13.Основные этапы разработки и создания майнд-карт В цифровом обществе с каждым днем информации становится всё больше, вследствие чего люди сталкиваются с проблемой её восприятия, понимания и запоминания. Многие проблемы, источником которых являются когнитивные затруднения могут быть решены, если сделать процессы мышления наблюдаемыми. Именно это и позволяет осуществить метод интеллект-карт за счет структурирования, систематизации и визуализации информации. Концепцию интеллект-карт разработал британский психолог Тони Бьюзен. В конце 1960-х годов он изучал человеческий мозг и обратил внимание на строение нейронов - клеток мозга, которые принимают, обрабатывают и передают информацию другим нейронам. От центра — ядра нейрона, отходят отростки, похожие на ветви дерева. Т. Бьюзен организовал информацию по тем же принципам. Создание интеллект-карт можно разделить на три этапа: 1. Поиск базовой темы в зависимости от цели карты. Это то, что обычно располагается в центре или сверху карты. 2. Наполнение карты - выделение ключевых тем второго уровня. 3. Конкретизация и визуализация – использование коротких описаний и рисунков. 4. Построение иерархической системы описаний и изображений для формирования первого, второго и т.д. уровней, идущих от главной центральной темы. При создании майнд-карт формируются навыки структурирования, систематизации и визуализации информации, которые позволят правильно создавать контент для рекламной продукции, разработке презентаций и сайтов. Существует множество программных средств, предназначенных для разработки майнд-карт. Среди них: MindManager, Popplet, XMind, Mind Maps, Coogle, Canva и другие. 14.Структура современного персонального компьютера Структура компьютера — это модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов. Персональный компьютер — это настольная или переносная ЭВМ, удовлетворяющая требованиям общедоступности и универсальности применения. Рассмотрим состав и назначение основных блоков ПК применительно к самым распространенным в настоящее время IBM PC-совместимым компьютерам: 15.Перспектива развития вычислительных средств Развитие вычислительной техники представляет собой постоянно сменяющие друг друга физические способы реализации логических алгоритмов – от механических устройств (вычислительная машина Бэббиджа) к ламповым (компьютеры 40-50-х годов Марк I и Марк II), затем к транзисторным и, наконец, к интегральным схемам. И уже на рубеже XXI века шли разговоры о скором достижении пределов применения полупроводниковых технологий и появлении вычислительных устройств, работающих на совершенно ином принципе. Все это свидетельствует о том, что прогресс не стоит на месте, и с течением времени ученые открывают новые возможности создания вычислительных систем, принципиально отличающихся от широко применяемых компьютеров. На сегодняшний день имеется несколько перспективных направлений, в которых ожидается развитие вычислительной техники: оптический компьютер; квантовый компьютер; нейрокомпьютер; Оптический компьютер, или фотонный компьютер, является на сегодняшний день гипотетическим вычислительным устройством, где вычисления производятся при помощи фотонов. Для реализации этой технологии должен быть разработан «оптический транзистор». Скорость фотона примерно в 10 раз выше скорости электрического сигнала, поэтому оптический транзистор должен быть в 1000 раз быстрее компьютеров нынешнего поколения. На сегодняшний день еще только идет поиск материалов с эффектами нелинейной оптики, которые можно было бы использовать для изготовления таких транзисторов. Квантовый компьютер. Впервые идею квантовых вычислений теоретически описал в 1981 году Пол Бениофф. Суть этой идеи состоит в следующем. Современные компьютеры реализуют теоретические принципы, при которых каждый бит памяти может быть равен либо нулю, либо единице. Если же рассматривать квантовое состояние, то каждый бит может быть и нулем, и единицей одновременно. А это позволит вести несколько вычислений параллельно. В 2007 году канадская компания D-Wave System объявила о создании квантового компьютера. Компьютеры D-Wave рекламируются как квантовые компьютеры доступные для коммерческого использования. Однако, ряд ученых утверждают, что скорость вычислений D-Wave не отличается принципиально от скорости вычислений обычных компьютеров. Поэтому на сегодняшний день трудно уверенно утверждать, что идея квантового компьютера действительно реализована. Нейрокомпьютеры. Пусковым механизмом к развитию идеи нейрокомпьютера стали биологические исследования нервной системы человека. Нервная система человека состоит из отдельных клеток – нейронов. Каждый нейрон имеет до 10000 связей с другими нейронами и умеет выполнять некоторые элементарные действия. Слаженная работа всех нейронов с учетом их связей обеспечивает работу мозга, который умеет решать довольно сложные задачи. По аналогии с человеческим мозгом огромное количество специальных вычислительных элементов искусственных нейронов, связанных между собой, должно обеспечивать высокую скорость вычислений и самообучение всей системы. Работы и исследования по всем перспективным направлениям вычислительной техники в настоящее время активно ведутся развитыми станами мира. 16. Архитектура современных программных средств и основы программирования Архитектура программного обеспечения относится к фундаментальным структурам программной системы и дисциплине создания таких структур и систем. Каждая структура включает элементы программного обеспечения, отношения между ними, а также свойства как элементов, так и отношений. архитектура программной системы является метафорой, аналогично архитектуре здания. Он функционирует как план для системы и разрабатываемого проекта, в котором излагаются задачи, которые должны быть выполнены проектными группами. Архитектура программного обеспечения (англ. software architecture) — это структура программы или вычислительной системы, которая включает программные компоненты, видимые снаружи свойства этих компонентов, а также отношения между ними. Архитектура программного обеспечения (англ. software architecture) — совокупность важнейших решений об организации программной системы. Архитектура включает: выбор структурных элементов и их интерфейсов, с помощью которых составлена система, а также их поведения в рамках сотрудничества структурных элементов; соединение выбранных элементов структуры и поведения во все более крупные системы; архитектурный стиль, который