Понятия программного обеспечения

1. Основные понятия программного обеспечения. Характеристика программного продукта. Основные виды программного обеспечения

Программа — упорядоченная последовательность команд компьютера для решения задач. ПО — это совокупность программ обработки данных и необходимых для их эксплуатации документов. Задача — это проблема, подлежащая решению. Приложение — это программная реализация на компьютере решения задач. Различают 2 вида задач: 1) Технические, которые являются основой для разработки сервисных средств ПО в виде утилит, сервисных программ, библиотек процедур и др., применяемых для обеспечения работоспособности компьютера, разработки др. программ или обработки данных функциональных задач. 2) Функциональные, которые требуют решения при реализации функций управления в рамках информационных систем предметных областей. Предметная область — это совокупность связанных между собой функций, задач управления, с помощью которых достигается выполнение поставленных целей. Процесс создания программ можно представить как последовательность следующий действий: Постановка задачи->алгоритм решения->программирование. Постановка задачи — это точная формулировка решения задачи на компьютере с описанием входной и выходной информации. Алгоритм решения — это система точно сформулированных правил, определяющая процесс преобразования допустимых исходных данных (входной информации) в желаемый результата (выходной информации) за конечное число шагов. Программирование — теоретическая и практическая деятельность, связанная с созданием программ. Базируется на комплексе научных дисциплин, направленных на исследование, разработку и применение методов и средств разработки программ. б) Характеристика программного продукта. Программные продукт — это комплекс взаимосвязанных программ для решения определенной проблемы массового спроса, подготовленной к реализации как любой вид промышленной продукции. Основные характеристики программ: 1) Алгоритмическая сложность. 2) Состав и глубина проработки реализованных функций обработки. 3) Полнота и системность функций обработки. 4) Объем файлов программ. 5) Требования к операционной системе и техническим средствам обработки со стороны программного средства. 6) Объем дисковой памяти. 7) Размер оперативной памяти для запуска программ. 8) Тип процессора. 9) Версия операционной системы. 10) Наличие сети и др. Основные характеристики качества программ: 1) Мобильность означает их независимость от технического комплекса системы обработки данных, операционной среды, сетевой технологии обработки данных, специфики предметной области и др. 2) Надежность работы программного продукта (ПП) определяется бесперебойностью и устойчивостью в работе программ, точностью выполнения приписанных функций обработки, возможностью диагностики ошибок, возникающих в процессе работы программ. 3) Эффективность ПП оценивается как с позиции прямого его назначения — требований пользователя, так и с точки зрения расходов вычислительных ресурсов, необходимых для его эксплуатации. 4) Модифицируемость ПП означает способность к внесению изменений, например, расширение функций обработки, переход на другую техническую базу обработки. 5) Коммуникативность ПП основана на максимально возможной их интеграции с другими программами, обеспечением обмена данными в общих форматах представления. 3. Основные виды программного обеспечения. 1) Прикладные программы непосредственно обеспечивают выполнение необходимых пользователям работ: редактирование текста, рисование картинок, обработку информационных массивов и т. д. Наиболее широко применяются: — Редакторы текстов; - Табличные процессоры — Издательские системы (для подготовки документа топографического качества); - Системы управления базами данных (для обработки массивов информации); - Подготовка презентаций (слайд-шоу); - Программы экономического назначения (бухгалтерские программы, программы финансового анализа, правовые базы данных); - Программы для создания рисунков, анимационных и видеофильмов; - Системы автоматизированного проектирования (САПР) — программы черчения и конструирования различных предметов и механизмов; - Программы для статистического анализа данных; - Компьютерные игры, электронные справочники, обучающие программы и др. б) Системные программы выполняют различные вспомогательные функции, например, создание копий используемой информации, проверку работоспособности устройств компьютера и др. — Драйверы — программы, обеспечивающие взаимодействие с каким-либо устройством. Они расширяют возможности операционных систем (ОС), например, позволяя ей работать с тем или иным устройством, обучаю ее новому протоколу обмена данными и др. — Программные оболочки — популярный класс системных программ, который обеспечивает более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем штатные ОС. — Вспомогательные (сервисные) программы (утилиты) обеспечивают безопасность хранения дисковых данных, восстановление данных в аварийных ситуациях, телефонной связи, шифрования данных и прочее (программы резервирования, антивирусные программы, программы упаковщики, русификаторы, программы для диагностики компьютера, для оптимизации дисков, динамичного сжатия дисков, ограничения доступа и др.) В) Инструментальные системы (системы программирования, которые обеспечивают создание новых программ для компьютера). Эти системы обычно включают компилятор, осуществляющий преобразование программ на языке программирования в программу в машинных кодах. Или интерпретатор, осуществляющий непосредственное выполнение программы на языке программирования высокого уровня, редактор текстов программ, библиотеки полезных программ, а иногда и различные вспомогательные программы.

