КОМПЬЮТЕРНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Раздел I ТЕХНИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Краткий конспект лекций Минск 2014 1 ОГЛАВЛЕНИЕ 1 ВВЕДЕНИЕ В КОМПЬЮТЕРНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ4 1.1 Понятие информатизации....................................................................................... 4 1.2 Основные понятия информационных технологий .............................................. 5 1.3 Экономическая информация .................................................................................. 6 2 ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА КИТ .......................................................................... 8 2.1 Классификация средств вычислительной техники .............................................. 8 2.2 Классификация персональных компьютеров ....................................................... 9 2.3 Состав персонального компьютера ....................................................................... 9 2.4 Процессор ............................................................................................................... 10 2.5 Память ПК .............................................................................................................. 11 3 КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ ...................................................................................... 14 3.1 Понятие сети. Классификация сетей ................................................................... 14 3.2 Технические средства локальных компьютерных сетей................................... 16 3.3 Глобальная сеть Internet........................................................................................ 16 3.4 World Wide Web..................................................................................................... 17 3.5 Электронная почта ................................................................................................ 19 4 СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ..................................................................................................................... 20 4.1 Классификация программного обеспечения ПК ................................................ 20 4.2 Операционные системы ........................................................................................ 23 4.3 Операционная система Windows ......................................................................... 25 5 СЕРВИСНОЕ ПО ....................................................................................................... 28 5.1 Служебные программы ......................................................................................... 28 5.2 Архиваторы ............................................................................................................ 28 5.3 Антивирусные программы ................................................................................... 29 6 ПРИКЛАДНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ. СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ТЕКСТОВЫХ ДОКУМЕНТОВ ....................................................... 32 6.1 Классификация систем обработки текстовых документов ............................... 32 6.2 Функциональные возможности текстового процессора Word ......................... 32 6.3 Интерфейс текстового процессора Word ............................................................ 33 6.4 Технология создания текстового документа в Word ......................................... 34 7 ТАБЛИЧНЫЕ ПРОЦЕССОРЫ .............................................................................. 35 7.1 Функциональные возможности табличного процессора Excel ........................ 35 7.2 Основные понятия и интерфейс табличного процессора Excel ....................... 35 7.3 Форматы числа ...................................................................................................... 37 7.4 Технология проектирования таблицы в Excel .................................................... 37 7.5 Деловая графика в Excel ....................................................................................... 38 7.6 Использование OLE-технологии ......................................................................... 39 8 КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА .............................................................................. 40 8.1 Классификация компьютерной графики............................................................. 40 8.2 Функциональные возможности систем создания динамических презентаций40 2 8.3 Презентация и ее структура ................................................................................. 