направляет всю организацию — все элементы, их интерфейсы, их сотрудничество и их соединение Характеристики архитектуры программного обеспечения Архитектура программного обеспечения демонстрирует следующее: Множество заинтересованных сторон: программные системы должны обслуживать множество заинтересованных сторон, таких как бизнес-менеджеры, владельцы, пользователи и операторы. У всех этих заинтересованных сторон есть свои опасения по поводу системы. Уравновешивание этих проблем и демонстрация того, что они решены, является частью проектирования системы. Это означает, что архитектура предполагает работу с широким кругом проблем и заинтересованных сторон и носит междисциплинарный характер. Разделение проблем: общепринятый способ уменьшения сложности для архитекторов - разделение проблем, лежащих в основе дизайна. Документация по архитектуре показывает, что все проблемы заинтересованных сторон решаются путем моделирования и описания архитектуры с разных точек зрения, связанных с различными проблемами заинтересованных сторон. Эти отдельные описания называются архитектурными видами Ориентация на качество: классические подходы к проектированию программного обеспечения (например, структурированное программирование Джексона ) основывались на требуемой функциональности и потоке данных через систему, но текущее понимание состоит в том, что архитектура программной системы более близка связанных с его атрибутами качества, такими как отказоустойчивость , обратная совместимость , расширяемость , надежность , ремонтопригодность , доступность , безопасность, удобство использования и другие подобные возможности . Обеспокоенность заинтересованных сторон часто выражается в требованияхпо этим атрибутам качества, которые по-разному называются нефункциональными требованиями, дополнительными функциональными требованиями, поведенческими требованиями или требованиями атрибутов качества. Повторяющиеся стили: подобно архитектуре здания, дисциплина архитектуры программного обеспечения разработала стандартные способы решения повторяющихся проблем. Эти «стандартные способы» называются разными именами на разных уровнях абстракции. Общие термины для повторяющихся решений — это архитектурный стиль, тактика, эталонная архитектура и архитектурный образец. Концептуальная целостность: термин, введенный Фредом Бруксом в «Мифическом человеко-месяце» для обозначения идеи о том, что архитектура программной системы представляет собой общее видение того, что она должна делать и как она должна это делать. Это видение следует отделить от его реализации. Архитектор берет на себя роль «хранителя видения», следя за тем, чтобы дополнения к системе соответствовали архитектуре, тем самым сохраняя концептуальную целостность. Когнитивные ограничения: наблюдение, впервые сделанное в 1967 году программистом Мелвином Конвеем, о том, что организации, проектирующие системы, вынуждены производить проекты, которые являются копиями коммуникационных структур этих организаций. Как и в случае с концептуальной целостностью, именно Фред Брукс представил ее более широкой аудитории, когда он процитировал статью и идею в своей элегантной классической книге «Мифический человеко-месяц», назвав ее «законом Конвея». Языки описания архитектуры (ADLS) используются для описания архитектуры программного обеспечения. Различными организациями было разработано несколько различных ADLS, в том числе AADL (стандарт SAE), Wright (разработан в университете Carnegie Mellon), Acme (разработан в университете Carnegie Mellon), xADL (разработан в UCI), Darwin (разработан в Imperial College в Лондоне), DAOP-ADL (разработан в Университете Малаги), а также ByADL (Университет L’Aquila, Италия). Общими элементами для всех этих языков являются понятия компонента, коннектора и конфигурации. Виды (views) Архитектура ПО обычно содержит несколько видов, которые аналогичны различным типам чертежей в строительстве зданий. В онтологии, установленной ANSI / IEEE 1471—2000, виды являются экземплярами точки зрения, где точка зрения существует для описания архитектуры с точки зрения заданного множества заинтересованных лиц. Примеры видов: Функциональный/логический вид Вид код/модуль Вид разработки (development)/структурный Вид параллельности выполнения/процесс/поток Физический вид/вид развертывания Вид с точки зрения действий пользователя Вид с точки зрения данных Архитектурный вид состоит из 2 компонентов: Элементы Отношения между элементами Архитектурные виды можно поделить на 3 основных типа[10]: 1. Модульные виды (англ. module views) — показывают систему как структуру из различных программных блоков. 2. Компоненты-и-коннекторы (англ. component-and-connector views) — показывают систему как структуру из параллельно запущенных элементов (компонентов) и способов их взаимодействия (коннекторов). 3. Размещение (англ. allocation views) — показывает размещение элементов системы во внешних средах. Примеры модульных видов: Декомпозиция (англ. decomposition view) — состоит из модулей в контексте отношения «является подмодулем» Использование (англ. uses view) — состоит из модулей в контексте отношения «использует» (т.е. один модуль использует сервисы другого модуля) Вид уровней (англ. layered view) — показывает структуру, в которой связанные по функциональности модули объединены в группы (уровни) Вид классов/обобщений (англ. class/generalization view) — состоит из классов, связанные через отношения «наследуется от» и «является экземпляром» 17.Состав и функции программного обеспечения ЭВМ Программное обеспечение ЭВМ — это комплекс рабочих программ и инструкций к ним, обеспечивающих автоматическое функционирование вычислительной системы, а также решение различных прикладных задач. Состав программного обеспечения ЭВМ. В существующем программном обеспечении персональных ЭВМ выделяют следующие основные классы: операционные системы, сервисные программы и утилиты; инструментальные средства и системы программирования; прикладные системы и программы. Первые два класса программ еще обобщают как – системное программное обеспечение. А прикладные системы и программы в целом образуют прикладное программное обеспечение. Тем самым определяется различие программных средств по их назначению и роли в технологическом и функциональном процессе работы с ЭВМ. Операционные системы - обслуживают работу аппаратных средств компьютера и дают возможности прикладным программам обращаться к внешним устройствам, а пользователю - в целом