориентированы на соединение, т.е. еще до начала передачи данных между компьютерами сети устанавливается соединение, которое подтверждается обменом компьютеров между собой специальными сигналами (кодами);

 скоростью передачи данных. Скорость передачи данных в локальных сетях значительно выше (10, 16 и 100 Мбит/с), чем в глобальных (от 2,4 Кбит/с до 2 Мбит/с);

  разнообразием услуг. В локальных сетях существует широкий набор услуг, таких как файловые службы, услуги печати, услуги баз данных и т.д. Глобальные сети предоставляют в основном услуги, связанные с почтой и обменом файлами;

 масштабируемостью (возможностью расширения при сохранении качества). Локальные сети обладают плохой масштабируемостью. Глобальным сетям присуща хорошая масштабируемость, так как они изначально разрабатывались для сколь угодно большого числа пользователей.

В современном мире большую популярность приобрели корпоративные компьютерные сети, которые могут содержать различные сочетания всех выше перечисленных признаков и представляют собой сложный комплекс технических, системных и программных средств, функционирующих в рамках отдельных предприятий или корпораций. Территориальный признак в них не имеет никакого значения.

Основными направлениями использования КС являются следующие:

  совместный доступ к аппаратным, программным и информационным ресурсам (использование дисков или только определенных папок и файлов других компьютеров, принтеров, программного обеспечения, баз и банков данных);

 предоставление коммуникационных услуг (службы информации, электронная почта, телеконференции и т.д.);

  распределенная обработка данных. КС можно использовать для обработки данных на отдельных компьютерах, связанных между собой и представляющих распределенную систему
ИНФОРМАТИКА И ИНФОРМАТИЗАЦИЯ
Информатика как наука

Основные понятия информатики

Экономическая информация

Информатизация и информационное общество
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА
История развития вычислительной техники

Классификация электронно-вычислительных машин

Принципы строения и функционирования ЭВМ Джона фон Неймана

Персональные компьютеры

Тенденции развития вычислительной техники
СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Программный принцип управления компьютером

Классификация программного обеспечения ПК

Операционные системы

Тенденции развития операционных систем

Общая характеристика операционной системы MS DOS

Общие сведения об операционной системе Windows

Обработка текстов

Обработка таблиц

Обработка графики

Математическая обработка

Классификация компьютерных сетей

1[2] Стандарт ISO 2382/1-84.

2

3[3] Unicode– международный стандарт представления многоязычного текста, который требует, чтобы каждый символ кодировался двумя байтами, чего достаточно для размещения почти всех символов, используемых в большинстве известных видов письменности. Для обозначения символов Unicode принято использовать шестнадцатеричные номера от 0000 до FFFF.