2. Общая характеристика пакетов прикладных программ. Классификация ППП

Общая характеристика пакетов прикладных программ. ППП являются наиболее динамично развивающейся частью ПО: круг решаемых с помощью ППП задач постоянно расширяется. Во многом внедрение компьютеров практически во все сферы деятельности стало возможным благодаря появлению новых и совершенствованию существующих ППП. Достижения в области микроэлектроники, приводящие к появлению более мощных по своим функциональным возможностям, также являются причиной создания новых ППП. В свою очередь, необходимость улучшения характеристик использования пакета при решении конкретных задач пользователя стимулирует совершенствование архитектуры и элементной база компьютеров и периферийных устройств. Структура и принципы построения ППП зависят от класса ЭВМ и операционной системы, в рамках которой этот пакет будет функционировать. Наибольшее количество разнообразных ППП создано для IBM PC — совместных компьютеров с операционной системой MS DOS и операционной оболочкой WINDOWS б) Классификация ППП. 1. Проблемно-ориентированные ППП — наиболее развитая в плане реализуемых функций и многочисленная по количеству созданных пакетов ППП. 2. Текстовые процессоры — специализированные программы, предназначенные для работы с документами (текстами), позволяющие компоновать, форматировать, редактировать тексты при создании пользователем документа. 3. Настольные издательские системы (НИС) — программы, предназначенные для профессиональной издательской деятельности и позволяющие электронную верстку широкого спектра основных типов документов, типа информационного бюллетеня, краткой цветной брошюры и объемного каталога или торговой заявки, справочника (Page Maker, Quark XPress, Frame Maker, Microsoft Publisher и т. д.). 4. Графические редакторы — пакеты, предназначенные для обработки графической информации, делятся на ППП обработки растровой графики и изображений (Adobe Photoshop), и векторной графики (предназначены для профессиональной работы, связанной с художественными и техническими иллюстрациями с последующей цветной печатью, занимают промежуточное положение между САПР и НИС (пример: Corel Draw). 5. Электронные таблицы — пакеты программ, предназначенных для обработки табличным образом организованных данных. 6. Организаторы работ — это пакеты программ, предназначенные для автоматизации процедур планирования, использования различных ресурсов, как отдельного человека, так и всей фирмы или ее структурных подразделений. Подразделяются на: управление проектами (MS Project) и организацию деятельности отдельного человека (Lotus Organizer ACTI). 7. Системы управления базами данных (СУБД) — предназначены для автоматизации процедур создания, хранения и извлечения электронных данных (dBase, Paradox, MS Access, Oracle). 8. Пакеты программ мультимедиа предназначены для использования ПЭ ВМ для отображения и обработки аудио-видео информации. Подразделяются на пакеты для обучения и досуга, и программы для подготовки видеоматериалов для создания мультимедиа, представления демонстрационных дисков и стендовых материалов. Пример: Director for Windows 9. Программы распознавания символов — предназначены для перевода графического изображения букв и цифр в ASCH-коды этих символов. Используются, как правило, совместно со сканерами (Fine Reader). 10. Финансовые программы — предназначены для ведения различных финансов, автоматизации бухгалтерского учета малых и крупных фирм, экономического прогнозирования развития фирмы, анализа инвестиционных проектов, разработки технико-экономического обоснования финансовых сделок и т. п. (Turbo Tax for Windows, Systat). 11. Интегрированные пакеты программ — по количеству наименований продуктов немногочисленная, но довольно мощная и активно развивается (Flame Work, Microsoft Officce).

3. Системы счисления. Понятие систем счисления. Виды и группы систем счисления

Система счисления (СС) — это правило записи числа с помощью заданного набора специальных знаков — цифр. Существует несколько групп записи чисел: Унарная. Это СС, в которой для записи чисел используется один знак — (палочка). Следующее число получается из предыдущего путем добавления новой — единицы, их количество равно самому числу. Для записи числа в унарной системе используют обозначение Z1. Непозиционные СС (самая распространенная — Римская). В ней некоторые базовые числа представлены заглавными латинскими буквами: 1-I 5-V, 10-X, 50-L, 100-C, 500-D, 1000-M, Если цифра меньшего значения стоит справа от большей цифры, то их значения суммируются, если слева-то меньшее значение вычитается из большего. Цифры I, X, C, M могут следовать подряд не боле трех раз. Цифры V, L, D могут использоваться в записи числа не более одного раза. Позиционные СС — СС, в которых значение каждой цифры в изображении числа определяется ее положением (позицией) в ряду других цифр. Общим дл унарной и римской СС является то, что значение числа в них определяется посредством операций сложения и вычитания базисных цифр, из которых составлено число, независимо от их позиции в числе. Такие системы получили название аддитивные. В отличие от них позиционные СС считаются аддитивно-мультипликативными, т.к. значение числа определяется операциями умножения и сложения.

4. Перевод целых и дробных чисел из одной системы счисления в другую

Поскольку одно и то же число может быть записано в различных СС, то возможен перевод числа из одной системы в другую. Т.к. самая распространенная СС — десятичная, то необходимо рассмотреть алгоритмы перевода из десятичной системы в другую и обратно. Алгоритм перевода из десятичной СС в другую. 1). Целочисленно разделить исходное число Z (10) на основание новой системы (p) и найти остаток отделения — это будет цифра от 0-го разряда числа Z. 2). Частное от деления снова разделить на P с выделением остатка, процедуру продолжать до тех пор, пока частное не окажется меньше P. 3). Образованные остатки от деления, поставленные в порядке, обратном их получения, и представляют Z (p). Алгоритм перевода Z (p) в Z (10). Для этого преобразования используют формулу (1): Z_p=a_k-1*p^k-1+a_k-2*p^k-2+ … +a₁*p¹+a₀*p⁰; (1) Где p — основание СС, k — общее число цифр числа. Например: 443 (5)=4*5² + 4*5¹ + 3*5⁰ = 100+20+3 = 123. Алгоритм перевода дробного числа из десятичной СС в другую систему. Умножить исходную дробь в 10-ной системе на основание P, выделить целую часть — она будет первой цифрой новой дроби, отбросить целую часть. Для оставшейся дробной части операцию умножения с выделение целой и дробной частей повторять, пока в дробной части не окажется 0 или не будет достигнута желаемая точность конечного числа. Записать дробь в виде последовательности цифр после поля с разделителями в порядке их появления. Пример: 0,375 (10) в 0, Y (2). 0.375*2 = |0.|750 0.75*2 = |1.|50 0.5*2 = |1.|0 0.375₁₀ = 0.011₂ 4. Алгоритм перевода 0. Y (P) в 0. Y (10) сводится к вычислению значения формулы (1). Пример: 0,011₂ = 0*2^-1 + 1*2^-2 + 1*2^-3 = 0,25+0,125 = 0,375₁₀.

5. Арифметические операции в двоичной системе счисления и представление чисел в других системах счисления

Сложение производится согласно таблице сложения, которая для двоичных чисел имеет вид: 0+0=0, 0+1=1, 1+0=1, 1+1=10 Пример: 0101₂ + 1100₂ = 10 001. 2) Умножение производится согласно таблице умножения. 0*0=0, 0*1=0 1*0=0, 1*1=1 Пример: 1101₂*101₂ = 1 000 001. Таким образом, умножение двоичных чисел сводится к операциям сдвига на один двоичный разряд влево и повторения первого сомножителя в тех разрядах, где второй сомножитель содержит 1, и сдвига без повторения с разрядом 0. Представление чисел в других СС.