управлять работой машины через соответствующие команды. Сервисные программы и утилиты - обеспечивают наглядность, простоту и иные удобства в выполнении рутинных, каждодневных задач общего управления ЭВМ и обработки информации. Инструментальные средства и системы программирования- являются особой категорией среди всех классов программных средств. С их помощью создаются все другие программы. Эта категория программных средств аналогична средствам производства в промышленности: информация в виде текстовых, числовых, графических данных является сырьем для обработки указанными программами. Прикладные системы и программы - предназначены для решения конкретных информационных задач. Они являются законченными программными продуктами и обращены к самому распространенному кругу пользователей, которые не обязаны уметь программировать или даже глубоко знать устройство ЭВМ. Перечень данных функций весьма разнообразен, но условно их можно разбить на следующие пять типов: 1. Аппаратно-механические. Осуществляют сопряжение различных компонентов компьютера, обеспечивают передачу аппаратного сигнала от одного компонента к другому. 2. Машинно-Логические. Обрабатывают и интерпретируют набор электромагнитных импульсов аппаратного обеспечения в логически осознанный программный код, обладающий определенной структурой и свойствами. 3. Информационно-командные. Осуществляют проверку соответствия программного кода принципам системы и создание логической структуры информации и осуществляют его исполнение. 4. Интерфейсные. Обеспечивают обработку и интерпретацию программного кода в формат отображения доступный для восприятия пользователем. Создает благоприятную среду для взаимодействия «Компьютер-Человек, Человек-Компьютер». 5. Прикладные. Осуществляет математические, логические, физические и другие действия с набором имеющихся данных, другими словами, обработку имеющейся информации для решения определенных задач. 18.Цветовые модели компьютерной графики В компьютерной графике используются разные цветовые модели для изображения на экране, получаемого путем излучения света, и изображения на бумаге, формируемого с помощью отражения света. Рассмотрим основные модели. Цветовая модель CIE Lab. В 1920 году была разработана цветовая пространственная модель CIE Lab (Communication Internationale de I'Eclairage — международная комиссия по освещению; L,a,b — обозначения осей координат в этой системе). Система является аппаратно-независимой и потому часто применяется для переноса данных между устройствами. В модели CIE Lab любой цвет определяется светлотой (L) и хроматическими компонентами: параметром а, изменяющимся в диапазоне от зеленого до красного, и параметром b, изменяющимся в диапазоне от синего до желтого. Цветовой охват модели CIE Lab значительно превосходит возможности мониторов и печатных устройств, поэтому перед выводом изображения, представленного в этой модели, его приходится преобразовывать. Данная модель была разработана для согласования цветных фотохимических процессов с полиграфическими. Сегодня она является принятым по умолчанию стандартом для программы Adobe Photoshop. Цветовая модель RGB. Цветовая модель RGB является аддитивной, то есть любой цвет представляет собой сочетание в различной пропорции трех основных цветов — красного (Red), зеленого (Green), синего (Blue). Она служит основой при создании и обработке компьютерной графики, предназначенной для электронного воспроизведения (на мониторе, телевизоре). При наложении одного компонента основного цвета на другой яркость суммарного излучения увеличивается. Совмещение трех компонентов одинаковой яркости дает ахроматический серый цвет, который при увеличении яркости приближается к белому цвету. При 256 градационных уровнях тона черному цвету соответствуют нулевые значения RGB, а белому — максимальные, с координатами (255,255, 255). Цветовая модель HSB. Цветовая модель HSB разработана с максимальным учетом особенностей восприятия цвета человеком. Она построена на основе цветового круга Манселла. Цвет описывается тремя компонентами: оттенком (Hue), насыщенностью (Saturation) и яркостью (Brightness). Значение цвета выбирается как вектор, исходящий из центра окружности. Точка в центре соответствует белому цвету, а точки по периметру окружности — чистым спектральным цветам. Направление вектора задается в градусах и определяет цветовой оттенок. Длина вектора определяет насыщенность цвета. На отдельной оси, называемой ахроматической, задается яркость, при этом нулевая точка соответствует черному цвету. Цветовой охват модели HSB перекрывает все известные значения реальных цветов. Модель HSB принято использовать при создании изображений на компьютере с имитацией приемов работы и инструментария художников. Существуют специальные программы, имитирующие кисти, перья, карандаши. Обеспечивается имитация работы с красками и различными полотнами. После создания изображения его рекомендуется преобразовать в другую цветовую модель, в зависимости от предполагаемого способа публикации. Цветовая модель CMYK, цветоделение. Цветовая модель CMYK используется при подготовке публикаций к печати. Цветовыми компонентами CMY служат цвета, полученные вычитанием основных из белого: голубой (cyan) = белый - красный = зеленый + синий; пурпурный (magenta) = белый - зеленый = красный + синий; желтый (yellow) = белый - синий = красный + зеленый. Такой метод соответствует физической сущности восприятия отраженных от печатных оригиналов лучей. Голубой, пурпурный и желтый цвета называются дополнительными, потому что они дополняют основные цвета до белого. Отсюда вытекает и главная проблема цветовой модели CMY— наложение друг на друга дополнительных цветов на практике не дает чистого черного цвета. Поэтому в цветовую модель был включен компонент чистого черного цвета. Так появилась четвертая буква в аббревиатуре цветовой модели CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, blасК). Для печати на полиграфическом оборудовании цветное компьютерное изображение необходимо разделить на составляющие, соответствующие компонентам цветовой модели CMYK. Этот процесс называют цветоделением. В итоге получают 4 изображения, содержащих одноцветное содержимое каждого компонента в оригинале. Затем в типографии с форм, созданных на основе цветоделенных пленок, печатают многоцветное изображение, полученное наложением цветов CMYK. Кроме названных моделей существует еще несколько. 19.