Курс лекций по дисциплине Информатика специальности 23.02.03
учебно-методический материал

ЛЕКЦИЯ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Кабинет информатики является специально оборудованным кабинетом, в котором действуют особые правила техники безопасности, поэтому к работе в нем допускаются лишь те лица, которые прошли индивидуальный фиксированный инструктаж по правилам безопасности, который проводится не реже одного раза в полугодие. Ответственным за это является заведующий кабинетом.

2. ПРАВИЛА ПОВЕДЕНИЯ УЧАЩИХСЯ В УЧЕБНОМ КАБИНЕТЕ ИНФОРМАТИКИ

2.1. Находясь в кабинете информатики, учащиеся обязаны:

• соблюдать дисциплину и порядок, правила техники безопасности и чистоту;
• занимать рабочие места согласно указаниям преподавателя и не менять их самовольно;
• заниматься только тем видом деятельности, которую определил преподаватель;
• немедленно сообщать преподавателю о любых замеченных неисправностях оборудования или неверной работе программного обеспечения;
• немедленно сообщать преподавателю о любом случае травматизма в кабинете, особенно от электрического тока.

2.2. Находясь в кабинете информатики, учащийся имеет право:

• на помощь и консультацию преподавателя;
• отказаться от продолжения работы с компьютером, если длительность именно его индивидуальной работы превышает допустимые санитарные нормы;
• самостоятельно экстренно отключить электрооборудование, если от этого зависит безопасность его или окружающих.

3. ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ В КАБИНЕТЕ ИНФОРМАТИКИ

3.1. ИСТОЧНИКИ ОПАСНОСТИ:

• электроприборы с напряжением питания 220 В, мониторы и телевизоры, которые могут явиться источником электротравматизма;
• наличие электроприборов увеличивает опасность возгорания;
• мониторы компьютеров, телевизоры являются слабыми источниками ионизирующего излучения электромагнитных, электрических и магнитных статических полей.

3.2. ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ

ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

• работать с электроприборами, имеющими повреждения корпуса или изоляции соединительных проводов;
• производить самовольное переключение разъёмов оборудования;
• приносить и самовольно подключать какое-либо оборудование;
• вставлять в отверстие приборов посторонние предметы;
• выключать или включать приборы без разрешения преподавателя.

Если производится выключение/включение, то интервал времени между включением/и выключением/включением должен быть не менее 15 секунд.

В СЛУЧАЕ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ, НЕОБХОДИМО:

• прекратить действие тока (лучше всего экстренным выключением приборов, т.к. попытка оттащить пострадавшего может привести к поражению током спасающего);
• немедленно сообщить о происшедшем преподавателю (даже если на первый взгляд всё обошлось лёгким испугом);
• оказать первую медицинскую помощь, если необходима.

3.3. ПРАВИЛА ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

• использовать источники открытого огня (спички, зажигалки, петарды и др.);
• приносить на уроки легковоспламеняющиеся вещества (лаки, краски, порох и т.п.);
• пользоваться неисправными электроприборами (в случае появления специфического запаха горящей изоляции, соответствующий прибор необходимо немедленно отключить и сообщить учителю);
• загромождать или закрывать проходы к путям эвакуации и доступ к средствам первичного пожаротушения;
• производить тушение возгорания не отключенных электроприборов водой или обычными огнетушителями;
• привлекать учащихся к тушению пожара.

В СЛУЧАЕ УГРОЗЫ ПОЖАРА (возгорания, задымленность) НЕОБХОДИМО:

• немедленно отключить все электроприборы, определить источники возгорания (задымленности) и ликвидировать его средствами первичного пожаротушения;
• если первичные действия по ликвидации возгорания в течение первых же минут не дали результата, учащиеся эвакуируются согласно плану эвакуации, по школе объявляется тревога, сообщается о пожар.

4. САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ НОРМЫ ПРИ РАБОТЕ С КОМПЬЮТЕРОМ

• расстояние от центра экрана до глаз учащихся должно быть не менее 60 см;
• время интенсивной непрерывной работы на компьютере не должно превышать 25 минут, после чего обязателен перерыв с разминкой;
• в кабинете должна быть обеспечена вентиляция и проветривание между уроками.

ЛЕКЦИЯ

Тема: Основные этапы развития информационного общества.

Цели:

• Ознакомить с системой  базовых знаний, отражающих вклад информатики в формирование современной научной картины мира, роль информационных процессов в обществе, биологических и технических системах.
• Научить применять, анализировать, преобразовывать информационные модели реальных объектов и процессов, используя при этом ИКТ, в том числе при изучении других дисциплин.

Информатика – это техническая наука, определяющая сферу деятельности, связанную с процессами хранения, преобразования и передачи информации с помощью компьютера.

Компьютер – универсальный прибор для обработки информации.

Компьютер является электрическим прибором, поэтому для собственной безопасности нужно помнить, что к каждому рабочему месту подведено опасное для жизни напряжение.

Техника, с которой вы будете работать, достаточно нежная, поэтому соблюдайте следующие правила:

• Если вы обнаружили какую-либо неисправность, немедленно сообщите об этом преподавателю. Не работайте на неисправном оборудовании!
• Не включайте и не выключайте компьютеры самостоятельно.
• Не дергайте и вообще не трогайте различные провода.
• Не стучите по клавиатуре и мышке.
• Не садитесь за клавиатуру с грязными руками.

В истории человеческого общества несколько раз происходили радикальные изменения в информационной области, которые можно назвать информационными революциями.

Первая информационная революция была связана с изобретением письменности. Изобретение письменности позволило накапливать и распространять знания. Цивилизации, освоившие письменность, развивались быстрее других, достигали более высокого культурного и экономического уровня. Примерами могут служить Древний Египет, страны Междуречья, Китай. Позднее переход к алфавитному способу письма сделал письменность более доступной и способствовал смещению центров цивилизации в Европу (Греция, Рим).

Вторая информационная революция (в середине XVI в.) была связана с изобретением книгопечатания. Стало возможным не только сохранять информацию, но и сделать ее массово-доступной. Все это ускорило развитие науки и техники, помогло промышленной революции. Книги перешагнули границы стран, что способствовало началу сознания общечеловеческой цивилизации.

Третья информационная революция (в конце XIX в.) была обусловлена прогрессом средств связи. Телеграф, телефон, радио позволили оперативно передавать информацию на любые расстояния. Эта революция совпала с периодом бурного развития естествознания.

Четвертая информационная революция (в 70-х гг. XX в.) связана с появлением микропроцессорной техники и, в частности, персональных компьютеров. Вскоре после этого возникли компьютерные телекоммуникации, радикально изменившие системы хранения и поиска информации.

В настоящее время в мире накоплен огромный информационный потенциал, которым люди не могут пользоваться в полной мере в силу ограниченности своих возможностей. Это привело к необходимости внедрения новых технологий обработки и передачи информации и послужило началом перехода от индустриального общества к информационному. Этот процесс начался с середины XX в.

Так что же такое информационное общество?

• В информационном обществе преимущественным видом трудовой деятельности людей станет информационная деятельность.
• Информационные ресурсы становятся важнейшими из всех видов ресурсов, влияющими на общественный прогресс.
• Средствами информационной деятельности людей выступает компьютерная техника, информационно-коммуникационные технологии — ИКТ.

Другими слованми, информационное общество - это общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно высшей её формы — знаний.

История развития электронно-вычислительной техники

Практическая деятельность человека всегда была неразрывно связано с необходимостью вычислений. Понятие числа возникло задолго до появления письменности. По мере роста в потребности в вычислениях возникали и развивались приспособления для счета.