41 8.4 Интерфейс системы создания презентаций PowerPoint .................................... 41 8.5 Технология создания презентации в PowerPoint ............................................... 42 9 ПАКЕТЫ ДЛЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХERROR! BOOKMAR 9.1 Функциональные возможности математических пакетовError! Bookmark not define 9.2 Технология работы с пакетом MathСad .............. Error! Bookmark not defined. 3 1 ВВЕДЕНИЕ В КОМПЬЮТЕРНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 1.1 Понятие информатизации В настоящее время количество информации в обществе возрастает с небывалой скоростью, наблюдается, так называемый, информационный бум, в результате которого человеку стало достаточно трудно ориентироваться в имеющемся объеме мировой информации. Порой легче создать новый интеллектуальный продукт, чем искать аналоги, созданные прежде. Выходом из такого информационного кризиса можно считать информатизацию. Информатизация общества – это процесс, затрагивающий все сферы общества (социальную, экономическую, техническую и научную) и направленный на создание лучших условий для удовлетворения информационных потребностей всех видов организаций и людей. Характерные черты информационного общества: глобальный характер информационных технологий, охвативших все сферы социальной деятельности человека; приоритет информации по сравнению с другими ресурсами; автоматизация процессов генерации, хранения, обработки и использование знаний; разрешение противоречия между информационной лавиной и информационным голодом. Информатизация стала возможной благодаря появлению и распространению компьютеров, которые представляют собой универсальное средство для работы с информацией и обеспечивают широкие возможности для коммуникации. В результате информатизации на новый уровень поднимаются научные исследования и разработки, производство, управление, все сферы социальной жизни общества, качественно меняются параметры экономического роста. Поэтому информатизация стала важнейшим показателем уровня научного и экономического развития государства. Именно на государственном уровне могут приниматься решения, способствующие процессу информатизации: увеличение инвестиций в исследования, 4 улучшение образования, повышение качества труда и т.п. 1.2 Основные понятия информационных технологий Информационные технологии (ИТ) ориентированы на получение, обработку и распространение информации. Началом их развития принято считать возникновение письменности и использование рукописи для фиксирования информации. Этот этап развития ИТ называют «ручным». Следующий этап развития ИТ – «механический» – связан с появлением механических пишущих машинок и книгопечатания. Очередным шагом в развитии ИТ называют использование «электрических» технологий – электрических пишущих машинок, ксероксов и др. Современные ИТ называют компьютерными (КИТ), так как основным их инструментарием является компьютер с широким спектром программных продуктов разного назначения. КИТ можно разделить на две группы: базовые информационные технологии, используемые в любой предметной области (например, технологии защиты информации, технологии программирования, сетевые технологии); прикладные информационные технологии, служащие для решения конкретных задач в предметной области (например, в туристской индустрии, в сфере финансов, банковской деятельности, управлении, торговле, бухучете и т.д.). Основное понятие ИТ – информация. Латинское information означает разъяснение, изложение, осведомление о каком-либо факте или событии. Основатель теории информации К.Э. Шеннона определил информацию как снятую неопределенность. То есть информацией могут быть лишь те сведения, которые позволяют устранить меру неопределённости в системе. И лишь получатель этих сведений может установить, представляют ли они собой информацию. Информация обладает рядом свойств, например: полнота, доступность, актуальность, своевременность и др. В теории информации термин «информация» соотносится с таким понятием как данные. Данные – это основа для получения информации путем применения к ним определенных методов: Информация = Данные + Методы. В результате, одни 5 и те же данные при обработке различными методами могут привести к различной информации. Так, из данных в виде текста, записанного на бумаге, можно получить визуальную информацию о почерке автора записи и об инструменте письма; смысловую информацию, если язык текста читателю известен; звуковую информацию, если читать его вслух. Таким образом, информацию можно рассматривать как содержательную часть данных, интерпретированных человеком. Знания – отражение действительности в сознании человека. Научное знание заключается в понимании действительности, в достоверном обобщении фактов, в выявлении закономерностей и т.