|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА |
|
|
|
|
УДК 004(075.8) |
|
Т |
|
|||||||
И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ |
|
|
|
ББК 32.81я7 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С32 |
|
А |
|
|
||
Учреждение образования |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ |
|
|
|
|
|
|
Г |
Рецензенты: |
|
||||||
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
заведующий кафедрой информационных технологий |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Белорусской государственной сельскохозяйственной академии, |
||||||
Н. Г. Серебрякова, О. Л. Сапун, Р. И. Фурунжиев |
|
|
|
|
Б |
кандидат экономических наук, доцент |
|
||||||||
|
|
|
|
|
Н. К. Шуин; |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
заведующий кафедрой прикладной математики и информатики |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
елорусского государственного педагогического университета имени |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
Максима Танка |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С. И. Зенько |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|||
ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ТЕХНОЛОГИЙ |
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Рекомендовано |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
т |
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Учебно-методическим объединением |
|
|
Серебрякова, Н. Г. |
|
|
|
|||||||||
по аграрному техническому образованию |
|
|
С32 |
|
|
Основы информационных технологий : пособие / Н. Г. Серебря- |
|||||||||
в качестве пособия для студентов |
|
|
|
|
|
|
|
кова, О. Л. Сапун, Р. И. Фурунжиев. – Минск : БГАТУ, 2015. – 400 c. |
|||||||
учреждений высшего образования |
|
|
|
|
|
|
|
|
ISBN 978-985-519-700-4. |
|
|
||||
группы специальностей 74 80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
Содержит теоретический материал в рамках подготовки к сдаче кандидатского |
|||||
Научная и педагогическая деятельность |
|
|
|
|
|
|
дифференцированного зачета. Дается обзор программных средств информационных |
||||||||
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
технологий, рассматриваются основные понятия информационных технологий, сете- |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
вые технологии, системы управления базами данных, вопросы защиты информации, ос- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
новыматематического моделированияичисленных методов, методыоптимизации. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для магистрантов, аспирантов технических и экономических специальностей |
||||||
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
и соискателей ученой степени. |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УДК 004(075.8) |
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Минск о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ББК 32.81я7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
БГАТУ |
|
|
|
|
|
|
ISBN 978-985-519-700-4 |
|
|
© БГАТУ, 2015 |
|||||
Р |
2015 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
166 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.1. Классификация систем управления базами данных................. |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.2. Модели данных............................................................................ |
|
167 |
ПРЕДИСЛОВИЕ.................................................................................. |
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
4.3. Моделирование баз данных........................................................У |
175 |
||
1. СОВРЕМЕННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ13 |
|
|
|
4.4. Архитектура и функциональные возможности СУБД. |
183 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г |
|
|
1.1. История, современное состояние и перспективы развития |
|
|
|
|
Языковые и программные средства СУБД ...................................... |
|||||||||||
вычислительной техники.................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
.................................4.5. Общая характеристика СУБД MS Access |
189 |
||
1.2. Элементная база, архитектура, сетевая компоновка, |
|
|
|
|
|
4.6. Основные объекты MS Access.................................................... |
193 |
|||||||||
производительность ............................................................................ |
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
|
|
|
А |
205 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.7. Основы языка SQL ...................................................................... |
|
|
1.3. Понятие информации. Классификация и виды |
|
|
|
|
|
|
|
5. ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ |
|
|||||||
информационных технологий |
............................................................ |
|
|
|
|
|
|
21 |
|
|
|
ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ.................................... |
215 |
|||
1.4. Операционные системы |
|
|
|
|
|
|
|
34 |
|
|
й |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.1. Основы информационной безопасности................................... |
215 |
|||||
1.5. Языки и технологии программирования.................................... |
|
|
|
|
41 |
|
и |
5.2. КритерииБоценки информационной безопасности................... |
217 |
|||||||
2. ОСНОВНЫЕ ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА |
|
|
|
54 |
|
5.3. Классы безопасности компьютерных систем |
219 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ..................................... |
|
|
|
|
|
|
|
5.4. Угрозы информационной безопасности |
221 |
|||||||
2.1. Программное обеспечение. Текстовые редакторы, |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
5.5. Методы и средства защиты информации |
226 |
||||||||||
их возможности и назначение |
|
|
|
|
|
|
|
54 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.6. Правовые аспекты информационной безопасности |
236 |
|||||