Древнейшим счетным инструментом, которым сама природа наградила человека, были его собственные пальцы. И в наше время ими пользуются для счета маленькие дети, постигающие понятие числа. Следующим шагом в развитии счета стало использование камешков и других предметов, а для запоминания чисел - зарубок, узелков.

Примерно в V веке до н. э. в Египте, Греции и Риме получил широкое распространение прибор для счета – абак. В дальнейшем абак был усовершенствован, и получились счеты, которые до сих пор иногда используются.

Примерно в VI веке нашей эры в Индии сформировались весьма совершенные способы записи чисел, а в IX веке великий математик аль Хорезми развил систему вычислений, которой мы  пользуемся до сих пор. В XVI веке был создан очень полезный инструмент для вычислений – логарифмическая линейка. В XVII веке Блез Паскаль создал первое механическое устройство для вычислений – суммирующую машину. В конце XVII века другой великий математик Лейбниц разработал счетное устройство, на котором можно было умножать и делить. Это устройство называется арифмометр, который использовался до середины XX века. Все эти устройства требуют ручного набора чисел человеком, что замедляет процесс вычислений.

Мысль о создании автоматической вычислительной машины, которая бы некоторое время работала без участия человека, была впервые высказана Чарльзом Беббиджем в начале XIX века. Однако недостаточный уровень развития техники того времени не позволил реализовать его идею на практике. Это удалось сделать только в середине ХХ века, когда были изготовлены первые электронно-вычислительные машины – в 1946 году в США («ЭНИАК») и в1950 – в СССР («МЭСМ») под руководством академика С.А. Лебедева.

Поколения компьютеров

Первое поколение ЭВМ (начало 50-х гг.)

С этого времени началось весьма энергичное развитие вычислительной техники. Компьютеры первого поколения были изготовлены на основе электронных ламп. Ламповые машины не отличались высокой надежностью – ежедневно перегорали несколько десятков ламп. Кроме того, первые ЭВМ потребляли много энергии и занимали площадь примерно с баскетбольную площадку. Однако их быстродействие было очень высоким по сравнению с традиционными вычислениями: 10-20 тысяч операций в секунду. Первые компьютеры применялись в сфере научно-технических расчетов. Процесс программирования являлся довольно трудоемким, так как приходилось все самим представлять информацию на машинном языке, то есть в двоичном коде с помощью нулей и единиц.

• В 1943 году построена в Великобритании первая ЭВМ Collosus на электрических лампах.
• В 1945 году американские ученые под руководством Дж. Моучи создали ЭВМ ENIAC
• В нашей стране первые ЭВМ были созданы под руководством Лебедева С.А. и Глушкова В.М. В 1951 году – МЭСМ

Элементная база — электронные лампы. ЭВМ отличались большими габаритами, большим потреблением энергии, малым быстродействием, низкой надежностью, программированием в кодах.

Второе поколение ЭВМ (с конца 50-х гг.).

Массовое применение с 50-ых годов полупроводниковых транзисторных устройств привело к появлению компьютеров второго поколения. Замена электронных ламп на транзисторы сделало компьютеры более надежными, экономичными, намного меньшими по размерам и более быстродействующими. Они совершали 100-500 тысяч операций в секунду. Компьютеры стали применяться для решения научно-технических и экономических задач. Процесс программирования существенно усовершенствовался, так как были разработаны более удобные для человека алгоритмические языки программирования. Среди лучших образцов компьютеров второго поколения можно назвать БЭСМ (СССР), IBM (CША). Однако компьютеры второго поколения по-прежнему были довольно дороги и поэтому использовались только университетами, правительствами, крупными корпорациями.

• В 1951 году американец Дж. Форрейстер создал Whirewind –1 с памятью на магнитных сердечниках.
• В 1953 году был создан Традис, работающий на 800 транзисторах.
• В нашей стране в 1953 году выпушена первая серийная машина Стрела.

Элементная база — транзисторы. Улучшились по сравнению с ЭВМ предыдущего поколения все технические характеристики. Благодаря транзисторам и печатным платам, было достигнуто значительное уменьшение размеров и объёмов потребляемой энергии, а также повышение надёжности. Для программирования стали использоваться алгоритмические языки.

Третье поколение ЭВМ (начало 60-х гг.).

С начала 60-ых годов появились более совершенные элементы компьютера – интегральные микросхемы, что привело к появлению третьего поколения компьютеров. Интегральные схемы делались на основе кристаллов кремния, которые выращивались в вакууме путем напыления отдельных молекул, а внутрь кристалла вкрапливались отдельные полупроводниковые элементы. В одной микросхеме, сопоставимой по размерам с транзистором, размещалась электронная схема, содержащая сотни элементов. Это приводит к качественному улучшению основных характеристик компьютеров – повышение быстродействия до миллионов операций в секунду.

Совершенствуется программное обеспечение компьютеров: появились специальные программы - операционные системы. Это позволило обрабатывать информацию в режиме разделенного времени, когда компьютер автоматически распределяет ресурсы отдельных аппаратных систем, которые могут параллельно занимаются разными задачами, экономя общее время работы компьютера.

Применение компьютеров расширяется и углубляется: разрабатываются автоматизированные системы управления в различных отраслях промышленности и производства, создаются системы автоматизированного проектирования.

Элементная база — интегральные схемы. Резкое снижение габаритов ЭВМ, повышение их надежности, увеличение производительности. Доступ с удаленных терминалов.

Четвертое поколение ЭВМ (с середины 70-х гг.).

Совершенствование производства микросхем привело к смене поколения компьютеров на следующее – четвертое. Дальнейшее совершенствование производства интегральных схем привело к появлению БИС (больших интегральных схем). Большими их назвали не потому, что их размер значительно превосходил размеры прежних интегральных схем, а потому, что количество внутренних элементов увеличилось до сотен тысяч элементов. Стало возможным сделать на основе одной БИС основное устройство компьютера – процессор. Такие устройства получили название «микропроцессоры». Быстродействие возросло до сотен миллионов операций в секунду, увеличился объем памяти. Появилась возможность обработки текстовой и графической информации.

Появление микропроцессоров привело к разработке микрокомпьютеров — небольших недорогих компьютеров, которыми могли владеть небольшие компании или отдельные люди. Стив Возняк, один из основателей Apple Computer, стал известен как разработчик первого массового домашнего компьютера, а позже — первого персонального компьютера. 

• В 1977 году появился первый массовый персональный компьютер Apple II, что явилось предвестником бума всеобщей компьютеризации населения. Домашние компьютеры стали более удобными и требовали от своих пользователей уже гораздо меньшего количества технических навыков.
• В августе 1981 года IBM выпустила компьютерную систему IBM PC, положившую начало эпохе современных персональных компьютеров.
• В январе 1984 года начались продажи Apple Macintosh, ставшего первым по-настоящему массовым ПК.
• 23 июля 1985 года появился первый в мире мультимедийный персональный компьютер Amiga (Amiga 1000). Персональные компьютеры Amiga, наряду с макинтошами, оставались самыми популярными и продаваемыми машинами для домашнего использования.

Благодаря появлению компактных персональных компьютеров становится возможным автоматизировать отдельные рабочие места (например, токаря на станке с числовым программным управлением, или бухгалтера).

Элементная база— микропроцессоры, большие интегральные схемы. Улучшились технические характеристики. Массовый выпуск персональных компьютеров. Направления развития: мощные многопроцессорные вычислительные системы с высокой производительностью, создание дешевых микроЭВМ.

Пятое поколение ЭВМ (с середины 80-х гг.).