6. Компьютерные преступления: общая характеристика и классификация

Зарубежными специалистами разработаны различные классификации способов совершения компьютерных преступлений. Ниже приведены названия способов совершения подобных преступлений, соответствующих кодификатору Генерального Секретариата Интерпола. В 1991 году данный кодификатор был интегрирован в автоматизированную систему поиска и в настоящее время доступен НЦБ более чем 100 стран. Все коды, характеризующие компьютерные преступления, имеют идентификатор, начинающийся с буквы Q. Для характеристики преступления могут использоваться до пяти кодов, расположенных в порядке убывания значимости совершенного. QA — Несанкционированный доступ и перехват QAH — компьютерный абордаж QAI — перехват QAT — кража времени QAZ — прочие виды несанкционированного доступа и перехвата QD — Изменение компьютерных данных QUL — логическая бомба QDT — троянский конь QDV — компьютерный вирус QDW — компьютерный червь QDZ — прочие виды изменения данных QF — Компьютерное мошенничество QFC — мошенничество с банкоматами QFF — компьютерная подделка QFG — мошенничество с игровыми автоматами QFM — манипуляции с программами ввода-вывода QFP — мошенничества с платежными средствами QFT — телефонное мошенничество QFZ — прочие компьютерные мошенничества QR — Незаконное копирование QRG — компьютерные игры QRS — прочее программное обеспечение QRT — топография полупроводниковых изделий QRZ — прочее незаконное копирование QS — Компьютерный саботаж QSH — с аппаратным обеспечением QSS — с программным обеспечением QSZ — прочие виды саботажа QZ — Прочие компьютерные преступления QZB — с использованием компьютерных досок объявлений QZE — хищение информации, составляющей коммерческую тайну QZS — передача информации конфиденциального характера QZZ — прочие компьютерные преступления.

7. Способы защиты информации. Профилактика и борьба с компьютерными вирусами. а) Защита данных, защита информации

[data protection] — совокупность мер, обеспечивающих защиту прав собственности владельцев информационной продукции, в первую очередь — программ, баз и банков данных от несанкционированного доступа, использования, разрушения или нанесения ущерба в какой-либо иной форме.

Уже в первых публикациях по защите информации были изложены основные постулаты, которые не утратили своей актуальности и по сей день Первый постулат гласит: абсолютно надежную, непреодолимую защиту создать нельзя. Система защиты информации может быть в лучшем случае адекватна потенциальным угрозам. Поэтому при планировании защиты необходимо представлять, кого и какая именно информация может интересовать, какова ее ценность для вас и на какие финансовые жертвы ради нее способен пойти злоумышленник Из первого постулата вытекает второй: система защиты информации должна быть комплексной, т. е. использующей не только технические средства защиты, но также административные и правовые. Третий постулат состоит в том, что система защиты информации должна быть гибкой и адаптируемой к изменяющимся условиям. Главную роль в этом играют административные (или организационные) мероприятия, — такие, например, как регулярная смена паролей и ключей, строгий порядок их хранения, анализ журналов регистрации событии в системе, правильное распределение полномочий пользователей и многое другое. Человек, отвечающий за все эти действия, должен быть не только преданным сотрудником, но и высококвалифицированным специалистом как в области технических средств защиты, так и в области вычислительных средств вообще. Сегодня известно много мер, направленных на предупреждение преступления. Выделим из них три: технические, правовые и организационные. К техническим мерам можно отнести: защиту от несанкционированного доступа к системе, резервирование особо важных компьютерных подсистем; · организацию вычислительных сетей с возможностью перераспределения ресурсов в случае нарушения работоспособности отдельных звеньев; · установку оборудования обнаружения и тушения пожара, оборудования обнаружения воды; · принятие конструкционных мер защиты от хищений, саботажа, диверсий, взрывов; установку резервных систем электропитания, оснащение помещений замками, установку сигнализации и многое другое. К правовым мерам следует отнести: разработку норм, устанавливающих ответственность за компьютерные преступления, защиту авторских прав программистов, совершенствование уголовного и гражданского законодательства, а также судопроизводства. К организационным мерам относят: · охрану вычислительного центра; · тщательный подбор персонала, исключение случаев ведения особо важных работ только одним человеком; · наличие плана восстановления работоспособности центра после выхода его из строя; · организацию обслуживания вычислительного центра посторонней организацией или лицами, не заинтересованными в сокрытии фактов нарушения работы центра; универсальность средств защиты от всех пользователей (включая высшее руководство); · возложение ответственности на лиц, которые должны обеспечить безопасность центра, выбор места расположения центра и т. п. б) Основные меры по защите от вирусов Для того, чтобы не подвергнуть компьютер заражению вирусами и обеспечить надежное хранение информации на дисках, необходимо соблюдать следующие правила: оснастите свой компьютер современными антивирусными программами, например Aidstest, Doctor Web, и постоянно возобновляйте их версии перед считыванием с дискет информации, записанной на других компьютерах, всегда проверяйте эти дискеты на наличие вирусов, запуская антивирусные программы своего компьютера при переносе на свой компьютер файлов в архивированном виде проверяйте их сразу же после разархивации на жестком диске, ограничивая область проверки только вновь записанными файлами периодически проверяйте на наличие вирусов жесткие диски компьютера, запуская антивирусные программы для тестирования файлов, памяти и системных областей дисков с защищенной от записи дискеты, предварительно загрузив операционную систему с защищенной от записи системной дискеты всегда защищайте свои дискеты от записи при работе на других компьютерах, если на них не будет производится запись информации обязательно делайте архивные копии на дискетах ценной для вас информации не оставляйте в кармане дисковода, А дискеты при включении или перезагрузке операционной системы, чтобы исключить заражение компьютера загрузочными вирусами используйте антивирусные программы для входного контроля всех исполняемых файлов, получаемых из компьютерных сетей для обеспечения большей безопасности применения Aidstest и Doctor Web необходимо сочетать с повседневным использованием ревизора диска Adinf.