Язык разметки HTML Язык гипертекстовой разметки сайта, или HTML (HyperText Markup Language), — код, помогающий структурировать содержание каждой вебстраницы. С помощью HTML разработчик собирает «скелет». После чего работает с CSS-кодом для стилизации страницы — покрывает «кожей». В финале запускает «кровеносную, пищеварительную и дыхательную системы», программируя на JavaScript. Что такое язык HTML: ● HyperText (гипертекст) — текст, соединяющий связанные между собой элементы. ● Markup (разметка) — руководство по стилю набора текста. ● Language (язык) — код, который компьютерная система понимает и использует для интерпретации команд. HTML-документ создаётся в обычном текстовом редакторе — чаще всего в «Блокноте». Есть и специализированные приложения вроде Notepad++ или Visual Studio Code — с подсветкой кода. С помощью языка разметки HTML браузер делает запрос по адресу, который ввёл пользователь, и получает файл в формате «.html». Браузер распознаёт код, выбирает знакомые для себя сигналы: понимает, что написать словами, где поставить заголовок и какой именно. Таким образом код из файла преобразуется в необходимые визуальные объекты. Что представляет собой HTML: набор команд, который после обработки превращается в визуальное представление. Команда — это тег, состоящий из имени, расположенного между символами «меньше» и «больше» (<h1>). Есть парные теги. Правила вложенности у каждого свои. Например, вот так выглядит строка в списке: <ul> <li>Название элемента в списке</li> </ul> Из-за незакрытого или неправильно закрытого тега вёрстка может ломаться. Простая HTML-страница состоит из трёх тегов: <html>, <head> и <body>. В документе <head> и <body> используют только раз. <html> идёт в документе сразу после «доктайпа» — обозначения типа документа. По нему браузер определяет версию HTML и понимает, как правильно отобразить страницу. <head> хранит важную служебную информацию — заголовок страницы и кодировку. <body> хранит содержимое страницы. Именно так код отображается в браузере. Тексты и картинки добавляются внутрь этого тега. Преимущества Подходит почти для всех браузеров, а код можно написать в любом текстовом редакторе. HTML можно использовать бесплатно. Чтобы освоить азы языка разметки гипертекста, достаточно пары часов. У него простой и понятный синтаксис. Подходит для профессиональных разработчиков сайтов и для любителей. Статические сайты на HTML, которым не нужно обращаться к базам данных, быстро загружаются, потому что меньше весят и в них отсутствует «мусорный код». Они дешевле в разработке, и для таких сайтов подойдёт самый дешёвый хостинг. HTML интегрируется с другими языками программирования. HTML-элементы содержат в себе семантику и работают с учётом цифровой доступности — ими уже могут пользоваться незрячие люди. HTML способен сам закрывать теги и пропускать синтаксические ошибки. В отличие от ошибки в JS, страница не упадёт, а всё равно загрузится, пусть и с непредсказуемыми искажениями. Недостатки Все повторяющиеся изменения на сайте придётся вносить вручную. Например, заменить на каждой странице пункты меню и навигации. То же самое с созданием новых страниц — даже если структура повторяется, нужно создавать каждую страницу отдельно. Чтобы сделать хороший сайт, который будет быстро открываться на любом устройстве, в режиме чтения или со скринридера, недостаточно везде использовать < div>. Существует более 100 HTML-элементов, нужно знать их семантику, где именно их применять. Например, не всегда то, что на макете выглядит таблицей, ей является. Для этого нужно читать спецификацию по HTML и уметь искать в ней нужную информацию. Если нужно, чтобы сайт выглядел красиво и реагировал на действия пользователя, придётся учить ещё CSS и JS. 20.История развития вычислительной техники В общем случае выделяют пять поколений ЭВМ. Первое поколение (1945-1954) характеризуется появлением техники на электронных лампах. Это эпоха становления вычислительной техники. Большинство машин первого поколения были экспериментальными устройствами и строились с целью проверки тех или иных теоретических положений. Вес и размеры этих компьютеров были такими, что они нередко требовали для себя отдельных зданий. Основоположниками компьютерной науки по праву считаются Клод Шеннон – создатель теории информации, Алан Тьюринг – математик, разработавший теорию программ и алгоритмов, и Джон фон Нейман - автор конструкции вычислительных устройств, которая до сих пор лежит в основе большинства компьютеров. В те же годы возникла еще одна новая наука, связанная с информатикой, – кибернетика – наука об управлении как одном из основных информационных процессов. Основателем кибернетики является американский математик Норберт Винер. Во втором поколении (1955-1964) вместо электронных ламп использовались транзисторы, а в качестве устройств памяти стали применяться магнитные сердечники и магнитные барабаны - далекие предки современных жестких дисков. Все это позволило резко уменьшить габариты и стоимость компьютеров, которые тогда впервые стали строиться на продажу. Но главные достижения этой эпохи принадлежат к области программ. Во втором поколении впервые появилось то, что сегодня называется операционной системой. Тогда же были разработаны первые языки высокого уровня - Фортран, Алгол, Кобол. Эти два важных усовершенствования позволили значительно упростить и ускорить написание программ для компьютеров. При этом расширялась сфера применения компьютеров. Теперь уже не только ученые могли рассчитывать на доступ к вычислительной технике, поскольку компьютеры нашли применение в планировании и управлении, а некоторые крупные фирмы даже начали компьютеризовать свою бухгалтерию, предвосхищая этот процесс на двадцать лет. В третьем поколении (1965-1974) впервые стали использоваться интегральные схемы - целые устройства и узлы из десятков и сотен транзисторов, выполненные на одном кристалле полупроводника (микросхемы). В это же время появляется полупроводниковая память, которая и по сей день используется в персональных компьютерах в качестве оперативной. В эти годы производство компьютеров приобретает промышленный размах. Фирма IBM первой реализовала серию полностью совместимых друг с другом компьютеров от самых маленьких, размером с небольшой шкаф (меньше тогда еще не делали), до самых мощных и дорогих моделей. Наиболее распространенным в те годы было семейство System/360 фирмы IBM, на основе которого в СССР была разработана серия ЕС ЭВМ. Еще в начале 60-х появляются первые миникомпьютеры - небольшие маломощные компьютеры, доступные по цене небольшим фирмам или лабораториям. Миникомпьютеры представляли собой первый шаг на пути к персональным компьютерам, пробные образцы которых были выпущены только в середине 70-х годов. Между тем количество элементов и соединений между ними, умещающихся в одной микросхеме, постоянно росло, и в 70-е годы интегральные схемы содержали уже тысячи транзисторов. В 1971 г. фирма Intel, выпустив первый микропроцессор, который предназначался для только-только появившихся настольных калькуляторов. Этому изобретению суждено было произвести в следующем десятилетии настоящую революцию. Микропроцессор является главной составляющей частью современного персонального компьютера. На рубеже 60-х и 70-х годов двадцатого столетия (1969 г) зародилась первая глобальная компьютерная сеть ARPA, прототип современного Интернета. В том же 1969 г. одновременно появились операционная система Unix и язык программирования С ("Си"), оказавшие огромное влияние на программный мир и до сих пор сохраняющие свое передовое положение. Четвертое поколение (1975 – 1985) характеризуется все меньшим количеством принципиальных новаций в компьютерной науке. Прогресс идет в основном по пути развития того, что уже изобретено и придумано, прежде всего за счет повышения мощности и миниатюризации элементной базы и самих компьютеров. Самая главная новация четвертого поколения – это появление в начале 80-х годов персональных компьютеров. Благодаря персональным компьютерам вычислительная техника становится по-настоящему массовой и общедоступной. Несмотря на то, что персональные и миникомпьютеры попрежнему в вычислительных мощностях отстают от больших машин, львиная доля новшеств, таких как графический пользовательский интерфейс, новые периферийные устройства, глобальные сети, связана появлением и развитием именно этой техники. Пятое поколение (1986 до настоящего времени) в значительной мере определяется результатами работы японского Комитета научных исследований в области ЭВМ, опубликованными в 1981г. Согласно этому проекту ЭВМ и вычислительные системы пятого поколения кроме высокой производительности и надежности при более низкой стоимости с помощью новейших технологий, должны удовлетворять следующим качественно новым функциональным требованиям: -обеспечить простоту применения ЭВМ путем реализации систем ввода/вывода информации голосом, а также диалоговой обработки информации с использованием естественных языков; -обеспечить возможность обучаемости, ассоциативных построений и логических выводов; -упростить процесс создания программных средств путем автоматизации синтеза программ по спецификациям исходных требований на естественных языках; -улучшить основные характеристики и эксплуатационные качества вычислительной техники для удовлетворения различных социальных задач, улучшить соотношения затрат и результатов, быстродействия, легкости, компактности ЭВМ; -обеспечить разнообразие вычислительной техники, высокую адаптируемость к приложениям и надежность в эксплуатации. В настоящее время ведутся интенсивные работы по созданию оптоэлектронных ЭВМ с массовым параллелизмом и нейронной структурой, представляющих собой распределенную сеть большого числа (десятки тысяч) несложных микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейронных биологических систем. 21.Системное программное обеспечение ЭВМ Системное программное обеспечение – это сложный комплекс, обеспечивающий взаимодействие между компонентами вычислительной машины, управление ими. Выполняет роль интерфейса между пользователем и аппаратурой. Нужно для организации функционирования компьютера, взаимодействия человека с ним, распределения и управления аппаратным ресурсами. Разрабатывается, как правило, для ряда однотипных или аналогичных вычислительных систем. Это позволяет реализовать типовые функции, применяемые во многих случаях: работа с файловой системой, управление приложениями, взаимодействие с периферийными устройствами. Состав Системное программное обеспечение включает в себя: Операционные системы (ОС) – сложный программный комплекс для организации доступа пользователя к аппаратуре, управления железом. Выступает посредником между устройствами, микроархитектурой ПК и прикладным ПО. Драйверы оборудования – библиотеки, организовывающие доступ к устройствам, управление ими, взаимодействие оборудования с приложениями и операционной системой. Загрузчики – микропрограмма, загружающая исполняемый код в оперативную память. Трансляторы – превращают исходный код в исполняемый. Иногда относятся к инструментальному ПО. Сервисные утилиты, командные оболочки – служебное ПО, рассчитанное на обслуживание компьютера, оптимизацию, повышение безопасности и надёжности его работы. Системные службы (сервисы) – автоматически выполняемые ОС приложения со специализированными функциями. Операционные оболочки (shell) – среда для взаимодействия пользователя с ОС, упрощения отправки ей управляющих команд посредством командной строки (CLI) либо графического интернета (GUI). Иногда к системному ПО причисляют промежуточное – обычно обеспечивает единый программный интерфейс. Вы знаете, что такое софт в компьютере – это программная оболочка, совокупность всех приложений, нужных для работы вычислительной машины: операционная система, драйверы, прикладное, системное, базовое ПО. Функции СПО Пришло время разобраться, для каких целей необходимо системное ПО. Управление аппаратурой на всех этапах работы компьютера. Предоставление доступа пользовательским приложениям к аппаратным ресурсам. Гарантия защиты, конфиденциальности и надёжности хранения информации. Организация доступа ко внешним ресурсам – локальным и глобальным сетям, периферийным устройствам. Предоставление платформы для разработки ПО. Проведение диагностики и тестирования комплектующих. Распределение доступа к памяти и процессорному времени. Каждую функцию можно разделить на множество мелких. Примеры системного программного обеспечения Для ясности сказанного назовём по несколько распространённых приложений в каждой из категорий СПО: Операционные системы: Windows 10, Linux Ubuntu, Mac OS. Операционные оболочки: текстовые – командная строка, PowerShell, Терминал; графические – Total Commander, Проводник. Загрузчики – Grub, SysLinux – используется в ОС семейства Linux, Windows Boot Manager и NTLDR – применяется для запуска Windows. Сервисные утилиты – многие входят в состав операционных систем, например, средство для дефрагментации и тестирования дисков, диагностики памяти. Системные сервисы – службы управления сетями, аудио, обеспечения безопасности. 