К концу ХХ века компьютеры получили практически повсеместное распространение. Трудно указать сферу деятельности, где не используется компьютер. Дальнейшее совершенствование производства микросхем привело в 90-ых годах к появлению «сверхбольших» интегральных схем (СБИС), внутри которых размещались до десятков миллионов элементов. Быстродействие компьютеров возросло до миллиардов операций в секунду. В эти же годы наблюдается формирование всемирной компьютерной сети, которая в настоящее время широко доступна. Проблема доступа в Интернет сейчас упирается лишь в наличие компьютера, модема и телефонной линии у отдельного человека. Для обслуживания компьютерных сетей были разработаны специальные компьютеры – серверы, которые обладают усиленной памятью и располагаются в «узлах» компьютерных сетей.

Началась разработка интеллектуальных компьютеров, пока не увенчавшаяся успехом.

Контрольные вопросы:

1. Расскажите о четырех информационных революциях.
2. Назовите первые приспособления для вычисления.
3. Назовите фамилии ученых, изобретающих первые механические вычислительные машины.
4. Опишите историю развития вычислительной техники до появления компьютеров.
5. Охарактеризуйте компьютеры первого поколения.
6. Охарактеризуйте компьютеры второго поколения.
7. Охарактеризуйте компьютеры третьего поколения.
8. Охарактеризуйте компьютеры четвертого поколения.
9. Охарактеризуйте компьютеры пятого поколения.
10. Назовите элементную базу компьютеров разных поколений.

ЛЕКЦИЯ

Тема: ВИДЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ И ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ

Информационная деятельность человека – это деятельность, связанная с процессами получения, преобразования, накопления и передачи информации.

В настоящее время компьютеры используются для обработки не только чисел, но и других видов информации. Благодаря этому компьютеры прочно вошли в жизнь современного человека, широко применяются в производстве, проектно-конструкторских работах, бизнесе и многих других отраслях.

Но к современным техническим средствам работы с информацией относятся не только компьютеры, но и другие устройства, обеспечивающие ее передачу, обработку и хранение:

• Сетевое оборудование: модемы, кабели, сетевые адаптеры.
• Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи.
• цифровые фото- и видеокамеры, цифровые диктофоны.
• Записывающие устройства (CD-R, CD-RW, DVD-RW и др.).
• Полиграфическое оборудование.
• Цифровые музыкальные студии.
• Медицинское оборудование для УЗИ и томографии;
• Сканеры в архивах, библиотеках, магазинах, на экзаменах и избирательных участках;
• ТВ-тюнеры для подачи телевизионного сигнала в компьютер.
• Плоттеры и различные принтеры.
• Мультимедийные проекторы.
• Флэш-память, используемая также в плеерах и фотоаппаратах.
• Мобильные телефоны.

 Кроме персональных компьютеров существуют мощные вычислительные системы для решения сложных научно-технических и оборонных задач, обработки огромных баз данных, работы телекоммуникационных сетей:

• Многопроцессорные системы параллельной обработки данных (управление сложными технологическими процессами).
• Серверы в глобальной компьютерной сети, управляющие работой и хранящие огромный объем информации.
• Специальные компьютеры для проектно-конструкторских работ.

Основными видами информационной деятельности являются формирование, получение, использование, распространение, и хранение информации. В условиях информатизации общества необходимо целенаправленно готовить специалиста к информационной деятельности в условиях частично автоматизированной информационной среды.

В реальности существует множество конкретных видов информационной деятельности, в связи с чем возникает необходимость осуществления процедуры их классификации.

Избрание в качестве классификационной основы информационной потребности позволило выделить три исходных типа информационной деятельности.

1. Массоваяинформационнаядеятельность, продукт которой — массовая информация — производится, передается и потребляется с помощью средств массовой информации и призван удовлетворять соответствующую потребность субъекта.

2. Специальная, профессионально-ориентированная информационная деятельность, в рамках которой производится информация, требующаяся субъекту для выполнения его профессионально-должностных обязанностей.

3. Личностная информационная деятельность, направленная на производство информации для находящихся в близких, неформальных отношениях людей.

Для студента, чей труд направлен на получение знаний, несомненно, характерна профессионально-ориентированная информационная деятельность. Важным компонентом новой модели образования является ее ориентация на практические навыки, на способность применять знания, реализовывать собственные проекты. В практике деятельности инновационных образовательных учреждений такой подход принято называть компетентностным. Речь идет об овладении обучающимися умениями коммуникации, анализа, понимания, принятия решений.

Под компетенцией понимается наперед заданное социальное требование (норма) к образовательной подготовке специалиста, необходимое для его качественной продуктивной деятельности в соответствующей сфере. Информационная компетентность — одна из ключевых компетентностей. Она имеет объективную и субъективную стороны. Объективная сторона заключается в требованиях, которые социум предъявляет к профессиональной деятельности современного специалиста. Субъективная сторона информационной компетентности специалиста является отражением объективной стороны, которая преломляется через индивидуальность специалиста, его профессиональную деятельность, особенности мотивации в совершенствовании и развитии своей информационной компетентности.

В задачи развития информационной компетентности специалиста входит:

- обогащение знаниями и умениями из области информатики и информационно-коммуникационных технологий;

- развитие коммуникативных, интеллектуальных способностей;

- осуществление интерактивного диалога в едином информационном пространстве.

Контрольные вопросы и задания

1. Что понимают под «информационной деятельностью»?

2. Какие основные виды информационной деятельности вы знаете?

3. Назовите три исходных типа информационной деятельности. Что происходит в процессе каждой из них?

4. Какие информационные действия являются составными частями информационных процессов?

5. На что ориентирован компетентностный подход в образовании? Что такое «компетенция»? В чем заключается информационная компетенция?

6. Что входит в задачи развития информационной компетентности специалиста?

7. Проведите сравнительный анализ видов информационной деятельности с использованием традиционных технологий и новых информационных технологий.

ЛЕКЦИЯ

Тема: Подходы к понятию информации и измерению информации.

Информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

Сведения — это знания, передаваемые в виде сообщений, уведомлений и сигналов.

Информационное сообщение — это совокупность элементов информации, объединенных внутренними связями.

Информационный объект – обобщающее понятие, описывающее различные виды объектов; это предметы, процессы, явления материального или нематериального свойства, рассматриваемые с точки зрения их информационных свойств.

Кодирование – это операция преобразования знаков или групп знаков одной знаковой системы в знаки или группы знаков другой знаковой системы.

Декодирование – расшифровка кодированных знаков, преобразование кода символа в его изображение.

С точки зрения информатики наиболее важными являются следующие свойства информации:

• Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел.

• Информация объективна, если она не зависит от чьего-либо мнения или суждения.

• Информация полна, если ее достаточно для принятия решений.

• Информация актуальна, если она необходима в настоящее время.

• Информация понятна, если она выражена на языке, понятном для человека.

• Информация доступна, если имеет возможность ее получения.

Виды информации:

• графическая или изобразительная (рисунки, картины, фотографии, схемы, чертежи и т.д);
•  звуковая; 
• текстовая (после изобретения бумаги и книгопечатания);

• числовая (используется метод кодирования специальными символами — цифрами, причем системы кодирования (счисления) могут быть разными);

• видеоинформация (способ, появившийся с изобретением кино).

Измерение информации.

Информация, которую обрабатывает компьютер, представлена двоичным кодом с помощью двух цифр – 0 и 1. Эти два символа 0 и 1 принято называть битами.

Бит – наименьшая единица измерения объема информации. Следующая по величине единица – байт.

Один байт равен восьми бит.