8. Компьютерные вирусы: их действие и последствия. Основные виды вирусов

Компьютерные вирусы, вирусы [computer viruses, viruses] - класс программ, способных к саморазмножению (возможно — и самомодификации) в работающей вычислительной среде и вызывающих нежелательные для пользователей действия. Последние могут выражаться в нарушении работы программ, выводе на экран монитора посторонних сообщений, символов, изображений и т. п., порче и / или невозможности прочтения записей, как отдельных файлов, так и дисков (дискет) в целом, замедлении работы ЭВМ и т. д. Побудительные причины создания и / или распространения компьютерных вирусов лежат в диапазоне от «невинной шутки» и защиты программных продуктов от несанкционированного копирования до хулиганства и намеренного стремления нанесения ущерба, включая терроризм (см. также статьи «информационная безопасность» и «защита данных»). В зависимости от принципа действия различают: Загрузочные вирусы [boot sector viruses], которые поражают загрузочные сектора жестких дисков и дискет; Файловые вирусы [COM-EXE-TSR viruses], которые заражают программные файлы (операционной системы, утилит, драйверов, прикладных программ и т. д.); Макровирусы [macro-viruses] - разновидность файловых вирусов, встраивающихся в документы, например, выполненные в текстовом редакторе WinWord, табличном редакторе Microsoft Escel и др. По разным данным в настоящее время на макровирусы приходится от 75 до 80% всех заражений компьютеров; Загрузочно-файловые (многосторонние) или файлово-загрузочные вирусы [multipartite viruses], способные поражать как загрузочные сектора, так и файлы (в том числе вирусы типа DIR, которые нарушают файловую систему диска); «Невидимые вирусы» [stealth-viruses], маскирующие свое присутствие в зараженном файле, и «вирусы-мутанты» или «полиморфные вирусы», способные самопроизвольно видоизменяться при размножении, чтобы затруднить их идентификацию и ликвидацию, включая устранение последствий их действия, а также вирусы типа «троянский конь», имитирующих выполнение каких-либо полезных функций; Скрипт-вирусы [Script-viruses] - это вирусы, написанные на скрипт языках, таких как Visual Basic Script, Java Script и др. Они в свою очередь делятся на подгруппы, ориентированные на DOS, Windows и другие операционные системы. Сигналом к активизации (то есть к началу действия) компьютерных вирусов могут служить: включение ЭВМ, начало работы («загрузки») зараженной программы, диска или дискеты, а также определенное событие (например, дата, кратность перезагрузки ЭВМ и т. д.). Для борьбы с компьютерными вирусами используются комплексы организационных, технологических, программных и аппаратных (технических) мер и средств [44, 144, 148, 229, 230, 280, 338, 339, 359, 598, 599, 634, 644, 662]. Антивирусные программы [antivirus programs] - Класс программ, предназначенных для борьбы с компьютерными вирусами и последствиями их действия. В зависимости от назначения и принципа действия различают антивирусные программы: «сторожа» [watchdog] или «детекторы» [detectors] - предназначенные для обнаружения файлов, зараженных известными вирусами или признаков, указывающих на возможность заражения; «фаги» («полифаги») или «доктора» [doctors] - предназначенные для обнаружения и устранения известных им вирусов «ревизоры» [auditors] - контролирующие уязвимые и, соответственно, наиболее часто атакуемые вирусами компоненты памяти ЭВМ и способные в случае обнаружения изменений в файлах и системных областях дисков вернуть их в исходное состояние; «резидентные мониторы» [resident screen monitors] или «фильтры» [filters] - резидентно располагающиеся в оперативной памяти и перехватывающие обращения к операционной системе, которые используются вирусами для размножения и нанесения вреда, с целью предоставления пользователю возможности принятия решения на запрет или выполнение соответствующих операций; «комплексные» [complex] - выполняющие функции нескольких перечисленных выше антивирусных программ.