п. 1.3 Экономическая информация Термин "экономическая" подчёркивает принадлежность информации к определённой научной отрасли – экономике. Экономическая информация – совокупность сведений, используемых для планирования, учета, контроля и регулирования при управлении макро- и микроэкономикой. Она характеризует деятельность тех или иных учреждений, является инструментом управления экономикой. Особенности экономической информации (ЭИ): форма представления – отражение ЭИ на материальных носителях в виде первичных и сводных документов или электронных документов; представление результатов обработки данных в виде таблиц, диаграмм, графиков и текстовых документов; подтверждение целостности и подлинности документа наличием соответствующих реквизитов, например электронной цифровой подписью; объемность – большой объемом входной и выходной информации, вызванный длительностью хранения ЭИ; цикличность – повторяемость информации, что вызвано повторяемостью стадий большинства производственных и хозяйственных процессов; способы обработки ЭИ – преобладание логических операций, таких как поиск, сортировка, группировка, отбор; представление результатов производственно-хозяйственной деятельности в натуральных (в шт., кг, т. и т.д.) и стоимостных (например, в рублях) показателях. 6 К свойствам ЭИ можно отнести: корректность, точность, достоверность, устойчивость, актуальность и др. 7 2 ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА КИТ 2.1 Классификация средств вычислительной техники Все средства вычислительной техники можно классифицировать по ряду признаков. 1. По принципу действия они делятся на три больших класса в зависимости от формы представления информации, с которой они работают: аналоговые вычислительные машины (АВМ) – для решения задач с простой логикой и невысокой точностью; цифровые вычислительные машины (ЦВМ) – для решения широкого класса задач; гибридные вычислительные машины (ГВМ) – совмещают в себе достоинства АВМ и ЦВМ, служат для решения задач управления сложными быстродействующими техническими комплексами. 2. По назначению ЭВМ можно разделить на три группы: универсальные ЭВМ – для решения широкого круга инженерно-технических, экономических, математических, информационных и других задач; проблемно-ориентированные ЭВМ – для решения задач управления технологическими объектами; специализированные ЭВМ – для решения узкого круга задач или реализации строго определенной группы функций. 3. По размерам и функциональным возможностям ЭВМ делятся на: супер ЭВМ – сверхбольшие ЭВМ для решения широкого круга задач, требующих больших вычислительных мощностей, например: моделирование и прогнозирование, проектирование новых материалов и технологий, обслуживание космических спутников и т.д.; большие ЭВМ (мэйнфреймы, Mainframe) – для управления сетями, базами данных, вычислительными системами; малые ЭВМ – для управления технологическими процессами; микро-ЭВМ – сверхмалые универсальные и специализированные ЭВМ с микро8 процессором в качестве основного вычислительного устройства. 2.2 Классификация персональных компьютеров Персональный компьютер (ПК) – это микро-ЭВМ, обладающая определенной универсальностью по кругу решаемых задач. По конструкции ПК можно разделить на две большие группы: стационарные ПК – настольный персональный компьютер, в классическом варианте включают системный блок, монитор, клавиатуру и мышь; переносные ПК – мобильные ПК, например: ноутбук, нетбук, планшетный ПК, ридер, КПК и др. 2.3 Состав персонального компьютера Все устройства ПК можно разделить на две группы: устройства типового комплекта ПК, которые представляют собой минимальный набор для обеспечения работы компьютера; внешние (дополнительные) устройства, расширяющие возможности ПК. Типовой комплект ПК: системный блок, монитор, клавиатура и мышь. Основными элементами системного блока являются: процессор; генератор тактовых импульсов (ГТИ); устройства внутренней памяти; адаптеры, контроллеры и порты для обеспечения связи с внешними устройствами ПК; дисководы (накопители) для жесткого, гибкого и оптического дисков; системная шина для обеспечения связи между устройствами ПК; блок питания и др. Монитор служит для отображения информации на экране. В настоящее время выпускают жидко-кристаллические (ЖК) и плазменные мониторы. Основными характеристиками мониторов являются: разрешение – число пикселей (точек) по горизонтали и вертикали (например, 1600×900); соотношение сторон экрана (например, 16:9; 16:10; 4:3); размер экрана в дюймах (||) по диагонали (например: 10||; 