Остальные единица измерения информации являются производными от байта – килобайт, мегабайт, гигабайт, терабайт.

Единицы измерения информации

В информатике используются следующие подходы к измерению информации: содержательный и алфавитный.

1.   Содержательный подход к измерению информации – сообщение, уменьшающие неопределенность знаний человека в два раза, несет для него 1 бит информации. Количество информации, заключенное в сообщении, определяется по формуле Ральфа Хартли (формула Хартли), которую он ввел в 1928 г: , где I – количество информации (бит), заключенное в сообщении, а N – количество равновероятных событий (количество вариантов). Из данной формулы также следует формула:

2.   Алфавитный (технический) подход к измерению информации – основан на подсчете числа символов в сообщении. Если допустить, что все символы в сообщении вычисляются по формуле: , где Ic – информационный объем сообщения, N – количество символов (мощность алфавита: ), i – информационный объем 1 символа.

Далее рассмотрим примеры решения задач.

Пример 1. Переведите в биты 12 байт.

Решение: так как 1 байт = 8 битам, то 12 байт = 12∙8 = 96 бит.

Ответ: 96 бит.

Пример 2. Переведите в байты 72 бит.

Решение: так как 1 байт = 8 битам, то 72 бит = 72:8 = 9 байт.

Ответ: 9 байт.

Пример 3. Определите информационный объем сообщения «Информатика».

Решение: в слове «Информатика» 11 символов, по формуле , где i – информационный объем 1 символа, который равен 1 байту (1 символ = 1 байту), а N – количество символов, то получаем, что Iс = 11∙1 = 11 байт = 11∙8 = 88 бит.

Ответ: 88 бит.

Пример 4. Какова мощность алфавита, если слово длиной 10 символов несет 30 бит информации.

Решение: мощность алфавита вычисляется по формуле , где i – информационный объем 1 символа. Так как в слове 10 символов, а количество информации равно 30 битам, то 1 символ =  = 3 бит, тогда мощность алфавита равна  символам.

Ответ: 8 символов.

Список программ, использующихся для обработки и хранения

информационных объектов различных видов

Данный список не является полным, так как развитие в сфере информатизации общества постоянно развивается и вносит в жизнедеятельность человека все новые и новые программы для обработки, передачи, хранения информационных объектов.

ЛЕКЦИЯ

Тема: ОСНОВНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ИХ РЕАЛИЗАЦИЯ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРА: ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ

Информационные процессы - процессы сбора, обработки, накопления, хранения, поиска и распространения информации.

Слово процесс обозначает некоторое событие, происходящее во времени: учебный процесс, процесс роста, процесс горения... Всякий процесс связан с какими-то действиями, выполняемыми человеком, силами природы, техническими устройствами, а также вследствие их взаимодействия.

У каждого процесса есть объект воздействия: ученик, растение, горючее... Очевидно, что в информационных процессах объектом воздействия является информация.

Основные информационные процессы

• Сбор информации.
• Обработка информации.
• Передача информации.
• Хранение информации.
• Поиск информации.
• Защита информации

Рассмотрим подробнее такой информационный процесс, как обработка информации.

Схема обработки информации:

Исходная информация – исполнитель обработки – итоговая информация.

В процессе обработки информации решается некоторая информационная задача, которая предварительно может быть поставлена в традиционной форме: дан некоторый набор исходных данных, требуется получить некоторые результаты. Сам процесс перехода от исходных данных к результату и есть процесс обработки. Объект или субъект, осуществляющий обработку, называют исполнителем обработки.

Для успешного выполнения обработки информации исполнителю (человеку или устройству) должен быть известен алгоритм обработки, т.е. последовательность действий, которую нужно выполнить, чтобы достичь нужного результата.

Различают два типа обработки информации.

Первый тип обработки: обработка, связанная с получением новой информации, нового содержания знаний (решение математических задач, анализ ситуации и др.).

Второй тип обработки: обработка, связанная с изменением формы, но не изменяющая содержания (например, перевод текста с одного языка на другой).

Таблица 1. Примеры обработки информации

Приобретая жизненный опыт, наблюдая мир вокруг себя, иначе говоря — накапливая все больше и больше информации, человек учится делать выводы. В древности люди говорили, что человек познает с помощью органов чувств и осмысливает познанное разумом.

Неосознанная обработка информации человеком: Один раз дотронувшись до горячего чайника или утюга мы запоминаем это на всю жизнь. Прикоснувшись к горячей поверхности, мы получили информацию при помощи органов осязания. Нервная система передала ее в мозг, где на основе имеющегося опыта был сделан вывод об опасности. Сигнал от мозга был послан в мышцы рук, которые мгновенно сократились.

Осознанная обработка информации человеком: На уроках школьник изучает правила и законы (приобретает определенные знания и навыки). Когда учитель предлагает очередную задачу (входная информация), ученик обдумывает последовательность решения, вспоминая, какие из изученных правил ему необходимо применить. Наконец, он находит ответ. Эта новая информация, созданная учеником в результате обработки входной информации, называется выходной.

Важным видом обработки информации является кодирование – преобразование информации в символьную форму, удобную для ее хранения, передачи, обработки. Кодирование активно используется в технических средствах работы с информацией (телеграф, радио, компьютеры). Другой вид обработки информации – структурирование данных (внесение определенного порядка в хранилище информации, классификация, каталогизация данных).

ЛЕКЦИЯ

Тема: ОСНОВНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ИХ РЕАЛИЗАЦИЯ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРА: ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ

Информационные процессы - процессы сбора, обработки, накопления, хранения, поиска и распространения информации.

Слово процесс обозначает некоторое событие, происходящее во времени: учебный процесс, процесс роста, процесс горения... Всякий процесс связан с какими-то действиями, выполняемыми человеком, силами природы, техническими устройствами, а также вследствие их взаимодействия.

У каждого процесса есть объект воздействия: ученик, растение, горючее... Очевидно, что в информационных процессах объектом воздействия является информация.

Основные информационные процессы

• Сбор информации.
• Обработка информации.
• Передача информации.
• Хранение информации.
• Поиск информации.
• Защита информации

Рассмотрим подробнее такой информационный процесс, как обработка информации.

Схема обработки информации:

Исходная информация – исполнитель обработки – итоговая информация.

В процессе обработки информации решается некоторая информационная задача, которая предварительно может быть поставлена в традиционной форме: дан некоторый набор исходных данных, требуется получить некоторые результаты. Сам процесс перехода от исходных данных к результату и есть процесс обработки. Объект или субъект, осуществляющий обработку, называют исполнителем обработки.

Для успешного выполнения обработки информации исполнителю (человеку или устройству) должен быть известен алгоритм обработки, т.е. последовательность действий, которую нужно выполнить, чтобы достичь нужного результата.

Различают два типа обработки информации.

Первый тип обработки: обработка, связанная с получением новой информации, нового содержания знаний (решение математических задач, анализ ситуации и др.).

Второй тип обработки: обработка, связанная с изменением формы, но не изменяющая содержания (например, перевод текста с одного языка на другой).

Таблица 1. Примеры обработки информации

Приобретая жизненный опыт, наблюдая мир вокруг себя, иначе говоря — накапливая все больше и больше информации, человек учится делать выводы. В древности люди говорили, что человек познает с помощью органов чувств и осмысливает познанное разумом.

Неосознанная обработка информации человеком: Один раз дотронувшись до горячего чайника или утюга мы запоминаем это на всю жизнь. Прикоснувшись к горячей поверхности, мы получили информацию при помощи органов осязания. Нервная система передала ее в мозг, где на основе имеющегося опыта был сделан вывод об опасности. Сигнал от мозга был послан в мышцы рук, которые мгновенно сократились.