9. Теоретические основы сжатия данных. Программные средства сжатия данных

Характерной особенностью большинства типов данных является их избыточность. Степень избыточности данных зависит от типа данных. Например, для видеоданных степень избыточности в несколько раз больше чем для графических данных, а степень избыточности графических данных, в свою очередь, больше чем степень избыточности текстовых данных. Другим фактором, влияющим на степень избыточности является принятая система кодирования. Примером систем кодирования могут быть обычные языки общения, которые являются ни чем другим, как системами кодирования понятий и идей для высказывания мыслей. Так, установлено, что кодирование текстовых данных с помощью средств русского языка дает в среднем избыточность на 20−25% большую чем кодирование аналогичных данных средствами английского языка. Для человека избыточность данных часто связана с качеством информации, поскольку избыточность, как правило, улучшает понятность и восприятие информации. Однако, когда речь идет о хранении и передаче информации средствами компьютерной техники, то избыточность играет отрицательную роль, поскольку она приводит к возрастанию стоимости хранения и передачи информации. Особенно актуальной эта проблема стает в случае обработки огромных объемов информации при незначительных объемах носителей данных. В связи с этим, постоянно возникает проблема уменьшения избыточности или сжатия данных. Если методы сжатия данных применяются к готовым файлам, то часто вместо термина «сжатие данных» употребляют термин «архивация данных», сжатый вариант данных называют архивом, а программные средства, которые реализуют методы сжатия называются архиваторами. В зависимости от того, в каком объекте размещены данные, подлежащие сжатию различают: Сжатие (архивация) файлов: используется для уменьшения размеров файлов при подготовке их к передаче каналами связи или к транспортированию на внешних носителях маленькой емкости; Сжатие (архивация) папок: используется как средство уменьшения объема папок перед долгим хранением, например, при резервном копировании; Сжатие (уплотнение) дисков: используется для повышения эффективности использования дискового просторную путем сжатия данных при записи их на носителе информации (как правило, средствами операционной системы). Существует много практических алгоритмов сжатия данных, но все они базируются на трех теоретических способах уменьшения избыточности данных. Первый способ состоит в изменении содержимого данных, второй — в изменении структуры данных, а третий — в одновременном изменении как структуры, так и содержимого данных. Если при сжатии данных происходит изменение их содержимого, то метод сжатия называется необратимым, то есть при восстановлении (разархивировании) данных из архива не происходит полное восстановление информации. Такие методы часто называются методами сжатия с регулированными потерями информации. Понятно, что эти методы можно применять только для таких типов данных, для которых потеря части содержимого не приводит к существенному искажению информации. К таким типам данных относятся видеои аудиоданные, а также графические данные. Методы сжатия с регулированными потерями информации обеспечивают значительно большую степень сжатия, но их нельзя применять к текстовым данным. Примерами форматов сжатия с потерями информации могут быть: JPEG — для графических данных; MPG — для для видеоданных; MP3 — для аудиоданных. Если при сжатии данных происходит только изменение структуры данных, то метод сжатия называется обратимым. В этом случае, из архива можно восстановить информацию полностью. Обратимые методы сжатия можно применять к любым типам данных, но они дают меньшую степень сжатия по сравнению с необратимыми методами сжатия. Примеры форматов сжатия без потери информации: GIF, TIFF — для графических данных; AVI — для видеоданных; ZIP, ARJ, RAR, CAB, LH — для произвольных типов данных. Существует много разных практических методов сжатия без потери информации, которые, как правило, имеют разную эффективность для разных типов данных и разных объемов. Однако, в основе этих методов лежат три теоретических алгоритма: алгоритм RLE (Run Length Encoding); алгоритмы группы KWE (KeyWord Encoding); алгоритм Хаффмана. Алгоритм RLE В основе алгоритма RLE лежит идея выявления повторяющихся последовательностей данных и замены их более простой структурой, в которой указывается код данных и коэффициент повторения. Например, пусть задана такая последовательность данных, что подлежит сжатию: 1 1 1 1 2 2 3 4 4 4 В алгоритме RLE предлагается заменить ее следующей структурой: 1 4 2 2 3 1 4 3, где первое число каждой пары чисел — это код данных, а второе — коэффициент повторения. Если для хранения каждого элемента данных входной последовательности отводится 1 байт, то вся последовательность будет занимать 10 байт памяти, тогда как выходная последовательность (сжатый вариант) будет занимать 8 байт памяти. Коэффициент сжатия, характеризующий степень сжатия, можно вычислить по формуле: где Vx — объем памяти, необходимый для хранения выходной (результирующей) последовательности данных, Vn — входной последовательности данных. Чем меньше значение коэффициента сжатия, тем эффективней метод сжатия. Понятно, что алгоритм RLE будет давать лучший эффект сжатия при большей длине повторяющейся последовательности данных. В случае рассмотренного выше примера, если входная последовательность будет иметь такой вид: 1 1 1 1 1 1 3 4 4 4, то коэффициент сжатия будет равен 60%. В связи с этим большая эффективность алгоритма RLE достигается при сжатии графических данных (в особенности для однотонных изображений). Алгоритмы группы KWE В основе алгоритма сжатия по ключевым словам положен принцип кодирования лексических единиц группами байт фиксированной длины. Примером лексической единицы может быть обычное слово. На практике, на роль лексических единиц выбираются повторяющиеся последовательности символов, которые кодируются цепочкой символов (кодом) меньшей длины. Результат кодирования помещается в таблице, образовывая так называемый словарь. Существует довольно много реализаций этого алгоритма, среди которых наиболее распространенными являются алгоритм Лемпеля-Зіва (алгоритм LZ) и его модификация алгоритм Лемпеля-Зіва-Велча (алгоритм LZW). Словарем в данном алгоритме является потенциально бесконечный список фраз. Алгоритм начинает работу с почти пустым словарем, который содержит только одну закодированную строку, так называемая NULL-строка. При считывании очередного символа входной последовательности данных, он прибавляется к текущей строке. Процесс продолжается до тех пор, пока текущая строка соответствует какой-нибудь фразе из словаря. Но рано или поздно текущая строка перестает соответствовать какой-нибудь фразе словаря. В момент, когда текущая строка представляет собой последнее совпадение со словарем плюс только что прочитанный символ сообщения, кодер выдает код, который состоит из индекса совпадения и следующего за ним символа, который нарушил совпадение строк. Новая фраза, состоящая из индекса совпадения и следующего за ним символа, прибавляется в словарь. В следующий раз, если эта фраза появится в сообщении, она может быть использована для построения более длинной фразы, что повышает меру сжатия информации. Алгоритм LZW построен вокруг таблицы фраз (словаря), которая заменяет строки символов сжимаемого сообщения в коды фиксированной длины. Таблица имеет так называемое свойством опережения, то есть для каждой фразы словаря, состоящей из некоторой фразы w и символа К, фраза w тоже заносится в словарь. Если все части словаря полностью заполнены, кодирование перестает быть адаптивным (кодирование происходит исходя из уже существующих в словаре фраз). Алгоритмы сжатия этой группы наиболее эффективны для текстовых данных больших объемов и малоэффективны для файлов маленьких размеров (за счет необходимости сохранение словаря). Алгоритм Хаффмана В основе алгоритма Хаффмана лежит идея кодирования битовыми группами. Сначала проводится частотный анализ входной последовательности данных, то есть устанавливается частота вхождения каждого символа, встречащегося в ней. После этого, символы сортируются по уменьшению частоты вхождения. Основная идея состоит в следующем: чем чаще встречается символ, тем меньшим количеством бит он кодируется. Результат кодирования заносится в словарь, необходимый для декодирования. Кроме того, современные архиваторы предоставляют пользователю полный спектр услуг для работы с архивами, основными из которых являются: создание нового архива; добавление файлов в существующий архив; распаковывание файлов из архива; создание самораспаковающихся архивов (self-extractor archive); создание распределенных архивов фиксированного размера для носителей маленькой емкости; защита архивов паролями от несанкционированного доступа; просмотр содержимого файлов разных форматов без предварительного распаковывания; поиск файлов и данных внутри архива; проверка на вирусы в архиве к распаковыванию; выбор и настройка коэффициента сжатия.