22||); частота обновления (частота кадров) (например, 85 Гц,; 120 Гц). С помощью клавиатуры пользователем осуществляется управление ПК и вводится символьно-цифровая информация. По механизму управления клавишами 9 различают клавиатуры: мембранные – отличаются мягкостью нажатия и защищенностью от проникновения внутрь посторонних веществ; механические – более долговечные и надежные. Мышь позволяет осуществлять управление курсором на экране монитора, запускать выполнение команд и программ. Работа современной компьютерной мыши основана на оптическом принципе управления. Различаются мыши в основном видом соединения (интерфейсом) с компьютером (проводное или беспроводное) или конструкцией (число кнопок, колесиков и др.). К внешним устройства ПК относятся те, которые размещены вне системного блока. Среди наиболее распространенных в настоящее время внешних устройств ПК можно назвать устройства ввода/вывода информации: принтер, сканер, модем, плоттер, графические планшеты и др. В зависимости от способа получения изображения на бумаге компьютерные принтеры делятся на: лазерные – краска на бумагу переносится под воздействием лазерного луча на светочувствительные элементы; струйные – чернила переносятся на бумагу термическим или электромеханическим способом; матричные – изображение создается ударом иголок на бумагу через красящую ленту. 2.4 Процессор Основным элементом ПК является микропроцессор (МП, процессор), который предназначен для управления работой ПК. В настоящее время наиболее распространенными моделями являются микропроцессоры компании Intel (например: Pentium, Celeron, Centrino, Atom, Core) и компании AMD (например: Athlon, Duron, Sempron, Geode, Phenom). В состав микропроцессора входят: арифметико-логическое устройство (АЛУ) – для выполнения арифметических и 10 логических операций над числовой и символьной информацией; регистры общего назначения (РОН) – это быстродействующие ячейки памяти, используемые в основном в качестве счетчиков и указателей на адресное пространство ПК; кэш-память – блок высокоскоростной памяти, в которую из оперативной памяти копируются данные, необходимые процессору, что позволяет повысить производительность процессора; устройство управления (УУ) – для формирования и подачи во все элементы ПК управляющих сигналов; схема управления шиной – для связи с другими устройствами ПК через системную шину. Производительность МП определяется генератором тактовых импульсов (ГТИ), который определяет время одного такта работы МП, задает тактовую частоту. Основными характеристиками процессора являются: тактовая частота, разрядность, размер кэш-памяти. 2.5 Память ПК Память ПК – это совокупность отдельных устройств, которые запоминают, хранят и выдают информацию. Отдельные устройства памяти называются запоминающими устройствами (ЗУ). Основные характеристики памяти – это емкость и быстродействие (время обращение к памяти). Емкость устройств памяти измеряется в байтах (1байт = 8 бит), Килобайтах (1 Кбайт= 210 байт=1 024 байт), Мегабайтах (1Мбайт= 220 Кбайт), Гигабайта (1Гбайт= 230 Мбайт), Терабайтах (1Тбайт= 240 Гбайт), Петабайтах (1Пбайт= 250 Тбайт). Различают внутреннюю и внешнюю память ПК. Внутренняя память обеспечивает выполнение процессов на компьютере. Виды внутренней памяти: оперативная память – расположена на оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ), хранит оперативную информацию для протекающих в настоящий момент 11 процессов ПК; ее содержимое очищается при выключении компьютера (является энергозависимой); отличается высоким быстродействием; постоянная память – расположена на постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) и хранит программы тестирования ПК при включении питания, программы начальной загрузки операционной системы и некоторые другие; не может быть изменена пользователем; полупостоянная память – расположена на микросхеме CMOS и хранит параметры конфигурации компьютера, время и календарь; питается от аккумулятора. кэш-память – находится на микропроцессоре и служит для ускорения его работы; видеопамять – находится на видеокарте и служит для хранения изображения, выводимого на экран. Внешняя память служит для долговременного хранения и транспортировки данных. Виды внешней памяти: жесткий магнитный диск (HDD) – служит для постоянного хранения нужной компьютеру и пользователю информации. Состоит из вращающихся пластин (дисков), покрытых магнитным слоем. Основными характеристика HDD являются: емкость (до нескольких Тбайт); скорость считывания/записи информации (для современных дисков порядка 100 Мбайт/сек) и др.; внешний жесткий магнитный диск (внешний HDD) – переносной носитель информации, который подсоединяется к компьютеру при помощи кабеля