2.2. Графические редакторы |
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
72 |
р |
|
5.7. Обеспечение безопасности в компьютерных сетях |
241 |
|||||
2.3. Электронные таблицы |
|
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
6. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ |
|
||||
............2.4. Сервисные инструментальные программные средства |
|
92 |
|
И ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ........................................................... |
248 |
|||||||||||
2.5. Системы математических .........................вычислений MatLab |
|
|
|
97 |
|
|
|
6.1. Математические модели и численные методы |
|
|||||||
.............................................2.6. Система подготовки презентаций |
|
|
|
|
|
115 |
|
|
|
решения задач в различных предметных областях......................... |
248 |
|||||
3. СЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ...........................И ИНТЕРНЕТ |
|
|
|
122 |
|
|
|
6.2. Численное дифференцирование и интегрирование ................. |
257 |
|||||||
3.1. Классификация компьютерных сетей |
з |
|
122 |
|
|
|
6.2.1. Особенность задачи численного дифференцирования |
257 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
протоколов |
|
|
|
|
|
|
на основе интерполяционной формулы Ньютона...................... |
262 |
|||
3.2. Семиуровневая модель структуры ............. |
|
|
свя |
|
123 |
|
|
|
6.2.2. Интерполяционная формула Лагранжа |
|
||||||
3.3. Организационная структура Интернет |
|
|
и |
133 |
|
|
|
для равноотстоящих узлов............................................................ |
257 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
6.2.3. Численное дифференцирование |
|
||||||||
3.4. Инструментальные средства создания web-сайт в. |
|
|
|
|
|
на основе интерполяционной формулы Лагранжа |
260 |
|||||||||
Основы web-дизайна......................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
142 |
|
|
|
||||
3.5. Языки разметки гипертекста ............................HTML и XML |
|
|
|
148 |
|
|
|
6.2.4. Численное дифференцирование |
|
|||||||
|
|
е |
|
|
|
|
|
164 |
|
|
|
|
|
|
||
3.6. Скриптовые языки программирования..................................... |
|
|
|
|
|
|
|
6.2.5. Постановка задачи численного интегрирования |
264 |
|||||||
4. СИСТЕМЫ |
УПРАВЛЕНИЯ |
БАЗАМИ ДАННЫХ |
|
166 |
|
|
|
|||||||||
|
................ |
|
|
|
|
|
6.2.6. Квадратурные формулы Ньютона-Котеса |
265 |
||||||||
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
6.2.7. Формула трапеций.............................................................. |
|
|
|
|
|
|
267 |
|
|
|
6.4.3.3. Аппроксимация уравнения гиперболического типа.... |
296 |
||
6.2.8. Формула Симпсона ............................................................ |
|
|
|
|
|
|
270 |
|
|
|
6.4.3.4. Аппроксимация уравнения параболического типа...... |
299 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
6.2.9. Оценка точности квадратурных формул.......................... |
|
|
271 |
|
|
|
6.4.3.5. Погрешность решенияУ...................................................... |
300 |
||||||
6.3. Методырешенияобыкновенныхдифференциальныхуравнений... |
273 |
|
|
|
6.4.4. Основы метода конечных элементов................................. |
301 |
||||||||
6.3.1. Задача Коши и краевая задача |
........................................... |
|
|
|
273 |
|
|
|
6.4.4.1. ФормированиеТсетки................................................... |
301 |
||||
6.3.1.1. Классификация уравнений ........................................ |
|
|
|
273 |
|
|
|
6.4.4.2. Конечно-элементная аппроксимация........................ |
303 |
|||||
6.3.1.2. Задача Коши |
|
|
|
|
|
|
274 |
|
|
|
Б |
|
306 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.4.4.3. Построение решения................................................... |
|||||
6.3.2. Одношаговые методы решения ..................задачи Коши |
|
275 |
|
|
|
6.5. Элементы математической статистики ..................................... |
308 |
|||||||
6.3.2.1. Метод Эйлера.............................................................. |
|
|
|
|
|
|
275 |
|
|
|
6.5.1. ГенеральнаяГсовокупность. Выборка. Статистическиеряды... |
309 |
||
6.3.2.2. Модифицированный метод Эйлера |
|
|
277 |
|
|
й |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
6.5.2. Графическое изображение вариационных рядов. |
|
||||||||
6.3.2.3. Метод Рунге-Кутта четвертого порядка |
|
278 |
|
|
|
Эмпирическое распределение...................................................... |
311 |
|||||||
|
|
и |
6.5.3. Средние величины и показатели вариации |
311 |
||||||||||
6.3.2.4. Погрешность решения и выбор шага |
|
|
281 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
6.5.4. Средняя арифметическая и ее свойства |
313 |
||||||||
6.3.3. Многошаговые методы решения задачи Коши |
|
283 |
|
|
|
|||||||||
|
р |
|
6.5.5. Дисперсия и ее свойства. |
|
||||||||||
6.3.3.1. Многошаговые методы |
|
|
|
|
283 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
Среднее квадратическое отклонение |
314 |
||||||||
6.3.3.2. Метод Адамса |
|
|
|
|
|
|
283 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
6.5.6. Коэффициент вариации |
315 |
||||||
6.3.3.3. Методыпрогнозаикоррекции(предиктор-корректор) |
284 |
|
||||||||||||
|
6.5.7. Структурные средние |
316 |
||||||||||||
6.3.3.4. Общая характеристика многошаговых методов |
285 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
6.5.8. Законы распределения случайных величин...................... |
316 |
||||
.....................................6.3.4. Краевая задача и метод стрельбы |
|
|
|
285 |
|
6.5.9. Статистические гипотезы |
317 |
|||||||
6.3.4.1. Краевая задача............................................................ |
|
|
|
|
и |
285 |
|
|
|
|||||
6.3.4.2. Метод стрельбы |
|
|
|
|
|
|
о286 |
|
|
7. МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
И СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ.......... |
323 |
|||||
6.3.4.3. Метод стрельбы для |
|
|
|
|
|
287 |
|
|
|