10. Понятие операционной системы. Основные компоненты и навыки работы с Windows

Операционная система (ОС) — это упорядоченная последовательность системных управляющих программ совместно с необходимыми информационными массивами, предназначенная для планирования исполнения пользовательских программ и управления всеми ресурсами вычислительной машины (программами, данными, аппаратурой, и др.) с целью предоставления возможности пользователям эффективно (в некотором смысле) решать задачи, сформулированные в терминах вычислительной системы. Вообще, ОС — это довольно расплывчатое понятие, опирающееся на определенные традиции, параметры оборудования, размеры программ, реализующих определенные функции, а также распределение обеспечивать загрузку пользовательских программ в оперативную память и их исполнение обеспечивать работу с устройствами долговременной памяти, такими как магнитные диски, ленты, оптические диски и т. д. Как правило, ОС управляет свободным пространством на этих носителях и структурирует пользовательские данные предоставлять более или менее стандартный доступ к различным устройствам ввода / вывода, таким как терминалы, модемы, печатающие устройства предоставлять некоторый пользовательский интерфейс. Слово некоторый здесь сказано не случайно — часть систем ограничивается командной строкой, в то время как другие на 90% состоят из средств интерфейса пользователя Существуют ОС, функции которых этим и исчерпываются. Одна из хорошо известных систем такого типа — дисковая операционная система MS DOS. Более развитые ОС предоставляют также следующие возможности: параллельное (точнее, псевдопараллельное, если машина имеет только один процессор) исполнение нескольких задач распределение ресурсов компьютера между задачами организация взаимодействия задач друг с другом взаимодействие пользовательских программ с нестандартными внешними устройствами организация межмашинного взаимодействия и разделения ресурсов защита системных ресурсов, данных и программ пользователя, исполняющихся процессов и самой себя от ошибочных и зловредных действий пользователей и их программ По современным представлениям, ОС должна уметь делать следующее: Обеспечивать загрузку пользовательских программ в оперативную память и их исполнение. Обеспечивать работу с устройствами долговременной памяти, такими как магнитные диски, ленты, оптические диски и т. д. Как правило, ОС управляет свободным пространством на этих носителях и структурирует пользовательские данные. Предоставлять более или менее стандартный доступ к различным устройствам ввода / вывода, таким как терминалы, модемы, печатающие устройства. Предоставлять некоторый пользовательский интерфейс. Слово некоторый здесь сказано не случайно — часть систем ограничивается командной строкой, в то время как другие на 90% состоят из средств интерфейса пользователя. Существуют ОС, функции которых этим и исчерпываются. Одна из хорошо известных систем такого типа — дисковая операционная система MS DOS. Более развитые ОС предоставляют также следующие возможности: Параллельное (точнее, псевдопараллельное, если машина имеет только один процессор) исполнение нескольких задач. Распределение ресурсов компьютера между задачами. Организация взаимодействия задач друг с другом. Взаимодействие пользовательских программ с нестандартными внешними устройствами. Организация межмашинного взаимодействия и разделения ресурсов. Защита системных ресурсов, данных и программ пользователя, исполняющихся процессов и самой себя от ошибочных и зловредных действий пользователей и их программ.

11. Текстовые файлы. Общая характеристика MS WORD. Окно процессора WORD. Функции горизонтального меню. Основные приемы работы с документами WORD. Сборка документов с помощью шаблонов. Создание таблиц. Работа с таблицами. Управление внешним видом документа с помощью разделов и полей