USB. Используется для архивного хранения данных. По характеристикам не отличаются от встроенных жестких дисков; твердотельный накопитель (SSD ─ Solid State Disk) – для постоянного хранения информации вместо жесткого магнитного диска. В отличие от HDD, основан на микросхеме, что дает ряд преимуществ: малые габариты, отсутствие шума, низкое энергопотребление, высокую скорость считывания/записи информации (530 – 1400 Мбайт/сек). Емкость SSD достигла 1,28 Тбайт. В настоящее время твердотельные накопители используются в переносных ПК; 12 оптический диск (НОД – накопитель на оптическом диске) – носитель, в котором информация записывается с помощью лазерного луча. НОД подразделяются на: CD-диски (CD-ROM, CD-R, CD-RW) емкостью от 650 до 800 Мбайт; DVD-диски емкостью от 4,7 до 17 Гбайт; BD-диски (Blu-ray) емкостью от 25 до 500 Гбайт; флэш-память – вид внешней памяти, основанный на интегральных микросхемах. Благодаря небольшим размерам, дешевизне и низкому энергопотреблению, используется в портативных цифровых устройствах: фотоаппаратах, видеокамерах, мобильных телефонах, смартфонах, MP3-плеерах, КПК и др. Разновидностью флэш-памяти является USB флеш-накопитель (флешка, USB-диск), который в настоящее время можно назвать самым распространённым носителем для транспортировки информации. Емкость представленных на рынке USB-дисков достигает 256 Гбайт. 13 3 КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ 3.1 Понятие сети. Классификация сетей Компьютерная сеть (КС) – группа компьютеров, связанных между собой каналами передачи данных. Основные задачи КС: передача информации; электронное общение; выполнение программ на удаленном компьютере; обеспечение совместного доступа к общим ресурсам, например папкам, файлам, принтерам. КС можно классифицировать по ряду признаков. 1. По территориальному признаку КС делятся на: локальные (LAN) – на территории комнаты, этажа, одного или нескольких зданий; глобальные (WAN) – на расстоянии от десятков до десятков тысяч километров. Могут объединять различные локальные сети. Среди глобальных КС наиболее популярной является сеть Интернет; региональные (MAN) – промежуточное положение между LAN и WAN, расположены на обширной территории внутри города, экономической зоны или отдельно взятой страны. Указанные выше сети различаются: скоростью передачи данных – в LAN она значительно выше (10, 16 и 100 Мбит/с), чем в WAN (от 2,4 Кбит/с до 2 Мбит/с); разнообразием услуг – в LAN набор услуг больше, чем в WAN, например, наряду с обменом почтой и файлами предоставляются услуги печати, работы с локальными базами данных, доступа к файловой системе компьютеров и др.; масштабируемостью (от масштаб) – возможностью увеличения размеров при сохранении качества. В LAN масштабируемость низкая, что не позволяет увеличивать число компьютеров в сети без дополнительных затрат на оборудование; в WAN – хорошая масштабируемость, так как они изначально разрабатывались для неограниченного числа пользователей; методом коммутации. Различают следующие виды: коммутация каналов – для 14 передачи сообщения устанавливается физическое соединение между отправителем и получателем; коммутация сообщений – задается логический канал связи в виде цепочки адресов от отправителя до получателя; коммутация пакетов – сообщение разбивается на части (пакеты) одинаковой длины, которые передаются независимо друг от друга и собираются воедино у получателя. Во всем мире сейчас большую популярность приобрели корпоративные компьютерные сети, которые объединяют локальные сети подразделений отдельного предприятия или корпорации. 2. По топологии КС бывают следующих видов: звезда (рис. 3.1, а) – все компьютеры, рабочие станции (РС) и сервер (С), подключаются к центральному узлу коммутации (К), через который и осуществляется передача данных; кольцо (рис. 3.1, б) – все компьютеры соединяются в замкнутую линию, данные предаются по кольцу в одном направлении; шина (рис. 3.1, в) – все компьютеры подключаются к одному общему кабелю (шине), по которому происходит обмен информацией; комбинированная топология – использование фрагментов различных топологий на участках сети. РС С К С РС РС РС РС РС РС РС а) б) РС РС PС в) Рисунок 3.1 – Топология компьютерной сети а) звезда; б) кольцо; в) шина 15 3.2 Технические средства локальных компьютерных сетей Для организации локальной КС необходимо наличие технических и программных средств. Технические средства КС включают: компьютеры. Среди них выделяют серверы, которые управляют работой сети и предоставляют услуги пользователям КС, и рабочие станции – рядовые компьютеры КС. Примеры серверов: сервер баз данных (SQL-сервер), обрабатывающий запросы к базе данных; сервер телекоммуникаций, обеспечивающий