7.1. Характеристика методов решения задач оптимизации............ |
323 |
|||
линейного дифференциального .....................уравнен я |
|
|
|
|
|
7.1.1. Численные методы |
|
|||||||
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|||
6.4. Решение дифференциальных уравнений |
з |
|
288 |
|
|
|
безусловной оптимизации нулевого порядка............................. |
332 |
||||||
в частных производных..................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
7.1.1.1. Основные определения |
332 |
||||
6.4.1. Краткие теоретические сведения |
|
288 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
п |
|
|
|
|
|
7.1.1.2. Классификация методов............................................. |
336 |
|||||
6.4.2 Классификация уравнений |
математическ ....й форме |
288 |
|
|
|
7.1.1.3. Общая характеристика методов нулевого порядка..... |
338 |
|||||||
6.4.3. Основы метода |
конечных |
|
|
|
|
291 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
разностей ................................ |
|
|
|
|
|
|
7.1.1.4. Метод прямого поиска (метод Хука-Дживса) |
339 |
||||
6.4.3.1. Построение с тки |
|
|
|
|
|
|
291 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.1.1.5. Метод деформируемого многогранника |
|
||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
6.4.3.2. Аппроксимация уравн ния ...эллиптического типа |
293 |
|
|
|
(метод Нелдера-Мида) ............................................................. |
341 |
||||||||
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
7.1.1.6. Методвращающихсякоординат(методРозенброка).......... |
344 |
|
ПРЕДИСЛОВИЕ |
Т |
|
|
||||||
7.1.1.7. Методпараллельныхкасательных(методПауэлла)............ |
345 |
|
|
|
У |
|
|
|||||
7.1.2. Численные методы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
безусловной оптимизации первого порядка |
|
|
347 |
|
Современный этап развития общества принято рассматривать |
|||||||
|
|
|
в контексте широкой информатизации всех его сфер. Эффективное |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
7.1.2.1. Минимизация функций многих переменных. |
|
|
развитие сельского хозяйства невозможно без технического пере- |
|||||||||
Основные положения.............................................................. |
|
|
|
|
347 |
|
оснащения производства, базирующегося на внедрении перспек- |
|||||
7.1.2.2. Метод наискорейшего спуска ................................... |
|
|
349 |
|
тивных достижений науки и техники. Прогресс в развитии инфор- |
|||||||
7.1.2.3. Метод сопряженных градиентов |
|
|
352 |
|
мационных технологий открывает дополнительные возможности |
|||||||
|
|
|
А |
|
|
|
||||||
7.1.3. Численныеметоды |
|
|
|
|
|
|
в проведении научно-технических исследований в области агро- |
|||||
|
|
|
|
356 |
|
промышленного производства. |
|
|
|
|||
безусловнойоптимизациивторогопорядка.................................... |
|
|
|
Г |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
В настоящее время информационные технологии – одна из са- |
||||
7.1.3.1. Особенности методов второго порядка.................... |
|
356 |
|
мых динамично развивающихся областей. Совершенствуется эле- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ментная база и архитектура компьютеров, |
развиваются |
языки |
||
7.1.3.2. Метод Ньютона........................................................... |
|
|
|
|
358 |
|
и технологииБпрограммирования, создаются |
новые пакеты |
при- |
|||
7.2. Линейное программирование |
.................................................... |
|
|
|
359 |
|
кладных программ на основе современных математических мето- |
|||||
7.2.1. Транспортная задача линейного программирования...... |
362 |
|
дов моделирования и оптимизации. |
|
|
|||||||
7.2.1.1. Постановка задачи |
|
|
|
|
362 |
|
Одна из важнейших особенностей технического университета – |
|||||
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|||
7.2.1.2. Венгерский метод |
|
|
|
|
364 |
|
фундаментальная подготовка инженера на основе расширенного |
|||||
|
|
|
|
|
ц кла математических, естественнонаучных и общеинженерных |
|||||||
7.2.1.3. Метод потенциалов |
.................................................... |
|
|
|
365 |
идисциплин. Для этого необходимо современное учебно-мето- |
||||||
7.3. Прямые методы условной оптимизации |
|
|
366 |
р |
дическое обеспечение, использующее передовые информационные |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
т |
технологии. |
|
|
|
|
||
......................................................7.3.1. Основные определения |
|
|
|
|
366 |
Целью дисциплины «Основы информационных технологий» яв- |
||||||
7.3.2. Метод проекции градиента................................................ |
|
|
|
368 |
|
ляется подготовка магистрантов и аспирантов к использованию со- |
||||||
7.3.3. Комплексный метод Бокса |
|
|
|
о371 |
временных информационных технологий как инструмента для ре- |
|||||||
з |
|
шения на высоком уровне научных и практических задач в своей |
||||||||||
.....................................................7.4. Методы штрафных функций |
|
|
и |
374 |
|
предметной области. |
|
|
|
|
||
7.4.1. Основные определения...................................................... |
|
|
374 |
|
Задачами дисциплины являются: |
|
|
|||||
7.4.2. Методы внутренних штрафных функций |
374 |
|
− приобретение навыков использования технических устройств |
|||||||||
|
управления информацией и работы с компьютером; |
|
||||||||||
7.4.3. Методы внешних штрафных функций |
377 |
|
|
|||||||||
|
|
|
− изучение современных средств телекоммуникаций; |
|
||||||||
7.7. Эволюция систем подд ржкипринятиярешений................... |
|
394 |
|
− овладениенавыкамиработыспрофессиональнымибазамиданных; |
||||||||
7.4.4. Комбинированные алгоритмы штрафных функций........ |
379 |
|
− овладение современными технологиями информационного |
|||||||||
7.5. Информационные технологии оддержки ринятия решений... |
384 |
|
обеспечения научных исследований; |
|
|
|||||||
|
ние |
ортных систем |
|
|
|
− обеспечение создания и ведения баз данных по технологичес- |