Текстовый процессор Microsoft Word Темкстовый файл — разновидность файла, содержащая текстовые данные, как правило организованные в виде строк. Текстовый файл, как и прочие файлы, хранится в файловой системе. В отличие от термина «текстовый формат», характеризующего содержимое данных, термин «текстовый файл» относится к контейнеру, хранящему эти данные. Текстовый файл может содержать не только чистый текст, но и производные форматы — к примеру, HTML-текст. Работа в Microsoft Word в себя включает: Создание, открытие, сохранение, закрытие файла (документа). Элементы окна Word. Панели инструментов и их настройка. Контекстное меню в области панелей инструментов. Справочная система Word. Получение справочной информации об элементах окна Word. Ввод и редактирование текста. Операции с фрагментами текста. Форматирование текста. Контекстное меню в области текста. Поиск текста. Меню команды Вставка. Проверка правописания. Параметры страницы. Предварительный просмотр перед печатью. Таблицы: создание и обработка информации. Построение диаграмм. Списки. Создание шаблона документа. Создание серийных писем. Создание сложных документов. Использование редактора формул. Работа с графическими объектами. Текстовый процессор word. После загрузки текстового процессора Word появляется окно с именем Документ 1, в которое можно вводить текст нового документа. Для создания очередного нового документа можно выполнить команду Создать меню Файл или нажать комбинацию клавиш Ctrl+N. При этом использование команды Создать позволяет создать разнообразные виды документов по готовым шаблонам, предлагаемым в диалоговом окне. В Word имеется несколько десятков стандартных шаблонов (файлы с расширением. dot) для создания самых разнообразных текстовых документов. Некоторые шаблоны могут быть легко модернизированы или сконструированы заново с помощью Мастера шаблонов. Ввод текста осуществляется построчно, переход на следующую строку текста производится автоматически в пределах абзаца. Конец одного и начало другого абзаца задаются нажатием клавиши Enter. Переход на новую строку не прерывая абзаца можно осуществить нажатием комбинации клавиш Shift+Enter. Для начала работы с уже существующим документом его следует открыть, т. е. переписать файл этого документа в оперативную память компьютера и вывести его на экран в соответствующее окно. Документ можно открыть: непосредственно из меню Файл, если файл этого документа находится в списке, расположенном внизу падающего меню в числе последних документов, с которыми работал Word. Количество запоминаемых имен файлов устанавливается на вкладке Общие диалогового окна команды Параметры меню Сервис; командой Открыть меню Файл с последующим выбором нужного файла в диалоговом окне и возможным его предварительным просмотром; с помощью кнопки Открыть, расположенной на панели инструментов Стандартная. По умолчанию в диалоговом окне появляются имена всех вложенных папок и имена всех файлов с расширением .doc. Можно открывать файлы документов, сохраненные в других форматах, выбирая нужные форматы по раскрывающемуся списку Тип файла. В поле Имя файла можно указать спецификацию или приблизительное имя файла с использованием символов шаблона * и?. В случае, если имя файла неизвестно, его можно попытаться найти по дате создания или последнего изменения или некоторым другим признакам. Для этого в диалоговом окне открытия документа следует открыть раскрывающийся список Сервис и выбрать там опцию Найти. Периодическое и окончательное сохранение документов Word имеет несколько основных режимов: сохранение файла с заданием его имени и места сохранения — команда Сохранить как меню Файл; сохранение файла с прежней спецификацией — команда Сохранить меню Файл; автосохранение. В режимах Сохранить и Сохранить как документы Word сохраняются со стандартным расширением .doc. Дополнительные режимы и условия сохранения файлов задаются на вкладке Сохранение диалогового окна команды Параметры меню Сервис. Файл может сохраняться с паролями для чтения, записи или без них. Пароль может быть изменен путем повторного ввода или удален клавишей Del. Word позволяет сохранять файлы в формате, отличном от стандартного. В диалоговом окне команды Сохранить как в списке Тип файла можно выбрать тип, для которого Word поддерживает стандартное конвертирование данных. При сохранении документа полезно сформировать его краткое описание, указав название, тему, автора, учреждение и др. Это позволит в дальнейшем точно идентифицировать документ. Создание подобной сводки производится на вкладке Документ диалогового окна команды Свойства меню Файл. Основные приемы работы с документами WORD. Понятие устоев. Когда дело доходит до создания действительно сложных документов — дипломных и курсовых работ, диссертаций, монографий, — работа в текстовом редакторе Microsoft Word 2007 становится довольно утомительной. Массу времени отнимает навигация по большому документу… Если документ имеет сложную структуру, то при быстром пролистывании нужный подзаголовок можно просто не заметить. Появляется вероятность того, что вы собьетесь со счета при проставлении номеров рисунков, параграфов или пунктов пронумерованных списков. А «ручная» сборка оглавления или указание ссылок на использованные библиографические источники может стать настоящим кошмаром для пользователя! Перестаньте использовать Word как аналог Блокнота. Если вам действительно важно, чтобы документ выглядел «на уровне» и с ним было бы удобно работать, потратьте немного времени, чтобы «причесать» уже готовый текст. Полученные навыки пригодятся вам в будущем при создании сложных документов. Обратите внимание: в этом курсе все алгоритмы приведены в новейшей версии Word, входящей в пакет Microsoft Office 2007. Работа со стилями Многие пользователи начинают работу над сложным документом с того, что открывают Word, быстренько создают новый файл и лихо начинают «наколачивать» текст, оставляя его форматирование и оформление на потом. В итоге усилия, затрачиваемые на приведение готового текста в божеский вид, соизмеримы, а в некоторых случаях и в разы больше, чем собственно написание реферата или доклада. А между тем удобная работа с большим документом немыслима без использования стилей. Это мощнейшее средство форматирования, о возможностях которого подавляющее большинство пользователей и понятия не имеют (не говоря уже о применении его на практике), является достойной заменой утомительному «ручному» форматированию текста. В Word используются два вида стилей. Стиль символа содержит параметры форматирования символов (вид шрифта, размер, начертание, надстрочный или подстрочный и т. д.), а стиль абзаца — параметры форматирования абзацев (междустрочные интервалы, размер красной строки, отступы, выравнивание на строке — по ширине, по центру, левому или правому краю, позиции табуляции и пр.). Шаблон нового документа в Word уже содержит набор стилей по умолчанию. Наиболее часто употребляемые — так называемые экспресс-стили, вынесены на панель инструментов. Правило № 1. Прежде чем приступить к работе над многостраничным документом, продумайте его разметку, выберите стиль для заголовков и подзаголовков, основного текста абзаца, подрисуночных подписей, текста в таблице и пр. Навигация по большому документу После того как документ будет набран и всем его элементам — заголовкам, подзаголовкам 1-го, 2-го и т. д. уровней, основному тексту абзаца — будет присвоен свой стиль, вам больше не придется «прыгать» по страницам в поисках нужного элемента. Работать со структурными блоками текста станет намного проще и быстрее, если переключиться в режим «Структура» или открыть панель «Схема документа». Если требуется быстро найти какой-либо элемент в тексте, воспользуйтесь советом во врезке «Быстрая навигация». Создание разделов Инструменты создания разрывов и разделов в Word 2007 позволяют решить две важных задачи: разрыв страницы — привязать начало текста к новой странице; разрыв раздела — создать новый раздел, для которого можно будет индивидуально настроить оформление страницы (в первую очередь верхние колонтитулы, содержащие название текущего раздела, облегчающие ориентацию в большом документе). Разрыв раздела и разрыв страницы можно сочетать между собой или использовать по отдельности. И т.