услуги по связи данной локальной сети с внешним миром; вычислительный сервер, дающий возможность производить вычисления, которые невозможно выполнить на рабочих станциях; Web-сервер, на котором размещаются Web-страницы; Mail-сервер – почтовый сервер; файл-сервер для хранения файлов; линии связи – образуют каналы передачи данных. Они могут быть: проводные – построенные на основе кабеля (коаксиальный, витая пара, волоконно-оптический); беспроводные – каналы наземной и спутниковой связи (с радиосигналом, микроволновым, инфракрасным); соединительное оборудование – для подключения различных сетевых устройств к линиям связи: сетевой адаптер, модем, повторители и др.; коммутационное оборудование – обеспечивает передачу данных в КС: концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы, мосты и др. 3.3 Глобальная сеть Internet Internet – сеть, состоящая из многих сетей, связанных между собой по протоколам TCP/IP. Основными протоколами сети Internet является совокупность протоколов, называемая стеком сетевых протоколов TCP/IP. Эти протоколы организуют взаимодействие между различными сетями, образующими сеть Internet. Каждому из них отводится своя роль: протокол IP – осуществляет адресацию компьютеров в сети и выбор наилучшего маршрута передачи данных через последовательность соединенных между собой 16 подсетей. IP-адрес компьютера представляет собой четыре числа (например: 207.68.156.58), каждое из которых не может превышать 255. Первые числа определяют адрес сети, которая имеет вложенную структуру, последние – имя компьютера в сети. Приведенный пример адреса указывает на компьютер 58, расположенный в сети 156, которая подчинена сети 68, вложенной в сеть 207. Иначе говоря, иерархия IP-адреса компьютера направлена слева-направо. Пользователь при обращении к компьютеру может записывать адрес компьютера не в цифровом (IP), а в символьном (доменном) виде, например www.bseu.by. А специальные DNSсерверы переводят такое доменное имя компьютера в соответствующий ему IPадрес. протокол TCP – разделяет передаваемое сообщение на пакеты и управляет их транспортировкой по сети. В сети Internet для обмена информацией работают различные службы, называемые сервисами, которые предоставляют соответствующие услуги пользователю сети Internet. Примерами сервисов Internet являются: электронная почта, IPтелефония, Chat, социальные сети, поисковые системы, WWW и др. Каждый из сервисов реализуется с помощью своих протоколов, которые называют прикладными протоколами. Их примеры рассмотрены ниже в сервисах WWW и электронная почта. 3.4 World Wide Web Поиск информации в сети Internet предполагает работу с сервисом WWW. WWW (Всемирная паутина) – это наиболее популярный сервис сети Internet. Представляет собой систему для доступа к связанным между собой документам, расположенным на Web-серверах, подключенных к сети Internet. Информационное пространство WWW основано на сети Internet и протоколе передачи данных HTTP. Информация в WWW представлена в виде Web-страниц, содержащих гиперссылки на различные информационные ресурсы: другие Web-документы, графические, звуковые и т.п. файлы, а также информационные ресурсы других сервисов сети Internet. Web-страницы объединяются в сайты или порталы. 17 Для осуществления просмотра Web-страниц используются браузеры. Среди наиболее известных представителей данной группы программ можно назвать: Internet Explorer, Opera, Google Chrome, Firefox. . Браузеры позволяют просматривать Web-страницы с информацией различной природы (текст, графику, звук, видео), автоматически запоминать адреса просмотренных страниц, самостоятельно сохранять адреса любимых страниц, публиковать созданные Web-страниц в сервисе WWW, управлять интерфейсом программы и др. Открытие ресурса (Web-страницы или сайта) осуществляется по их адресу в формате URL. Адрес ресурса URL состоит из следующих частей: протокол доступа к ресурсу: http://... адрес сервера, на котором хранится ресурс – доменное имя сервера: http://www.bseu.by... полное имя конкретной Web-страницы – включает перечень папок, ведущих к файлу и собственно имя файла: http://www.bseu.by/russian/faculty1/department5.html Поиск информации в сети Internet осуществляется с помощью поисковых систем. Эти системы предоставляют пользователю возможность найти нужную ему информацию посредством использования тематических каталогов или поисковых машин. В тематическом каталоге вся информация распределена по рубрикам вложенной иерархической структуры, перемещаясь по которым можно найти нужные сведения. В поисковой машине поиск осуществляется по ключевым словам, вводимым пользователем с клавиатуры в строку поиска. В приведенном ниже списке перечислены адреса самых распространенных белорусских и российских поисковых систем: google.com yandex.ru tut.by rambler.ru gogo.by all.by Поиск в поисковых системах осуществляется с использованием предлагаемых тематических каталогов и поисковых машин. 