22.Характеристика и виды операционных систем Операционная система (сокр. ОС) представляет собой совокупность взаимосвязанных программ, предназначенных для управления ресурсами компьютера, ноутбука или смартфона. Таким образом, главная задача ОС – управление всеми элементами девайса. С помощью нее человек может взаимодействовать со своим оборудованием. Кроме того, операционная система позволяет правильно распределять вычислительные ресурсы между процессами. Благодаря операционной системе разработчики программного обеспечения (ПО) могут пользоваться удобным интерфейсом и с помощью этого создавать различные программы. При этом стоит понимать, что программы разрабатываются строго под конкретную ОС. В большей части устройств OС выступает в качестве самого важного элемента ПО. Причем операционные системы имеют разный набор функций и ограничений. Но некоторые типы ОС дают возможность по собственному желанию увеличивать функционал своего устройства при помощи установки всевозможных программ. Виды ОС: Многопользовательская система, система с коллективным доступом, система коллективного доступа - вычислительная система или ее часть (например операционная система), позволяющая нескольким пользователям одновременно иметь доступ к одной ЭВМ со своего терминала (локального или удаленного). Многопользовательский характер работы достигается благодаря режиму разделения времени, который заключается в очень быстром переключении ЭВМ между разными терминалами и программами и соответственно быстрой отработке команд каждого пользователя. При этом последний не замечает задержек времени, связанных с обслуживанием других пользователей. Примерами разработок указанного вида могут служить помимо Windows операционные системы: NetWare, созданная и развиваемая фирмой Novell (США) для локальных информационных вычислительных систем; Unix фирмы AT&T’s Bell Laboratories (США); REAL/32 и др. Однопользовательская система (one user system) - операционная система, не обладающая свойствами многопользовательской. Примерами однопользовательских ОС являются MS DOS фирмы Microsoft (США) и ОС/2, созданная совместно Microsoft и IBM. Сетевая операционная система, СОС (NOS, Network Operating System) - операционная система, предназначенная для обеспечения работы вычислительной сети. Примерами сетевых операционных систем являются Windows NT, Windows 2000, Novel Netware, Unix, Linux и др. Задачи и функции операционной системы: OС выполняет две основные задачи, которые и определяют ее предназначение: Управляет всеми ресурсами системы. Операционная система обеспечивает функционирование и правильную координацию процессов устройства; Упрощает для пользователя работу с устройством. ОС позволяет эффективно взаимодействовать со всевозможными девайсами и использовать различные приложения. Функции операционных систем определяются разработчиками и зависят от самих комплектующих устройства, но можно выделить ряд свойств, которые присущи всем ОС: выполнение запросов ПО; работа с программами и загрузка их в оперативную память; обеспечение многозадачности и надежности вычислительных процессов; стандартизированный доступ к устройствам ввода-вывода; контроль над процессором, видеоадаптером, оперативной памятью и другими элементами девайса; отладка и логирование ошибок; предоставление удобного интерфейса; правильная координация ресурсов устройства и их распределение между запущенными процессами. 23.Программы обслуживания магнитных дисков Магнитные диски ПК в настоящее время являются основными носителями информации, предназначенными для длительного и надежного ее хранения. В процессе работы персонального компьютера непрерывно происходит обмен информацией между дисками и оперативной памятью, при этом наиболее интенсивно происходит обмен с жестким диском. Несмотря на высокое качество изготовления дисков и дисковых устройств, в практике регулярной работы на компьютере нередко возникают ситуации, когда не удается прочитать информацию с дисков, происходят нарушения в работе файловой системы, значительно сокращается свободное пространство на дисках или диски оказываются переполненными. Нередко ошибочно удаляются нужные файлы. Эти нарушения в работе дисков могут возникать по следующим причинам: -при физическом повреждении диска -при загрязнении магнитной поверхности диска; -при аварийном отключении компьютера; -при несвоевременном извлечении дискет из дисководов; -при перезагрузке операционной системы после аварийного завершения задания; -при воздействии программных вирусов. Программа ScanDisk Программа, предназначенная для тестирования целостности таблицы разделов магнитного диска и исправности физической поверхности диска. Под проверкой целостности таблицы разделов понимается отслеживание и ликвидация различных повреждений файловой системы, «потерянных» фрагментов данных, которые могут появиться при некорректном завершении работы некоторых программ. Под проверкой физической целостности следует понимать контроль на наличие физических повреждений магнитного слоя на жестком или гибком диске. Программа Defrag Средство для ускорения работы программ посредством правильной организации данных на диске. ОС распределяет пространство диска на области, называемые кластерами, связывает их посредством элементов в таблице размещения файлов. Файл записывается на диск посредством связанной последовательности кластеров. Если внести информацию в существующий файл после записи другого файла на диск, то первоначальный файл станет фрагментированным. Из-за слишком большого числа фрагментированных файлов возникают проблемы, особенно когда дело доходит до восстановления случайно удаленных файлов. Кроме того, фрагментированные файлы существенно снижают производительность работы ПК. Поэтому рекомендуется регулярно выполнять дефрагментацию файлов на жестких дисках. Программа Disk Cleanup Интеллектуальный чистильщик дисков от засоряющих его ненужных файлов. К ним относятся файлы с расширением .tmp, создаваемые при работе Windows и другими программами, в случае если они не были удалены автоматически, «резервные копии» документов и системных файлов, а также лишние копии файлов. Программа UnErase Wizard Восстанавливает удаленные файлы, если файл пригоден для восстановления, но автоматически восстановить его не удается. При удалении файла ОС не стирает сами данные с диска, а заменяет код символа в соответствующем имени на свой код. Вся остальная информация о файле и каталоге, включая номер первого занятого файлом кластера, остается без изменения. Т.