д. Основы стилей. Сборка документов с помощью шаблонов. Шаблон — это тип документа, при открытии которого создается его копия. В Microsoft Office Word 2007 шаблон может иметь расширение dotx или dotm (файл типа dotm позволяет выполнять макросы в файле). Например, бизнес-план — распространенный документ, часто создаваемый в Word. Вместо создания структуры бизнес-плана с самого начала можно использовать шаблон со стандартным макетом страницы, шрифтами, полями и стилями. Остается лишь открыть шаблон и заполнить документ соответствующим текстом и данными. При сохранении в виде файла. docx или.docm документ сохраняется отдельно от шаблона, на котором он основан. Шаблоны — это обычные документы, но содержащие рекомендуемые разделы или обязательный текст, а также элементы управления содержимым, такие как стандартный раскрывающийся список или специальная эмблема. Можно добавить защиту для раздела шаблона или можно применить к шаблону пароль, защищающий содержимое шаблона от изменений. Шаблоны Word для большинства видов документов можно найти на веб-узле Microsoft Office Online. При наличии подключения к Интернету нажмите кнопку Microsoft Office, выберите Создать и затем выберите нужную категорию шаблонов. Можно также создать пользовательские шаблоны. Создание шаблона Начать можно с пустого документа и сохранить его как шаблон или создать шаблон на основе существующего документа или шаблона. Использование пустого шаблона Щелкните значок Кнопка Microsoft Office, а затем выберите команду Создать. Выберите Новый документ и нажмите кнопку Создать. Внесите необходимые изменения в размеры полей и страниц, ориентацию страниц, стили и другие параметры форматирования. Можно также добавить пояснительный текст, элементы управления содержимым, такие как выбор даты, и графические объекты, которые должны присутствовать во всех новых документах, основанных на данном шаблоне. Щелкните значок Кнопка Microsoft Office, а затем выберите команду Сохранить как. В диалоговом окне Сохранение документа выберите Надежные шаблоны. Выберите имя файла для нового шаблона, в списке Тип файла выберите Шаблон Word и нажмите кнопку Сохранить. Примечание. Можно также сохранить шаблон как Шаблон Word с поддержкой макросов (файл dotm) или Шаблон Word 97−2003 (файл dot). Закройте шаблон. Создание шаблона на основе существующего документа Щелкните значок Кнопка Microsoft Office, а затем выберите команду Открыть. Откройте нужный документ. Щелкните значок Кнопка Microsoft Office, а затем выберите команду Сохранить как. Внесите в новый шаблон изменения, которые должны отражаться во всех новых документах, основанных на этом шаблоне. В диалоговом окне Сохранение документа выберите Надежные шаблоны. Выберите имя файла для нового шаблона, в списке Тип файла выберите Шаблон Word и нажмите кнопку Сохранить. Создание таблиц. Работа с таблицами. Любая таблица состоит из строк и столбцов. Их пересечение образуют ячейки таблицы. Для вставки таблицы служит кнопка «Таблицы», расположенная на панели «Таблицы» лента «Вставка». При нажатии на эту кнопку можно в интерактивном режиме выбрать необходимое количество строк и столбцов для будущей таблицы. Если таблица очень большая и количество предлагаемых ячеек недостаточно, нужно воспользоваться опцией «Вставить таблицу» и в появившемся окне задать необходимое количество строк и столбцов. При необходимости создания сложной таблицы, состоящей из разнообразных комбинаций ячеек, то проще и быстрее нарисовать таблицу «вручную». Для этого служит кнопка-опция «Нарисовать таблицу». В этом режиме курсор приобретает вид карандаша. Рисование таблицы происходит путем перемещения мыши с нажатой левой кнопкой. Рисование начинается с указания одного из углов таблицы (обычно начинают с левого верхнего угла): курсор-карандаш устанавливается в нужное место документа; нажимается левая кнопка мыши; мышь передвигается по диагонали к тому месту, где будет расположен правый нижний угол таблицы; когда курсор достиг нужного места, левая кнопка отпускается; внешние границы таблицы нарисованы. Теперь можно рисовать внутренние (сколь угодно сложные) ячейки таблицы. По окончании рисования таблицы необходимо повторно нажать кнопку «Нарисовать таблицу», чтобы выйти из режима рисования. Кроме вышеупомянутых вариантов создания таблицы Ворд 2007 предоставляет несколько вариантов уже готовых экспресс-таблиц. Как и в предыдущих версиях Ворд позволяет вставлять документ таблицы Excel. Для этого служит кнопка «Таблица Excel». При этом в документ вставляется «настоящая» электронная таблица Excel, а верхняя лента текстового редактора Word заменяется на ленту электронной таблицы Excel. Переключаться между программами можно путем двойного щелчка на поле документа Word или на поле таблицы Excel. Можно превращать уже набранный текст в таблицу. Для этого необходимо выделить нужный блок текста и выбрать пункт меню «Преобразовать в таблицу». В появившемся окне надо задать параметры будущей таблицы. Следует иметь ввиду, что, фрагмент должен быть предварительно отформатирован символами-разделителями, чтобы программа смогла различить столбцы таблицы. После того как таблица вставлена в окне текстового редактора появляется контекстный инструмент «Работа с таблицами», содержащий две ленты: «Конструктор» и «Макет». Форматирование текста в таблице Перед тем как форматировать текст в ячейках таблицы, их надо предварительно выделить. Для выделения всей таблицы необходимо нажать на перекрестие, расположенное у верхнего левого угла таблицы. Для выделения строки необходимо сделать щелчок в поле документа, расположенного левее выделяемой строки. Для выделения столбца необходимо щелкнуть у верхней границы выделяемого столбца (при этом курсор приобретает вид жирного указателя). Выделить несколько соседних ячеек можно протяжкой мыши при нажатой клавише Shift. Выделять ячейки в произвольном порядке можно протяжкой мыши при нажатой клавише Ctrl. Кроме того, можно воспользоваться кнопкой «Выделить», расположенной на ленте «Макет» контекстного инструмента «Работа с таблицами». Само же форматирование текста в выделенных ячейках таблицы ничем не отличается от форматирования обычного текста документа. Тонкие настройки таблицы (параметры строк, столбцов, ячеек) можно произвести в окне «Свойства таблицы», которое открывается кнопкой «Свойства» на панели «Таблица». Управление внешним видом документа с помощью разделов и полей. Поля используются для размещения в документе Word переменных данных. Поля позволяют организовать автоматическое обновление данных в документе, выполнять вычисления, устанавливать связи с другими документами и объектами, создавать перекрестные ссылки и многое другое. Наиболее часто в документах встречаются поля PAGE, которое вставляется при добавлении номера страницы, и DATE, которое вставляется при выборе команды Дата и время (меню Вставка).