Осознанная обработка информации человеком: На уроках школьник изучает правила и законы (приобретает определенные знания и навыки). Когда учитель предлагает очередную задачу (входная информация), ученик обдумывает последовательность решения, вспоминая, какие из изученных правил ему необходимо применить. Наконец, он находит ответ. Эта новая информация, созданная учеником в результате обработки входной информации, называется выходной.

Важным видом обработки информации является кодирование – преобразование информации в символьную форму, удобную для ее хранения, передачи, обработки. Кодирование активно используется в технических средствах работы с информацией (телеграф, радио, компьютеры). Другой вид обработки информации – структурирование данных (внесение определенного порядка в хранилище информации, классификация, каталогизация данных).

ЛЕКЦИЯ

Тема: Архитектура и программное обеспечение компьютеров.

Компьютер — это многофункциональное электронное устройство, предназначенное для накопления, обработки и передач» информации. Под архитектурой персонального компьютера понимается его логическая организация, структура и ресурсы, т. е. средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработки данных на определенный интервал времени.

В основу построения большинства компьютеров положены принципы, сформулированные Джоном фон Нейманом.

1. Принцип программного управления — программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
2. Принцип однородности памяти — программы и иные хранятся в одной и той же памяти; над командами можно выполнять те же действия, что и над данными!
3. Принцип адресности — основная память структурно состоит из пронумерованных ячеек.

Компьютеры, построенные на этих принципах, имеют классическую архитектуру.

Архитектура компьютера определяет принцип действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера, к которым относятся:

• центральный процессор;
• основная память;
• внешняя память;
• периферийные устройства.

Конструктивно персональные компьютеры выполнены в виде центрального системного блока, к которому через специальные разъемы присоединяются другие устройства. В состав системного блока входят все основные узлы компьютера:

• системная плата;
• блок питания;
• накопитель на жестком магнитном диске;
• накопитель на гибком магнитном диске;
• накопитель на оптическом диске;
• разъемы для дополнительных устройств.

На системной (материнской) плате в свою очередь размещаются:

• микропроцессор;
• математический сопроцессор;
• генератор тактовых импульсов;
• микросхемы памяти;
• контроллеры внешних устройств;
• звуковая и видеокарты;
• таймер.

Архитектура современных персональных компьютеров основана на магистрально-модульном принципе. Модульный принцип позволяет пользователю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация системы опирается на магистральный принцип обмена информацией. Все контроллеры устройств взаимодействуют с микропроцессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, называемую системной шиной. Системная шина выполняется в виде печатного мостика на материнской плате.

Микропроцессор — это центральный блок персонального компьютера, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией.

Системная шина является основной интерфейсной системой компьютера, обеспечивающей сопряжение и связь всех его устройств между собой. Системная шина обеспечивает три направления передачи информации:

• между микропроцессором и основной памятью;
• между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств;
• между основной памятью и портами ввода-вывода внешних устройств.

Порты ввода-вывода всех устройств через соответствующие разъемы (слоты) подключаются к шине либо непосредственно, либо через специальные контроллеры (адаптеры).

Основная память предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками компьютера.

Внешняя память используется для долговременного хранения информации, которая может быть в дальнейшем использована для решения задач. Генератор тактовых импульсов генерирует последовательность электрических символов, частота которых задает тактовую частоту компьютера. Промежуток времени между соседними импульсами определяет такт работы машины.

Источник питания — это блок, содержащий системы автономного и сетевого питания компьютера.

Таймер — это внутримашинные электронные часы, обеспечивающие автоматический съем текущего момента времени. Таймер подключается к автономному источнику питания и при отключении компьютера от сети продолжает работать.

Внешние устройства компьютера обеспечивают взаимодействие машины с окружающей средой: пользователями, объектами управления и другими компьютерами.

Основными функциональными характеристиками персонального компьютера являются:

1. производительность, быстродействие, тактовая частота. Производительность современных ЭВМ измеряют обычно в миллионах операций в секунду;
2. разрядность микропроцессора и кодовых шин интерфейса. Разрядность — это максимальное количество разрядов двоичного числа, над которым одновременно может выполняться машинная операция, в том числе и операция передачи информации; чем больше разрядность, тем, при прочих равных условиях, будет больше и производительность ПК;
3. типы системного и локальных интерфейсов. Разные типы интерфейсов обеспечивают разные скорости передачи информации между узлами машины, позволяют подключать разное количество внешних устройств и различные их виды;
4. емкость оперативной памяти. Емкость оперативной памяти измеряется обычно в Мбайтах. Многие современные прикладные программы с оперативной памятью, имеющей емкость меньше 16 Мбайт, просто не работают либо работают, но очень медленно;
5. емкость накопителя на жестких магнитных дисках (винчестера). Емкость винчестера измеряется обычно в Гбайтах;
6. тип и емкость накопителей на гибких магнитных дисках. Сейчас применяются накопители на гибких магнитных дисках, использующие дискеты диаметром 3,5 дюйма, имеющие стандартную емкость 1,44 Мб;
7. наличие, виды и емкость кэш-памяти. Кэш-память — это буферная, недоступная для пользователя быстродействующая память, автоматически используемая компьютером для ускорения операций с информацией, хранящейся в более медленно действующих запоминающих устройствах. Наличие кэш-памяти емкостью 256 Кбайт увеличивает производительность персонального компьютера примерно на 20%;
8. тип видеомонитора и видеоадаптера;
9. наличие и тип принтера;
10. наличие и тип накопителя на компакт дисках CD-ROM;
11. наличие и тип модема;
12. наличие и виды мультимедийных аудиовидео-средств;
13. имеющееся программное обеспечение и вид операционной системы;
14. аппаратная и программная совместимость с другими типами ЭВМ. Аппаратная и программная совместимость с другими типами ЭВМ означает возможность использования на компьютере, соответственно, тех же технических элементов и программного обеспечения, что и на других типах машин;
15. возможность работы в вычислительной сети;
16. возможность работы в многозадачном режиме. Многозадачный режим позволяет выполнять вычисления одновременно по нескольким программам (многопрограммный режим) или для нескольких пользователей (многопользовательский режим);
17. надежность. Надежность — это способность системы выполнять полностью и правильно все заданные ей функции;
18. стоимость;
19. габаритами вес.

ЛЕКЦИЯ

Объединение компьютеров в локальную сеть. Организация работы пользователей в локальных компьютерных сетях.

1. Глобальная сеть строится таким образом, что процессы передачи данных, процедуры управления и административные службы отдельных подсетей не изменяются существенно.
2. Локальная сеть проектируется как единая распределительная система, в которой приоритет отдается требованиям стандартности протоколов и эффективности общесетевых процедур управления.

Самой распространенной технологией локальной компьютерной сети с середины 1990-х гг. стал Ethernet. Рассмотрим общую структуру ЛВС.

Состав ЛВС:

• компьютеры;

• кабели;

• узловые устройства.

Локальные вычислительные сети бывают одно - и двухранговыми  (иерархическими).

В крупных сетях с большим числом компьютеров организовываю тдвухранговую (иерархическую) локальную сеть с выделенным более мощным компьютером, который называется сервером. Сервер должен быть настроен таким образом, чтобы иметь возможность получить от клиентского компьютера запросы на сетевые ресурсы, выяснить полномочия клиента на выполнение того или иного запроса и, если клиент имеет полномочия, выполнить его запрос и передать ему результат выполнения этого запроса. Для решения всех этих задач и на клиентском компьютере, и на сервере должна быть установлена сетевая операционная система.