18 3.5 Электронная почта Электронная почта (ЭП) служит для обмена электронными сообщениями. Для приема почты служат протоколы POP,POP3 и IMAP. Отправка почты чаще всего осуществляется по протоколу SMTP. Для доступа к ЭП можно использовать как браузеры, так и специализированные программы, называемые почтовыми клиентами. Примерами почтовых клиентских приложений являются: Outlook Express, The Bat!, Netscape Mail, Eudora, Koomail, JBMail, Foxmail, IncrediMail, Kmail, Thunderbird и др. В функции почтовых клиентов может входить: создание и форматирование сообщения, автоматическое добавление подписи к сообщению, вставка в текст рисунков, вложение файлов, проверка орфографии, сортировка, хранение сообщений, поиск по архиву сообщений, ведение адресной книги, фильтрация принимаемых сообщений по разным критериям, шифрование текстового сообщения, групповая рассылка и другие функции. Для работы с электронной почтой пользователь должен: зарегистрировать свой электронный почтовый ящик на почтовом сервере; открыть программу доступа к ЭП (браузер или почтовый клиент); организовать связь с почтовым сервером – указать в своей программе адрес своего почтового ящика и пароль доступа к нему. В результате на ПК пользователя открывается содержимое почтовых папок его почтового ящика для получения, просмотра и отправки сообщений. 19 4 СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 4.1 Классификация программного обеспечения ПК Программное обеспечение (ПО) современных компьютеров можно условно разделить на три группы: 1. Системное ПО управляет ресурсами компьютера, служит для проверки работоспособности его устройств, выдачи справочной информации о компьютере, обеспечивает защиту от вирусов и др. Оно предназначено для всех категорий пользователей, используется как для обеспечения эффективной работы компьютера и пользователя, так и для эффективного выполнения прикладных программ. Центральное место в системном ПО занимают операционные системы. Операционная система (ОС) загружается автоматически при включении компьютера и управляет его работой до его выключения. Она ведет диалог с пользователем, осуществляет управление оперативной памятью, дисковым пространством и т.д., запускает другие программы на выполнение и обеспечивает пользователю и программам способ общения (интерфейс) с устройствами компьютера. Другими словами, ОС обеспечивает функционирование и взаимосвязь всех компонентов компьютера, предоставляет пользователю и его программам доступ к аппаратным средствам. ОС определяет производительность системы, степень защиты данных, требования к аппаратным средствам. Примерами ОС являются MS DOS, OS/2, Unix, Windows, Linux. Сервисные системы дополняют ОС по обслуживанию ПК, обеспечивают удобство работы пользователя. К этой категории относят системы технического обслуживания, файловые менеджеры и др. служебные программы. Системы технического обслуживания – это ПО, которое служит для специалистов инструментом по эксплуатации и ремонту компьютера. Файловые менеджеры дополняют ОС более удобным средством управления файлами и папками. К числу файловых менеджеров ОС Windows относятся Total Commander, FAR Manager, 7-Zip File Manager, Frigate и др. 20 Служебные программы (утилиты) – это вспомогательные программы, предоставляющие пользователю ряд дополнительных услуг по реализации часто выполняемых работ или же повышающие удобство и комфортность работы. К ним относятся архиваторы, антивирусные программы, программы восстановления данных, форматирования, защиты данных, драйверы1 и др. Некоторые утилиты входят в состав операционной системы, а некоторые поставляются на рынок как самостоятельные программные продукты, например, многофункциональный пакет сервисных утилит Norton Utilities for Windows. 2. Прикладное программное обеспечение (ППО) предназначено для решения задач пользователя. Оно включает: прикладные программы пользователя – для решения конкретных задач; библиотеки программ – наборы отдельных программ, каждая из которых решает некоторую задачу или выполняет функцию; пакеты прикладных программ (ППП) – это комплексы взаимосвязанных программ, ориентированные на решение каких-либо классов задач. Различают следующие типы ППП: ППП общего назначения – универсальные программные продукты, предназна- ченные для автоматизации широкого класса задач пользователя. К ним относятся: текстовые редакторы (например MS Word, Word Perfect, Writer); табличные процессоры (например MS Excel, Lotus 1-2-3, Quattro Pro); системы динамических презентаций (например, MS Power Point, Freelance Graphics, Harvard Graphics); электронные словари и системы перевода (например Prompt, Сократ, Лингво, Контекст); системы распознавания текста (например Fine Reader, Cunei Form) и др. Системы общего назначения часто интегрируются в многокомпонентные пакеты для автоматизации офисной деятельности – офисные пакеты – Microsoft Office, OpenOffice и др. 1 Драйверы – специальные программы, которые управляют работой периферийных устройств. Обычно драйверы для различных ОС поставляются вместе с новыми устройствами. 