||||||
7.6. Информационные т хнологии экс |
|
|
|
кой и эксплуатационной наследственности деталей машин и их со- |
||||||||
Характеристика и назнач |
.......................................................... |
|
|
|
|
391 |
|
единений; |
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
7 |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
овладение информационными технологиями проектирования |
|
|
− |
|
|
|
У |
|||||||||||||
|
|
разрабатывать и использовать современное научно-методи- |
|||||||||||||||||||
машин, сборочных единиц и технологических процессов. |
|
|
|
ческое обеспечение; |
|
|
|||||||||||||||
Изучение дисциплины способствует формированию следующих |
|
|
− |
осуществлять мониторинг образовательного процесса, диаг- |
|||||||||||||||||
компетенций: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ностику учебных и воспитательных результатов; |
||||||||
1. |
Академических, включающих: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− руководитьнаучно-исследовательскойработойобучающихся; |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г |
|
|
|
− |
способность |
самостоятельно приобретать |
|
новые |
знания |
|
|
− |
планировать |
и организовыватьТ |
воспитательную работу |
||||||||||
и умения, |
в том |
числе |
в |
|
областях |
знаний, |
непосредственно |
|
|
с обучающимися; |
|
|
|
||||||||
не связанных со сферой деятельности; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− использовать современные средства и методы решения задач, |
|||||||||||
− |
способность |
к |
самостоятельной |
|
научно-исследова- |
|
|
|
Б |
|
|
|
|||||||||
тельской |
деятельности, |
готовность |
генерировать и исполь- |
|
|
связанных с реализацией образовательной и воспитательной дея- |
|||||||||||||||
|
|
тельности; |
|
|
|
|
|||||||||||||||
зовать новые идеи; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
осваивать и внедрять в образовательный процесс инноваци- |
||||||
− методологические знания и исследовательские умения, |
|
|
онные образовательные технологии; |
|
|||||||||||||||||
обеспечивающие решение задач научно-исследовательской, на- |
|
|
− |
анализировать работу основных аппаратных средств персо- |
|||||||||||||||||
учно-педагогической, управленческой |
и |
инновационной дея- |
|
|
нального компьютера, осуществлять поиск и изучение информа- |
||||||||||||||||
тельности; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
ции, применять персональный компьютер при решении при- |
|||||||
− способность использовать современные информационные |
|
|
кладных задач; |
|
|
|
|||||||||||||||
технологии и базы данных; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− формулировать проблемы, решать задачи, разрабатывать |
|||||||||
− |
способность к самостоятельному обучению новым методам |
р |
йпланы и обеспечивать их выполнение в избранной сфере профес- |
||||||||||||||||||
исследования, изменению научного профиля своей профессиональ- |
|
с ональной деятельности. |
|
|
|||||||||||||||||
ной деятельности; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В результате изучения дисциплины магистрант должен знать: |
||||||||
2. Социально-личностных, включающих умения: |
|
|
|
− основные принципы создания, хранения, обработки и переда- |
|||||||||||||||||
− |
совершенствовать |
и |
развивать |
свой |
интеллектуальный |
|
чи информации; |
|
|
|
|||||||||||
и общекультурный уровень; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− основы технологии обмена данными; |
||||||||||
− |
владеть навыками формирования и аргументации собс вен- |
|
|
− методы и средства решения задач в своей предметной облас- |
|||||||||||||||||
ных суждений и профессиональной позиции; |
|
|
|
|
|
|
|
ти на базе использования информационных технологий. |
|||||||||||||
− |
оказывать личным примером позитивное воздейс в е наок- |
|
В результате изучения дисциплины магистрант должен уметь: |
||||||||||||||||||
ружающих и участников профессиональной деятельноститочкис |
|
|
− |
пользоваться основными программными продуктами инфор- |
|||||||||||||||||
зрения соблюдения норм и правил здорового обра а ж |
, акт в- |
|
|
мационных технологий: текстовыми, табличными и графическими |
|||||||||||||||||
ной жизненной позиции; |
|
|
|
особность |
|
|
|
|
процессорами, базами данных, средствами подготовки презента- |
||||||||||||
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
проектам и решениям; |
|
|
||||||||
сотрудничать с коллективом, работать в команде, руково- |
|
|
ций, сетевыми клиентскими программами, средствами поддержки |
||||||||||||||||||
дить и подчиняться; |
|
|
|
|
|
|
|
ни |
|
|
|||||||||||
− |
|
|
|
|
|
п |
смысливать, |
система- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
обобщать, анализировать, критически |
|
|
− пользоваться глобальными информационными ресурсами; |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
з |
|
|
|
|||||||||
тизировать, прогнозировать, о ределять цели |
и |
|
выбирать пути |
|
|
− |
осуществлять поиск, систематизацию и анализ информации |
||||||||||||||
их достижения; владеть культурой мышления; |
|
|
|
|
|
|
по перспективам развития отрасли, инновационным технологиям, |
||||||||||||||
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3. Профессиональных, включающих с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
− |
подготавливать и проводить уч бные занятия в учреждениях |
|
|
− |
проводить с |
использованием информационных технологий |
|||||||||||||||
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
среднего специального и высш го образования; |
|
|
|
|
|
|
расчеты и оформление проектно-конструкторской документации; |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
− использовать современные достижения науки и передовые |
|
|
|
− |
|
|
У |
|||||||||||
|
|
|
о современных информационных технологиях в предметной |
|||||||||||||||
технологии в области систем технического обеспечения сель- |
|
|
|
области; |
|
|
||||||||||||
ского |
хозяйства |
и автоматизации |
технологических процессов |
|
|
|