3. Составные элементы локальной сети.

Рабочая станция — это ПК, включенный и локальную сеть для осуществления обмена информацией.

Сервер - это специально выделенный компьютер для обработки запросов, поступающих от рабочих станций, который предоставляет рабочим станциям (клиентам) свои ресурсы (например, «жесткие» диски, прикладное ПО). Файловый сервер, сервер прикладных программ, сервер базы данных, сервер удаленного доступа, сервер печати, сервер резервного копирования.

Кабели предназначены для передачи информации по проводным каналам связи.

При подключении компьютеров к ЛВС могут применяться устройства беспроводной связи. В этом случае отпадает необходимость прокладывать кабельные сети.

Одной из тенденций развития внутрикорпоративных сетей является беспроводная технология Wi-Fi (WirelessFidelity — беспроводная точность). В этом случае любая точка доступа включает в себя Wi-Fi-антенну для передачи радиосигнала, специальное Wi-Fi-оборудование — сетевой адаптер (беспроводная сетевая плата), беспроводные точки доступа (маршрутизаторы) и различные коммутационные устройства.

Bluetooth также является технологией беспроводных сетей. Физически типичное Bluetooth-устройство представляет собой радиоприемник и радиопередатчик, работающие на определенных частотах.

Каждый компьютер, подключаемый к сети, должен быть оснащен сетевым адаптером (или сетевой платой). Самыми известными являются адаптеры следующих типов: Arc-Net, TokenRing, Ethernet. Из них последний используется в России наиболее широко.

Для объединения компьютеров в сеть, состоящую более чем из двух компьютеров по физической топологии «звезда», необходимо устройство, исполняющее роль центра «звезды». Таким устройством чаще всего является концентратор, или хаб (от англ. hub — ступица).

Маршрутизатор (router) представляет собой устройство для разделения или объединения нескольких компьютерных сетей. Способ организации связи компьютеров ЛВС между собой называется топологией локальной сети (архитектурой, конфигурацией). Существует три основные топологии, входящие в состав ЛВС: «шина», «кольцо» и «звезда».

Каждый сетевой адаптер, мост, маршрутизатор и другое сетевое оборудование имеет уникальный цифровой аппаратный адрес, называемый физическим, который и используется для адресации в локальной сети. Такой адрес получил название МАС-адреса (MediaAccessControl — управление доступом к среде).

Топологии локальных сетей.

Локальные сети в зависимости от назначения и технических могут иметь различные конфигурации. Общая схема соединения компьютеров в локальной сети называется топологией сети. Топологии сети могут быть различными. Чаще всего локальные сети могут иметь топологию «шина» и «звезда». В первом случае все компьютеры подключены к одному общему кабелю (шине), во втором — имеется специальное центральное устройство (хаб), от которого идут «лучи» к каждому компьютеру, т.е. каждый компьютер подключен к своему кабелю.

В шинной топологии компьютеры подключены к общему для них каналу (шине),

через который могут обмениваться сообщениями.

Структура типа «шина» проще и экономичнее, так как для нее не требуется дополнительное устройство и расходуется меньше кабеля. Но она очень чувствительна к неисправностям кабельной системы. Если кабель поврежден хотя бы в одном месте, то возникают проблемы для всей сети. Место неисправности трудно обнаружить.

В радиальной топологии (топология «звезда») в центре находится концентратор, последовательно связывающийся с абонентами и связывающий их друг с другом. 

В этом смысле «звезда» более устойчива. Поврежденный кабель – проблема для одного конкретного компьютера, на работе сети в целом это не сказывается. Не требуется усилий по локализации неисправности

В кольцевой топологии информация передается по замкнутому каналу. Каждый абонент непосредственно связан с двумя ближайшими с хотя в принципе способен связаться с любым абонентом сети.

Гибридная топология является комбинацией различных топологии в одной сети. Например, вы можете объединить несколько сетей с шиной типа «звезда» единым кабелем.

ЛЕКЦИЯ

Тема: Безопасность, гигиена, эргономика, ресурсосбережение. Защита информации, антивирусная защита.

Цель занятия: раскрыть понятия безопасность, гигиена, эргономика и ресурсосбережение, рассмотреть способы защиты информации.

 Безопасность, гигиена, эргономика, ресурсосбережение

Безопасность - состояние защищённости  жизненно важных интересов личности, общества, организации, предприятия от потенциально и реально существующих угроз, или отсутствие таких угроз.

Гигиена  - наука, изучающая влияние факторов внешней среды на организм человека с целью оптимизации благоприятного и профилактики неблагоприятного воздействия.

Гигиена труда – наука изучающая воздействие производственной среды и факторов производственного процесса на человека.

Эргономика (от греч. érgon — работа и nómos — закон), научная дисциплина, комплексно изучающая человека (группу людей) в конкретных условиях его деятельности в современном производстве. Это наука о том, как люди с их различными физическими данными и особенностями жизнедеятельности взаимодействуют с оборудованием и машинами, которыми они пользуются.

Цель эргономики состоит в том, чтобы обеспечить комфорт, эффективность и безопасность при пользовании компьютерами уже на этапе разработки клавиатур, компьютерных плат, рабочей мебели и др. для устранения физического дискомфорта и проблем со здоровьем на рабочем месте.

Эргономика возникла в 1920-х годах, в связи со значительным усложнением техники, которой должен управлять человек в своей деятельности. Термин «эргономика» был принят в Великобритании в 1949 году/ В СССР в 1920-е годы предлагалось название «эргология».

Современная эргономика изучает действия человека в процессе работы, скорость освоения им новой техники, затраты его энергии, производительность и интенсивность при конкретных видах деятельности.

Информатика определяет сферу человеческой деятельности, связанную с процессами хранения, преобразования и передачи информации с помощью компьютера. В процессе изучения информатики надо не только научиться работать на компьютере, но и уметь целенаправленно его использовать для познания и созидания окружающего нас мира. В связи с тем, что всё больше людей проводят много времени перед компьютерными мониторами, ученые многих областей, включая анатомию, психологию и охрану окружающей среды, вовлекаются в изучение правильных, с точки зрения эргономики, условий работы.

Главной частью профилактических мероприятий в эргономике является правильная посадка.

Рабочее место.

Чтобы заниматься было комфортно, чтобы не нанести вреда своему здоровью, Вы должны уметь правильно организовать свое рабочее место.

Правильная рабочая поза позволяет избегать перенапряжения мышц, способствует лучшему кровотоку и дыханию.

Негативные последствия работы за монитором возникают из-за того, что:

• а) наш глаз предназначен для восприятия отражённого света, а не излучаемого, как в случае с монитором (телевизором)
• б) пользователю приходится вглядываться в линии и буквы на экране, что приводит к повышенному напряжению глазных

Система гигиенических требований.

Длительная работа с компьютером может приводить к расстройствам состояния здоровья.

Кратковременная работа с компьютером, установленным с грубыми нарушениям гигиенических норм и правил, приводит к повышенному утомлению.

Вредное воздействие компьютерной системы на организм человека является комплексным:

• параметры монитора оказывают влияние на органы зрения
• оборудование рабочего места влияет на органы опорно-двигательной системы
• характер расположения оборудования в компьютерном классе и режим его использования влияет как на общее психофизиологическое состояние организма, так и им органы зрения.