о. чтобы восстановить файл, программа должна восстановить запись о файле в каталоге. Для успешного восстановления стертых файлов и каталогов важно, чтобы после удаления на диск не производилась никакая запись, и чтобы файлы не были фрагментированы. 27) Прикладное программное обеспечение общего назначения ППО общего назначения- это универсальные программные продукты, предназначенные для автоматизации разработки и эксплуатации функциональных задач пользователя и информационных систем в целом.К этому классу ППП относятся: текстовые и графические редакторы; электронные таблицы; системы управления базами данных (СУБД); интегрированные пакеты; Case-технологии; оболочки экспертных систем и систем искусственного интеллекта. Распространенные задачи информационного характера встречаются практически во всех сферах деятельности современного человека. Для их решения используется прикладное программное обеспечение общего назначения. К данному типу приложений относятся продукты широкого спектра использования, которые знакомы большинству пользователей персональных компьютеров. Текстовые редакторы Они обладают достаточно простым функционалом и предназначены для работы с текстовой информацией. Опции программ позволяют оперативно делать редактирование, выполнить просмотр, печать, создание новых документов. К дополнительным возможностям современных текстовых редакторов относят изменение шрифтов, автоматическую замену слов, копирование, перемещение, удаление фрагментов текста, работу с несколькими открытыми файлами одновременно. Текстовые процессоры Такие программы предназначены для работы с разными форматами текста. Кроме стандартных опций набора и печати, приложения позволяют менять оформление документов, работать с ними не только после перевода на бумажный носитель, но и в электронном виде, подключая других пользователей к сети. Современные текстовые процессоры дополнены инструментами для создания и редактирования формул, графиков, диаграмм, иллюстраций. Электронные таблицы Основным назначением таких программ является создание и изменение разных вариантов табличных форм. В роли объекта обработки выступают планово-финансовые, бухгалтерские документы, инженерные расчеты. Отличие электронных таблиц от текстовых процессоров с подобной опцией заключается в наличии дополнительных функций для профессионального редактирования документов. К примеру, при изменении одной ячейки, автоматически форматируется содержание остальных, согласно заданным формулам. Системы верстки HTML-редакторы и более простые приложения необходимы для написания программного кода визуальной части сайта. С помощью систем верстки соединяют и формируют расположение составных частей страницы. К таким компонентам относятся текстовые заголовки, разнообразные иллюстрации и таблицы. Редакторы включают набор инструментов, по средствам которых пользователи повышают скорость загрузки интернет-контента и адаптируют его под конкретные потребности конечного клиента. От качества работ зависит восприимчивость страницы поисковыми системами. Графические редакторы Данные программы предназначены для работы с изображениями разной сложности. К графическим системам относятся редакторы растровой, векторной графики, приложения для создания и редактирования трехмерной графики. Популярностью пользуются и системы машинной графики. С их помощью автоматизируют конструкторский труд в области машиностроения, промышленной электроники, строительстве. СУБД Системы управления базами данных предназначены для работы с большими массивами информации, которые обычно представлены в виде табличных структур. С помощью СУБД автоматизируют технологические процессы по созданию, хранению и анализу электронных данных. Такие системы служат основой для разработки современных информационно-справочных программных комплексов. Редакторы презентаций Данный тип программного обеспечения пользуется большой популярностью на предприятиях разных сфер деятельности и в учебных заведениях. Редакторы презентаций позволяют максимально доходчиво, оригинально и интересно представить информацию о каком-либо продукте, услуге, достижении, научном исследовании. Такой формат успешно применяют для защиты проектов, привлечения инвестиций, демонстрации коммерческих предложений и других работ. С помощью специальных инструментов пользователь создает и скрепляет между собой отдельные слайды, параллельно редактируя информацию, добавляя таблицы, изображения, диаграммы, графики и другие элементы, а также настраивая формат демонстрационного режима. Браузеры Прикладное программное обеспечение знакомо каждому пользователю глобальной сети интернет. С помощью браузера просматривают страницы, веб-документы, компьютерные файлы и каталоги, а также управляют интернет-приложениями. С помощью данного вида программ выполняют запросы, обрабатывают, изменяют, просматривают содержание веб-сайтов. Современные модификации браузеров обладают возможностью обмена файлами с серверами FTP, открывают графические объекты, запускают аудио и видео форматы, тексты и другие файлы. 28)Интегрированный пакет программ Microsoft Office 2017 В настоящее время наиболее популярным пакетом офисных приложений, особенно в России, является Microsoft Office. Этому есть несколько причин: во-первых, агрессивная маркетинговая политика компании Microsoft по всему миру, а во-вторых, возможность бесплатно установить сам пакет (как и операционную систему Windows). С появлением каждой новой версии пакета во всех входящих в него приложениях расширяется набор реализованных функций, и улучшаются возможности автоматической настройки под потребности пользователей. Последняя существующая версия Microsoft Office 2003 обладает следующими достоинствами: удобный интерфейс, обеспечивающий простоту эксплуатации пакета; быстрый доступ к документам, с которыми пользователь уже работал ранее, к ярлыкам на рабочем столе, избранным закладкам и папкам на web-серверах; улучшены возможности коллективной обработки документов в корпоративных сетях и значительно расширены возможности взаимодействия с сетью Интернет для быстрого и удобного доступа к web-информации; развитая справочная система построена на основе языка HTML (Hyper Text Markup Language – язык разметки гипертекста), что облегчает ее использование и способствует