− о современных операционных системах и инструментальных |
|||||||||||
производства; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пакетах программ; |
А |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
− |
выбирать методы |
расчета |
и |
анализа систем технического |
|
|
|
− |
об основных программных продуктах информационных тех- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г |
|
|
обеспечения сельского хозяйства, анализировать и представлять ре- |
|
|
|
нологий: текстовых, графическихТ, табличных процессорах, базах |
||||||||||||||
зультаты научных исследований; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
данных, средствах подготовки презентаций и средствах поддержки |
||||||||
− |
намечать практические рекомендации по использованию на- |
|
|
|
математических вычислений; |
|
||||||||||||
учных исследований в области технического обеспечения сельского |
|
|
|
− |
Б |
|
|
|||||||||||
|
|
|
сетевых технологиях и сервисах сети Интернет; |
|||||||||||||||
хозяйства; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
проблемах защиты информации в компьютерах и компью- |
|||
− |
планировать |
и проводить |
аналитические, |
иммитационные |
|
|
|
терных сетях. |
|
|
||||||||
и экспериментальные исследования, |
критически оценивать резуль- |
|
|
|
Изучение дисциплины базируется на знаниях, полученных при |
|||||||||||||
таты и делать выводы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
изучении математики, информатики, информационных технологий, |
||||||
− выбирать методы и проводить испытания для оценки физиче- |
|
и |
основ научных исследований и моделирования, оптимизации тех- |
|||||||||||||||
ских, механических и эксплуатационных свойств средств механи- |
|
|
|
нологических процессов и принятия решений. |
||||||||||||||
зации и систем технического обеспечения сельскохозяйственного |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
производства; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
||
− |
проводить патентный поиск и исследовать патентоспособ- |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
ность и показатели технического уровня разработок систем техни- |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ческого обеспечения сельского хозяйства; |
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
− |
разрабатывать научно-техническую документацию, |
ф рм- |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
лять научно-технические отчеты, |
обзоры, публикации по резуль- |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
татам выполненных исследований; |
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
− |
применять методы анализа вариантов, разработки и п иска |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
компромиссных решений; |
|
|
|
|
ки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
− |
использовать средства компьютерной техн |
при проек и- |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ровании; |
|
|
|
|
|
рганизации |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
− |
оформлять проектную документацию; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
− |
принимать оптимальные управленческие решен я; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
− осваивать и реализовывать управленческие инновации в про- |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
фессиональной деятельности; |
программы |
инновацион- |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ставление: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
− |
разрабатывать планы и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ной деятельности; |
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
− |
применять инновационные методы решения профессиональ- |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
ных задач. |
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Освоив дисциплину |
студ нт |
должен иметь |
научное |
пред- |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
Р |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
1. СОВРЕМЕННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ |
|
|
|
Т |
||
|
|
сконструирована счетная машина, которая могла выполнять опера- |
||||
|
|
|
|
ции сложения и вычитания. Она представляла собой механическую |
||
|
|
|
|
конструкцию с шестеренками и ручным приводом. Через тридцать |
||
1.1. История, современное состояние и перспективы |
|
|
А |
|
||
|
|
лет, немецкий математик Готфрид Вильгельм Лейбниц построил |
||||
развития вычислительной техники |
|
|
другую механическую машину, которая помимо сложения и вычи- |
|||
|
|
|
|
Г |
|
|
Современные информационные технологии – это совокупность |
|
|
тания могла выполнять операции умножения и деления. |
|||
|
|
В 1822 г. Чарльз Бэббидж, профессор математики Кембриджско- |
||||
методов, производственных процессов и программно-технических |
|
|
го Университета, разработал и сконструировал аналитическую ма- |
|||
средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечиваю- |
|
|
шину, которая, как и машина Паскаля, могла лишь складывать |
|||
щую сбор, регистрацию, обработку, накопление, хранение, отобра- |
|
|
и вычитать. Поскольку аналитическая машина программировалась |
|||
жение, поиск, анализ, защиту и распространение информации. |
|
|
на элементарном ассемблере, ей было необходимо программное |
|||
В основе современных информационных технологий лежит вычис- |
|
|
||||
|
|
обеспечение. Созданием программного обеспечения занималась |
||||
лительная техника. |
|
й |
|
|
||
|
|
Ада Лавлейс. Таким образом, Ада Лавлейс стала первым в мире |
||||
Вычислительная техника (ВТ) – совокупность технических |
|
|
программистом. В ее честь назван современный язык программи- |
|||
и математических средств, используемых для механизации и авто- |
и |
рованияБ– Ada. |
|
|
||
матизации математических вычислений и обработки информации. |
Работы по созданию отдельных элементов и узлов ЭВМ были |
|||||
В своем развитии вычислительная техника прошла за сравнительно |
|
|
начаты в 1937 г. в США Дж. Атанасовым. В 1942 г. им совместно |