Правильная рабочая поза

• Следует сидеть прямо (не сутулясь) и опираться спиной о спинку кресла. Прогибать спину в поясничном отделе нужно не назад, а, наоборот, немного в перед.
• Колени - на уровне бедер или немного ниже. При таком положении ног не возникает напряжение мышц.
• Нельзя скрещивать ноги, класть ногу на ногу - это нарушает циркуляцию крови из-за сдавливания сосудов. Лучше держать обе стопы на подставке или полу.
• Необходимо сохранять прямой угол (900) в области локтевых, тазобедренных и голеностопных суставов.
• Экран монитора должен находиться от глаз пользователя на оптимальном расстоянии 60-70 см, но не ближе 50 см с учетом размеров алфавитно-цифровых знаков и символов.
• Не располагайте рядом с монитором блестящие и отражающие свет предметы
• Поверхность экрана должна быть чистой и без световых бликов.

Ресурсосбережение - это основная результирующая часть НТП (научно-технического прогресса), представляющая собой эколого-социально-экономический эффект, полученный за счет рационализации потребления ресурсов.

1. Экономическая задача: определение эффективных форм организации производства, постоянный учет наличия, движения и расходования ресурсов, управление затратами, внедрение прогрессивных стимулов экономии ресурсов, политики ценообразования и сбыта.
2. Техническая задача: научно обоснованный выбор ресурсоэкономичных технических средств на стадиях производства и эксплуатации с оптимальными показателями долговечности, безотказности, ремонтопригодности и сохраняемости.
3. Технологическая задача: разработка безотходных и малооперационных технологий, обеспечивающих при минимальном потреблении ресурсов формирование требуемых качественных характеристик производимой продукции.
4. Экологическая задача: установление гармоничного взаимодействия агропромышленного производства с окружающей средой на основе восстановления почвенного плодородия, энергоресурсов, водного баланса и минеральных ресурсов.

Защита информации.

Информационная безопасность - совокупность мер по защите информационной среды общества и человека.

Информационные угрозы:

• преднамеренные:

• хищение информации;
• компьютерные вирусы;
• физическое воздействие на аппаратуру

• случайные:

• ошибки пользователя;
• ошибки в программировании;
• отказ, сбой аппаратуры;
• форс-мажорные обстоятельства

Компьютеры - это технические устройства для быстрой и точной (безошибочной) обработки больших объёмов информации самого разного вида. Они ломаются, а программное обеспечение создаваемое людьми, способно ошибаться. 

Конструкторы и разработчики аппаратного и программного обеспечения прилагают немало усилий, чтобы обеспечить защиту информации:

• от сбоев оборудования;
• от случайной потери или искажения информации, хранящейся в компьютере;
• от преднамеренного искажения, производимого, например, компьютерными вирусами;
• от несанкционированного (нелегального) доступа к информации (её использования, изменения, распространения).

К многочисленным, далеко не безобидным ошибкам компьютеров добавилась и компьютерная преступность, грозящая перерасти в проблему, экономические, политические и военные последствия которой могут стать катастрофическими.

При защите информации от сбоев оборудования используются следующие основные методы:

• периодическое архивирование программ и данных;
• автоматическое резервирование файлов. Резервирование файлов широко используется, в частности, в банковском деле.

Защита от случайной потери или искажения информации, хранящейся в компьютере, сводится к следующим методам:

• автоматическому запросу на подтверждение команды, приводящей к изменению содержимого какого-либо файла. Если вы хотите удалить файл или разместить новый файл под именем уже существующего, на экране дисплея появится диалоговое окно с требованием подтверждения команды либо её отмены;
• установке специальных атрибутов документов. Например, многие программы-редакторы позволяют сделать документ доступным только для чтения или скрыть файл, сделав недоступным его имя в программах работы с файлами;
• возможности отменить последние действия. Если вы редактируете документ, то можете пользоваться функцией отмены последнего действия или группы действий, имеющейся во всех современных редакторах.

Для защиты информации от несанкционированного доступа используют:

• шифрование (преобразование информации, исключающее её прочтение посторонним лицом). Криптология разделяется на два направления — криптографию и криптоанализ. Криптография занимается поиском и исследованием методов шифрования информации. Она даёт возможность преобразовывать информацию таким образом, что её прочтение (восстановление) возможно только при знании ключа. Криптоанализ занимается исследованием возможностей расшифровки информации без знания ключей;
• применение паролей. Пароли позволяют контролировать доступ как к компьютерам, так и к отдельным программам или файлам. К сожалению, иногда пароль удается угадать, подобрать. Существуют программные средства от «вскрытия» паролей.

Для защиты от вирусов можно использовать:

• общие методы защиты информации, которые полезны также как страховка от физической порчи дисков, неправильно работающих программ или ошибочных действий пользователя;
• профилактические меры, позволяющие уменьшить вероятность заражения вирусом;
• специализированные антивирусные программы.

Для предотвращения нелегального копирования файлов используются:

• специальные программно-аппаратные средства, например «электронные замки», позволяющие сделать с диска не более установленного числа копий, или дающие возможность работать с программой только при условии, что к специальному разъёму системного блока подключено устройство (обычно микросхема), поставляемое вместе с легальными копиями программ.

Существуют и другие методы защиты, в частности, административные и правоохранительные.

Обеспечить надёжную защиту информации может только применение комплекса самых разнообразных методов.

Антивирусная защита.

Количество людей, пользующихся компьютером и сотовым телефоном, имеющим выход в Интернет, постоянно растет. Значит, возрастает возможность обмена данными между ними по электронной почте и через Всемирную сеть. Это приводит к росту угрозы заражения компьютера вирусами, а также порчи или хищения информации чужими вредоносными программами, ведь основными источниками распространения вредоносных программ являются электронная почта и Интернет. Не исключается возможность заражения и через съемные носители.

Компьютерный вирус - это целенаправленно созданная программа, автоматически приписывающая себя к другим программным продуктам, изменяющая или уничтожающая их.

Компьютерные вирусы могут заразить компьютерные программы, привести к потере данных и даже вывести компьютер из строя.

Компьютерные вирусы могут распространяться и проникать в операционную и файловую систему ПК только через внешние носители (жесткий и гибкий диски, компакт-диски) и через средства межкомпьютерной коммуникации.

Признаки проявления вирусов:

• Неправильная работа нормально работающих программ
• Медленная работа ПК
• Частые зависания и сбои в работе ПК
• Изменение размеров файлов
• Исчезновение файлов и каталогов
• Неожиданное увеличение количество файлов на диске
• Уменьшение размеров свободной оперативной памяти
• Вывод на экран неожиданных сообщений и изображений
• Подача непредусмотренных звуковых сигналов
• Невозможность загрузки ОС

Вредоносные программы можно разделить на три класса: черви, вирусы и троянские программы.

Черви — это класс вредоносных программ, использующих для распространения сетевые ресурсы. Используют сети, электронную почту и другие информационные каналы для заражения компьютеров.

Вирусы — это программы, которые заражают другие программы — добавляют в них свой код, чтобы получить управление при запуске зараженных файлов.

Троянские программы — программы, которые выполняют на поражаемых компьютерах несанкционированные пользователем действия, т.е. в зависимости от каких-либо условий уничтожают информацию на дисках, приводят систему к зависанию, воруют конфиденциальную информацию и т.д.

Классификация вирусов.

Для обнаружения, удаления и защиты от компьютерных вирусов разработано несколько видов специальных программ, которые позволяют обнаруживать и уничтожать вирусы. Такие программы называются антивирусными.

Программы-детекторы осуществляют поиск характерной для конкретного вируса сигнатуры в оперативной памяти и файлах и при обнаружении выдают соответствующие сообщение. Недостатком таких антивирусных программ является то, что они могут находить только те вирусы, которые известны разработчикам таких программ.