постоянной актуализации справочной информации, поскольку может обновляться через Интернет; в состав пакета входят удобные и простые в эксплуатации интеллектуальные приложения и мастера, обеспечивающие автоматизацию труда пользователя и позволяющие сократить время решения повседневных задач; система располагает помощником (Office Assistant), который в любой момент способен предоставить совет по поводу выполнения того или иного действия, нахождения нужного инструмента в приложениях Office. Компоненты интегрированного пакета Microsoft Office: Word – интеллектуальный текстовый процессор, простой и удобный в использовании инструмент для создания профессионально оформленных текстовых документов. Средства программы позволяют эффективно обмениваться информацией, упрощают коллективную обработку документов, повышают продуктивность и более качественные результаты работы; Excel – приложение для работы с электронными таблицами, простой, удобный и эффективный инструмент, позволяющий производить весь комплекс работ по проектированию электронных таблиц, выполнения всего набора арифметических и логических операций, анализа данных; Outlook – программа, обеспечивающая выбор и структуризацию актуальной информации, ее коллективную обработку, аналог обычного органайзера; PowerPoint – приложение для подготовки и проведения презентаций. Программа обеспечивает широкие возможности по координированию работы различных приложений, сведению данных воедино и представлению их для коллективного просмотра в виде презентаций. Компьютерная презентация – это файл, в который собраны определенные материалы. Для создания таких файлов существуют специальные программы, которые по своим функциональным возможностям находятся где-то между текстовыми редакторами и редакторами векторной графики; Access – одно из самых популярных приложений для работами с базами данных. Эта СУБД предоставляет широкий набор средств, необходимых для управления любыми данными и принятия на их основе оптимальных решений; FrontPage – программа для создания и публикации в Интернет webстраниц; Publisher – издательская система, предоставляющая возможность пользователям с небольшим опытом работы в области дизайна создавать профессионально оформленные публикации, подготовленные для издательства. Кроме того, отдельно выпускается специализированное приложение для осуществления бизнес-планирования Project. Это программа для создания бизнес-проектов и эффективного управления ими, что является основой успеха в бизнесе. 29)Архитектура компьютерных сетей Как и все сложные системы, компьютерные сети характеризуются определенными, присущими только им, принципами организации. Эти вопросы рассматриваются в рамках архитектуры, которая определяет общие принципы построения, топологию, функциональные характеристики системы. В частности, архитектура компьютерных сетей охватывают вопросы организации логической и физической структуры (топологии) сети, структурную организацию аппаратных и программных средств, правила (протоколы) их взаимодействия. В компьютерных сетях широко используется многоуровневый принцип структурной организации, при котором все множество сетевых функций распределяется по определенным уровням. При этом взаимодействие между уровнями осуществляется стандартным образом, что обеспечивает определенную независимость функций, принадлежащих различным уровням. В первую очередь это необходимо для реализации принципа открытости вычислительных сетей, являющегося неотъемлемой частью современных сложных систем. По функциональному признаку все множество систем компьютерной сети можно разделить на абонентские, коммутационные и главные (Host) системы. Абонентская система представляет собой компьютер, ориентированный на работу в составе компьютерной сети и обеспечивающий пользователям доступ к ее вычислительным ресурсам. Коммутационные системы являются узлами коммутации сети передачи данных и обеспечивают организацию каналов передачи данных между элементами системы. В качестве управляющих элементов узлов коммутации используются процессоры телеобработки или специальные коммутационные (сетевые) процессоры. Большим разнообразием отличаются главные (Host) системы или сетевые серверы. Сервером принять называть специальный компьютер, выполняющий основные сервисные функции: управление сетью, сбор, обработку, хранение и предоставление информации абонентам компьютерной сети. В зависимости от территориальной рассредоточенности абонентских систем компьютерные (вычислительные) сети разделяют на три основных класса: глобальные сети (WAN – Wide Area Network); региональные сети (MAN – Metropolitan Area Network); локальные сети (LAN – Local Area Network). Глобальная вычислительная сеть (ГВС) объединяет абонентские системы, рассредоточенные на большой территории, охватывающие различные страны и континенты. ГВС решают проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к ним. Взаимодействие абонентских систем (АС) осуществляется на базе различных территориальных сетей связи, в которых используются телефонные линии связи, радиосвязь, системы спутниковой связи. Региональная вычислительная сеть (РВС) объединяет абонентские системы, расположенные друг от друга на значительном расстоянии: в пределах отдельной страны, региона, большого города. Локальная вычислительная сеть (ЛВС) связывает абонентские системы, расположенные в пределах небольшой территории. К классу ЛВС относятся сети предприятий, фирм, банков, офисов, учебных заведений и т.д. Протяженность ЛВС ограничивается несколькими километрами. Отдельный класс составляют корпоративные вычислительные сети (КВС) или Intranet (Интранет). Их также называют сетями масштаба предприятий (корпораций), что соответствует термину «enterprise – wide network». Им принадлежит ведущая роль в реализации задач планирования, организации и осуществления производственно-хозяйственной деятельности корпорации. Другими словами, Intranet – это версия Internet на уровне компании, адаптация некоторых технологий, созданных для Internet, применительно к частным локальным (LAN) и глобальным (WAN) сетям организаций. Корпоративную сеть можно рассматривать как модель группового сотрудничества, вариант решения прикладного программного обеспечения для рабочих групп, основанного на открытых стандартах Internet. Она основана на технологии «клиент-сервер», то есть сетевое приложение делится на стороны: клиента, запрашивающего данные или услуги и сервера, обслуживающего запросы клиента.