|||
короткий срок достаточно большой путь от замысла до воплощения |
р |
|
с К. Берри была построена электронная машина ABC. Первая ЭВМ |
|||
в реальные машины. В развитии вычислительной техники принято |
|
|||||
|
полностью на электронных лампах была названа ENIAC. |
|||||
выделять ряд этапов: |
|
В 1944 г. немецкий инженер Конрад Цузе создал первую модель |
||||
1. |
Ручной (до XVII в.); |
|
компьютера, которую сегодня многие считают первым реально дей- |
|||
2. |
Механический (с середины XVII в.); |
|
ствовавшим программируемым компьютером. В этом же году ком- |
|||
3. |
Электромеханический (с 90-х гг. XIX в.); |
|
пьютер под названием «Mark I» разработал ученый из Гарварда – |
|||
4. |
Электронный (с 40-х гг. XX в.). |
|
Говард Айкен. Его компьютер имел 72 слова по 23 десятичных раз- |
Впервые счетные устройства, называемые абак, |
|
, |
ве- |
ряда каждое и мог выполнить любую команду за 6 секунд. В устрой- |
|||
и проволоку с нанизанными камешками. |
появились |
|
оэ |
Новые возможности по созданию вычислительной техники от- |
|||
роятно, в Древнем Вавилоне 3 тыс. лет до н. э. Первоначально |
ствах ввода-вывода использовалась перфолента. |
||||||
устройство представляло собой доску, разграфленную на полосы |
В 1947 г. под руководством С. А. Лебедева были начаты работы |
||||||
или со сделанными углублениями. Счетные метки (камешк , |
кос- |
по созданию малой электронной счетной машины (МЭСМ). Эта |
|||||
|
|
|
|
т |
|||
точки) передвигались по линиям или углублен ям. В V в. до н. э. |
ЭВМ была запущена в эксплуатацию в 1951 г. и стала первой ЭВМ |
||||||
в Египте вместо линий и углублений стали исполь овать палочки |
в СССР и континентальной Европе. |
||||||
В 1623 г. Вильгельм Шиккард придумал «Считающие часы» – |
крылись с появлением электронных ламп и последующим бурным |
||||||
|
п |
|
|
|
|
|
|
первый механический калькулятор, умевшийзвып лнять четыре |
развитием электроники. Это новый период развития вычис- |
||||||
арифметических действия. Считающими часами устройство было |
лительной техники делится на этапы, непосредственно связанные |
||||||
е |
|
|
|
|
|
|
|
названо потому, что как и в настоящих часах раб та механизма бы- |
с уровнем развития элементной базы электронной техники, кон- |
||||||
ла основана на использовании зв здоч к и |
|
. |
|
|
структивно-технологическим исполнением, логической организа- |
||
|
|
шестеренок |
|
|
|
||
В 1642 г. Блезом Паскал м, французским ученым, в честь кото- |
ией, математическим обеспечением, удобством общения человека |
||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
рого в наше время назван один из языков программирования, была |
машиной. Смена поколений электронно-вычислительных машин |
||||||
|
13 |
|
|
|
|
|
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
(ЭВМ) происходила революционно, ей сопутствовало изменение |
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
ученых создан ряд СуперЭВМ серии СКИФ, входящих в пер- |
|||||||||||||||||||||
технико-экономических показателей этих машин: быстродействие, |
|
|
|
вую сотню мирового рейтинга компьютеров по производитель- |
||||||||||||||||||||
надежность, потребляемая мощность, стоимость, габариты. |
|
|
|
|
|
ности. Самый мощный в России, СНГ и Восточной Европе су- |
||||||||||||||||||
В настоящее время выделяют шесть этапов в развитии элек- |
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
перкомпьютер «СКИФ МГУ» занимает 22-е место в мировом |
|||||||||||||||||||||
тронно-вычислительной техники, связанных с развитием элемент- |
|
|
|
рейтинге суперкомпьютеров TOP-500. Пиковая производитель- |
||||||||||||||||||||
ной базы и промышленных технологий: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ность суперкомпьютера «СКИФ МГУ» составляет 60 триллио- |
||||||||||||||
− ЭВМ на электронных лампах (1944–1956 гг.); |
|
|
|
|
|
|
|
|
нов операций в секунду (60 Терафлоп). |
|
|
|||||||||||||
− ЭВМ на дискретных полупроводниковых и магнитных элемен- |
|
|
|
ЭВМ пятого поколения не связаны с изменением элементной ба- |
||||||||||||||||||||
тах (диоды, биполярные транзисторы, тороидальные ферритовые мик- |
|
|
|
зы. В основу периодизации здесь для отличия их от ЭВМ четверто- |
||||||||||||||||||||
ротрансформаторы и ферромагнитныеячейки памяти) (1956–1964 гг.); |
|
|
|
го поколения положены особенности архитектуры и организация |
||||||||||||||||||||
− ЭВМнаинтегральныхэлементахмалойплотности(1964–1971 гг.); |
|
|
|
вычислительного процесса. ЭВМ пятого поколения характеризуют- |
||||||||||||||||||||
− ЭВМ на микропроцессорных элементах (1971–1990 гг.); |
|
|
|
|
ся наличием |
сверхсложных |
микропроцессоров |
с параллельно- |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
ЭВМ на сверхбольших ИС и многопроцессорные системы |
|
|
|
векторной структурой, а также СуперЭВМ, содержащих в своей |
|||||||||||||||||||
(с 1990 по настоящее время); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
структуре сотни параллельно работающих процессоров, позволяю- |
||||||||||
− |
ЭВМ на новой элементной базе и новых принципах работы |
|
и |
щих строитьБсистемы обработки данных и знаний, эффективные се- |
||||||||||||||||||||
|
|
|
тевые компьютерные системы. |
|
|
|
||||||||||||||||||
(настоящее и будущее). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Современный этап развития ЭВМ можно охарактеризовать как |
|||||||||||
Появлению первых ЭВМ предшествовали такие фундаменталь- |
р |
|
||||||||||||||||||||||
|
этап развития |
машинного |
интеллекта. Вычислительные системы |
|||||||||||||||||||||
ные изобретения, как электронная лампа (1879 г.), триод (1913 г.). |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
будущего будут ориентированы на обработку знаний и должны |
|||||||||||||||||||||
Триод, в отличие от двухэлектродной лампы, имеет еще один элек- |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
располагать развитыми возможностями логического вывода. Важ- |
|||||||||||||||||||||