Программы-доктора или флаги не только находят зараженные вирусами файлы, но и возвращают файлы в исходное состояние. В начале своей работы флаги ищут вирусы в оперативной памяти, уничтожая их, и только затем переходят к «лечению» файлов.

Программы-ревизоры запоминают исходное состояние программ, каталогов и системных областей диска тогда, когда компьютер не заражен вирусом, а затем периодически или по желанию пользователя сравнивают текущее состояние с исходным. Обнаружение изменения выводится на экран монитора.

Программы-фильтры или сторожа, представляют собой небольшие резидентные программы, предназначенные для обнаружения подозрительных действий при работе компьютера, характерных для вирусов:

• попытка коррекции файлов с расширениями СОМ и ЕХЕ;
• изменение атрибутов файла;
• прямая запись на диск по абсолютному адресу;
• запись в загрузочные сектора диска;
• загрузка резидентной программы.
• При попытке вирусной атаки сторож посылает сообщение и предлагает запретить или разрешить соответствующие действия.

Программы - вакцины или иммунизаторы — это резидентные программы, предотвращающие заражение файлов.

Доктора-ревизоры – это гибриды ревизоров и докторов, т.е. программы, которые не только обнаруживают изменения в файлах и системных областях дисков, но и могут, в случае изменений, автоматически вернуть их в исходное состояние.

Примеры антивирусных программ

ПОМНИТЕ!

ВАША ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЗАВИСИТ ТОЛЬКО ОТ ВАШЕЙ БДИТЕЛЬНОСТИ!

ЛЕКЦИЯ

Понятие об информационных системах  и автоматизации информационных процессов. Графический интерфейс WINDOWS

План:

I Понятие об информационных системах

II. Классификации информационных систем

III. Процессы в информационной системе и их автоматизация

1. Понятие об информационных системах

 Под системой понимают любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов. Системы значительно отличаются между собой как по составу, так и по главным целям. Приведем несколько систем, состоящих из разных элементов и направленных на реализацию разных целей.

В информатике понятие «система» широко распространено и имеет множество смысловых значений. Чаще всего оно используется применительно к набору технических средств и программ. Системой может называться аппаратная часть компьютера. Системой может также считаться множество программ для решения конкретных прикладных задач, дополненных процедурами ведения документации и управления расчетами.

 В основе любой информационной системы лежит структурированный набор данных — структура данных.

 Для обеспечения функционирования ИС должны существовать средства поддержки, которые делятся на системные и пользовательские. Назначение системных средств — обеспечение сохранности данных, их обновления и защиты. Назначение пользовательских средств (приложений) — обеспечение удобства работы конечных пользователей, т.е. тех людей, в интересах которых создана информационная система.

Информационная система (ИС) — это система, построенная на базе компьютерной техники, предназначенная для хранения, поиска, обработки и передачи значительных объемов информации, имеющая определенную практическую сферу применения.

2. Классификации информационных систем

 Информационные системы классифицируются по разным признакам. Общепринятой классификации ИС до сих пор не существует, поэтому их можно классифицировать по разным признакам, что вызвало существование нескольких различных классификаций ИС. Рассмотрим наиболее часто используемые классификации.

1. Классификация ИС по техническим средствам Простейшая ИС работает на одном компьютере.

Вся информация сосредоточена в памяти этой машины, и на ней же функционирует программное обеспечение системы.

ИС на базе локальной сети – обслуживают учреждение, предприятие, фирму. В такой системе циркулирующая информация может передаваться по сети между разными пользователями; разные части общедоступных данных могут храниться на разных компьютерах сети.

ИС на базе глобальных компьютерных сетей – все известные службы Интернета. Наиболее масштабной из них является WWW (WorldWideWeb). Однако существует множество глобальных информационных систем не общего, а ограниченного доступа и масштаба — это корпоративные системы. Они могут объединять между собой локальные сети предприятий одного ведомства и способствовать их общему эффективному управлению в рамках региона, министерства и пр. Классификация по архитектуре

По степени распределённости отличают:

• настольные (desktop), или локальные ИС, в которых все компоненты (БД, СУБД, клиентские приложения) находятся на одном компьютере;
• распределённые (distributed) ИС, в которых компоненты распределены по нескольким компьютерам.

Распределённые ИС, в свою очередь, разделяют на:

• файл-серверные ИС (ИС с архитектурой «файл-сервер»);
• клиент-серверные ИС (ИС с архитектурой «клиент-сервер»).

В свою очередь, клиент-серверные ИС разделяют на

• двухзвенные и
• многозвенные.

3. Классификация по степени автоматизации

По степени автоматизации ИС делятся на:  

• автоматизированные: информационные системы, в которых автоматизация может быть неполной (то есть требуется постоянное вмешательство персонала);  
• автоматические: информационные системы, в которых автоматизация является полной, то есть вмешательство персонала не требуется или требуется только эпизодически.

4. Классификация по сфере применения

Поскольку ИС создаются для удовлетворения информационных потребностей в рамках конкретной предметной области, то каждой предметной области (сфере применения) соответствует свой тип ИС. Перечислять все эти типы не имеет смысла, так как количество предметных областей велико, но можно указать в качестве примера следующие типы ИС:

1. Экономическая информационная система – информационная система, предназначенная для выполнения функций управления на предприятии.
2. Медицинская информационная система – информационная система, предназначенная для использования в лечебном или лечебно-профилактическом учреждении.
3. Географическая информационная система – информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных (пространственных данных)...

5. Классификация по назначению  

Информационно-справочные или информационно-поисковые системы (ИПС) – традиционный вид ИС. Основная цель в использовании таких систем — оперативное получение ответов на запросы пользователей в диалоговом режиме. Характерным свойством для ИПС является большой объем хранимых данных, их постоянное обновление. Обычно пользователь желает быстро получить ответ на свой запрос, поэтому качество системы во многом определяется скоростью поиска данных и выдачи ответа. При работе ИПС не используются сложные методы обработки данных. Хранилище информации, с которой работает ИПС, называется базой данных. Управляющие системы – тип информационных систем, основное назначение которых — выработка управляющих решений. Управляющие системы бывают либо полностью автоматическими, либо автоматизированными.  

Системы автоматического управления (САУ) работают без участия человека. Это системы управления техническими устройствами, производственными установками, технологическими процессами. Например, САУ используются для управления работой ускорителей элементарных частиц в физических лабораториях, работой химического реактора или автоматической линией на производственном предприятии. В таких системах реализована кибернетическая схема управления с обратной связью. Автоматизированные системы управления (АСУ) можно назвать человеко-машинными системами. В них компьютер выступает в роли помощника человека-управляющего. В АСУ задача компьютера состоит в оперативном предоставлении человеку необходимой информации для принятия решения. При этом компьютер может выполнять достаточно сложную обработку данных на основании заложенных в него математических моделей. Это могут быть технологические или экономические расчеты.

Обучающие системы на базе компьютера – вид ИС. Простейший вариант такой системы — обучающая программа на ПК, с которой пользователь работает в индивидуальном режиме.

Существует множество таких программ практически по всем школьным предметам и ряду курсов профессионального обучения. Более сложными являются системы, использующие возможности компьютерных сетей.

Экспертные системы – основаны на моделях знаний в определенных предметных областях. Экспертные системы относятся к разделу информатики, который называется «Искусственный интеллект». Экспертная система заключает в себе знания высококвалифицированного специалиста в определенной предметной области и используется для консультаций пользователя, для помощи в принятии сложных решений, для решения плохо формализуемых задач.