трод – сетку. Благодаря наличию этого электрода появилась воз- |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ко |
|
|
нейшая черта их должна состоять в том, чтобы используемый ин- |
||||||||
можность управлять потоком электронов в лампе и создавать на их |
|
|
|
терфейс был непосредственно рассчитан на человека. Главными |
||||||||||||||||||||
основе элементы памяти. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
особенностями машин будущего будут речевой ввод-вывод инфор- |
||||||||||
На этапах с первого по третий большой вклад в развитие вычис- |
|
|
|
мации и самообучаемость. Технический базис ее должна составить |
||||||||||||||||||||
лительной техники |
внесли |
советские |
ученые: |
|
С. А. Лебедев, |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
развивающаяся технология сверхбольших интегральных схем, соз- |
||||||||||||||||||||
И. С. Брук. Под их руководством были созданы ЭВМ первого п - |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
дание памяти повышенного объема, возрастающие возможности |
|||||||||||||||||||||
ления |
МЭСМ – 1951 г. (малая |
электронная счетная маш на), |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
высокоскоростных элементов. |
|
|
|
||||||||||||||||||
БЭСМ – 1952–1953 гг. (большая электронная счетная маш на). К ма- |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
Основу архитектуры |
должны составить системы с распреде- |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
||||||||||
шинам первого поколения можно отнести МЭСМ, БЭСМ, М-1, |
М-2, |
|
|
|
лительными функциями, |
сетевая архитектура, машина базы дан- |
||||||||||||||||||
М-3, |
«Стрела», «Минск-1», «Урал-1», |
«Урал-2», «Урал-3», М-20, |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
«Сетунь», БЭСМ-2, «Раздан». |
|
|
о |
и |
|
|
|
|
ных, быстродействующая машина для численных расчетов, высо- |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
коуровневая |
система человеко-машинного |
общения. Основными |
|||||||||||||
В |
начале |
нового |
столетия наметился |
пределенный |
сдвиг |
|
|
|
системами |
программного |
обеспечения должны |
стать системы |
||||||||||||
в развитии собственной элементн й базы. |
В Р ссии в середине |
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
управления базами знаний, |
системы решения проблем и логичес- |
||||||||||||||||||||
2001 г. был введен в строй 768- |
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
р цесс рный суперкомпьютер |
|
|
|
кого вывода, системы интеллектуального интерфейса. |
||||||||||||||||||||
МВС-1000М, |
обеспечивавший |
р изв дительн сть в 1 Тераф- |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Основными |
прикладными |
системами |
могут |
стать системы |
|||||
лоп. |
После |
этого |
Россия |
вышла |
на |
третье |
|
место |
в мире |
|
|
|
машинного |
перевода, вопросно-ответная |
система, прикладные |
|||||||||
по мощности |
производимых |
су |
рком ьютеров. |
В последую- |
|
|
|
системы понимания речи, изображений, рисунков, системы под- |
||||||||||||||||
щие годы совместными усилиями российских и белорусских |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
Р |
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
держки принятия решений. |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
1.2. Элементная база, архитектура, сетевая компоновка, |
|
|
|
|
− |
компьютер состоит |
из нескольких основных |
устройств |
||||||||||
производительность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(арифметико-логическое устройство, устройство управления, па- |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мять, внешняя память, устройства ввода и вывода); |
|
||||
Первый этап в развитии электронной вычислительной техники |
|
|
|
− |
|
|
|
У |
|
|||||||||
|
|
|
арифметико-логическое устройство – выполняет арифмети- |
|||||||||||||||
(ЭВМ) базировался на электронных лампах. Но электронные лам- |
|
|
|
ческие и логические операции, необходимые для переработки инфор- |
||||||||||||||
пы обладали существенными недостатками: большие размеры, |
|
|
|
мации, хранящейся в памятиТ; |
|
|||||||||||||
низкая надежность и др. Поэтому начала развиваться твердо- |
|
|
|
− |
устройство управления – обеспечивает управление и кон-троль |
|||||||||||||
тельная электроника, а в качестве элементной базы стали приме- |
|
|
|
всех устройств компьютера (управляющие сигналы на рисунке указа- |
||||||||||||||
нять диоды |
и транзисторы. Компьютеры, |
основанные на тран- |
|
|
|
ны пунктирными стрелками); |
|
|
||||||||||
зисторах, не устранили полностью эти недостатки. Для решения |
|
|
|
− |
|
А |
|
|
||||||||||
|
|
|
данные, которые хранятся в запоминающем устройстве, пред- |
|||||||||||||||
проблем начали применяться микросборки, а затем и микросхемы. |
|
|
|
ставляются в двоичной форме; |
|
|
||||||||||||
Число элементов микросхем постепенно увеличивалось, стали по- |
|
|
|
− |
Г |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
программа, которая задает работу компьютера, и данные хра- |
|||||||||||||||
являться микропроцессоры. В настоящее время развитию элек- |
|
|
|
нятся в одном и том же запоминающем устройстве; |
|
|||||||||||||
троники способствует появление сотовой связи, а также различ- |
|
|
|
− |
для ввода и вывода информации используются устройства |
|||||||||||||
ных беспроводных устройств, навигаторов, коммуникаторов, |
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
ввода и вывода. |
|
|
|
|
|||||||||||
планшетов и т. п. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|||
Архитектура ЭВМ – концептуальная |
структура вычисли- |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
тельной машины, определяющая проведение обработки инфор- |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
мации и включающая методы информации в данные и прин- |
|
и |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
ципы взаимодействия |
технических |
средств и программмного |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
обеспечения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
||
Архитектура ЭВМ определяется совокупностью общих прин- |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ципов организации аппаратно-программных средств и их |
сн в- |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
ных характеристик, обеспечивающих функциональные в зм ж- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ности вычислительной машины при решении соотве с вующих |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
типов задач. Архитектура ЭВМ включает в себя как с рук уру, |
|
|
|
|
Рис. 1.1. Схема классической архитектуры ЭВМ |
|
||||||||||||
отражающую |
состав |
компьютера, |
|
так |
и программно- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
матическое обеспечение. |
|
|
|
|
|
мате |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Принцип работы и структуру ЭВМ рассмотрим на примере пер- |
||||||||
Структура ЭВМ – совокупность |
|
|
|
и свя ей между ни- |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ми. Основным принципом построения всех с временныхиЭВМ яв- |
|
|
|
сонального компьютера (ПК). На рис. 1.2 представлена схема |
||||||||||||||
ляется программное управление. |
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
структуры ПК. Основу ПК составляет системный блок, в котором |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
размещены: микропроцессор (МП), блок оперативного запомина- |
||||||||||
Основы учения об архитектуре вычислительных машин были |
|
|
|
ющего устройства (ОЗУ), постоянного запоминающего устройства |
||||||||||||||
заложены Джон фон Нейманом. С в ку н сть этих принципов |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
(ПЗУ), долговременной памяти на жестком магнитном диске (вин- |
|||||||||||||||
породила классическую |
|
|
|
ЭВМ, представленную |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
честер), устройства для |
запуска компакт-дисков (CD) |
и дискет |
||||||||||
на рис. 1.1. |
|
|
|
элементов |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(НГМД). Там же находятся платы: сетевая, видеопамяти, обра- |
||||||
Сущность этих принципов заключалась в следующем: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
ботки звука, модем (модулятор-демодулятор), интерфейсные |
|||||||||||||
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
архитектуру |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
платы, обслуживающие устройства ввода-вывода – клавиатуры, |
|
|
|
более компьютеров – компьютерные сети. По территориально- |
||||
дисплея, «мыши», принтеры и др. |
|
|
|
|
организационным признакам (количеству машин и расстоянию ме- |
|||
Все функциональные узлы ПК связаны между собой через сис- |
|
|
|
жду ними) компьютерные сети принято разделять на локальные |
||||
темную магистраль (шину), представляющую из себя более трех |
|
|
|
и глобальные. |
Глобальные сети |
У |
||
|
|
|
(например, Интернет) распро- |
|||||
десятков упорядоченных микропроводников, сформированных |
|
|
|
страняют свое действие по всему миру и используют все каналы |
||||
на печатной плате. |
|
|
|
|
связи, включая спутниковые. |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
Архитектурный принцип построения большинства сетей на- |
|||
|
|
|
|
|
зывается «клиент-сервер». Сервер – компьютер сети, предостав- |
|||
|
|
|
|
|
ляющий свои программные и аппаратные ресурсы пользователям |
|||
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
сети для хранения данных, выполнения программ и других ус- |
|||
|
|
|
|
|
луг. Клиент – компьютер сети, пользующийся услугами сервера; |
|||
|
|
|
|
|
Г |
|
программы, имеющие доступ |
|
|
|
|
|
|
в его роли |
часто выступают |
||
|
|
|
|
|
к информационным ресурсам или устройствам сервера. Термины |
|||
|
|
|
|
|
«клиент» и «сервер» используются для обозначения как про- |
|||
|
|
|
|
|
граммныхБ, так и аппаратных средств. |
|||
|
|
|
|
|
Для передачи данных в сети используются специальные стан- |
|||
|
|
|
|
|
дарты, обеспечивающие их совместимость – сетевые протоколы. |
|||
|
|
|
|
|
Примером универсального протокола является семейство TCP/IP, |
|||
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
и |
широко применяющееся во всем мире для объединения компьюте- |
||||
|
|
|
ров в сеть Интернет, которая состоит из множества сетей различной |
|||||
|
|
|
физической природы. |
|
|
|||
|
|
|
История его возникновения связана с задачей, поставленной после |
|||||
|
|
р |
|
|||||
|
|
|
второй мировой войны правительством США. Требовалось создать |
|||||
|
|
|
единую сеть, которая могла бы своими средствами находить маршру- |
|||||
|
о |
|
|
|||||
|
|
|
ты передачи данных, а также в случае повреждения некоторых кана- |
|||||
|
|
|
лов связи перенаправлять поток информации по другим каналам. При |
|||||
Рис. 1.2. Схема структуры ПК |
|
|
реализации этого проекта были созданы отдельные представители се- |
|||||
т |
|
|
|
|||||
Микропроцессор служит для обработки |
|
|
|
мейства протоколовTCP/IP. |
|
|
||
нформац и: |
|
|
|
|
|
|
|
|
он выбирает команды из внутренней памяти (ОЗУ |
ПЗУ), рас- |
|
|
|
Контрольные вопросы |
|
шифровывает и затем исполняет их, пр и в дя арифметические |
1. |
Назовите основные этапы развития вычислительной техники. |
|||
и логические операции. Получает данные |
ли |
||||
устройства ввода |
2. |
Назовите ученых, которые внесли существенный вклад |
|||
и посылает результаты на устройства выв да. Он вырабатывает |
|||||
|
|
||||
|
|
из |
в развитие вычислительной техники. |
||
также сигналы управления и синхр низации для с гласованной ра- |
|||||
3. |
Какие научные открытия предшествовали появлению первых |
||||
боты его внутренних узлов, контролирует раб ту системной маги- |
|||||
|
|
||||
страли и всех периферийных устройство. |
вычислительных машин на электронных лампах? |
||||
С развитием вычислит льной т хники |
оявились и приобрели |
4. |
Назовите особенности и направления развития вычислитель- |
||
ой техники шестого поколения. |
|||||
широкое использование сист мы физического соединения двух или |
|||||
|
п |
|
|
|
|
|
19 |
|
|
20 |
|
е |
|
|
|
||
Р |
|
|
|
|