21 методо-ориентированные ППП, в основе которых лежит реализация математических методов решения задач. К ним относятся, например, системы математической обработки данных (Mathematica, MathCad, Maple), системы статистической обработки данных (Statistica, Stat, SPSS); проблемно-ориентированные ППП предназначены для решения определенной задачи в конкретной предметной области. Это ППП для различных предметных областей: бухгалтерского учета, финансового менеджмента, правовых систем и т.д. (информационно-правовые системы ЮрЭксперт, ЮрИнформ; бухгалтерского учета и контроля 1С: Бухгалтерия; в области маркетинга – Касатка, Marketing Expert). Обычно ППП имеют средства настройки, что позволяет при эксплуатации адаптировать их к специфике предметной области. Классификация ППО по типам решаемых задач: офисные приложения, которые предназначены для автоматизации офисной деятельности (текстовые редакторы и процессоры, электронные таблицы, редакторы презентаций и т.п.); информационные системы – бухгалтерские программы, системы корпоративного управления, системы управления проектами (Project Management), системы автоматизации документооборота (EDM-системы) и управления архивами документов (DWM-системы) и др.; системы проектирования и производства – системы автоматизированного проектирования (САПР, CAD/CAM-системы), системы управления технологическими (SCADA) и производственными (MES) процессами; научное ПО – системы математической и статистической обработки данных, анализа и моделирования; геоинформационные системы (ГИС); системы поддержки принятия решений (СППР); клиенты доступа к сетевым сервисам (электронная почта, веб-браузеры, передача сообщений, чат-каналы, клиенты файлообменных сетей и т.п.); мультимедийное ПО – компьютерные игры, средства просмотра и редактирования аудио- и видеоинформации, графические редакторы и вьюеры, анимационные 22 редакторы и т.п. 3. Инструментальное программное обеспечение (инструментальные системы): системы программирования, например Паскаль, Бейсик. Обычно они включают редактор текстов, обеспечивающий создание и редактирование программ на исходном языке программирования (исходных программ); транслятор (компилятор, интерпретатор), а также библиотеки подпрограмм; инструментальные среды для разработки приложений, например, C++, Delphi, Visual Basic, Java, которые включают средства визуального программирования; системы моделирования, например, система имитационного моделирования MatLab, системы моделирования бизнеспроцессов BpWin и баз данных ErWin и другие. 4.2 Операционные системы Операционная система (ОС) является связующим звеном, с одной стороны, между аппаратурой компьютера и выполняемыми программами, с другой стороны, между аппаратурой компьютера и пользователем. Образуя прослойку между пользователем и аппаратурой, она освобождает пользователя от трудоемкой работы по организации вычислительного процесса. В функции операционной системы входят: поддержка диалога с пользователем; ввод-вывод и управление данными; планирование и организация процесса обработки программ; распределение ресурсов (оперативной и кэш-памяти, процессора, внешних устройств); запуск программ на выполнение; выполнение вспомогательных операций обслуживания и др. По организации пользовательского интерфейса различают ОС, обеспечивающие взаимодействие с пользователем посредством командного интерфейса (например в ОС MS DOS) и графического интерфейса (например в Windows). По типу аппаратуры различают ОС для планшетных компьютеров, персональных компьютеров различных платформ (IBM-совместимых, Apple Macintosh), мини-компьютеров, мэйнфреймов, кластеров и сетей ЭВМ. Эти типы компьютеров могут быть однопроцессорными и многопроцессорными. ОС включает модуль управления файлами – файловую систему. Он определя23 ет структуру хранения файлов и каталогов на диске, правила задания имен файлов, допустимые атрибуты файлов, права доступа и др. Файл – это поименованная последовательность любых данных, размещенных во внешней памяти компьютера. Файл может содержать программу, числовые данные, текст, закодированное изображение и др. В каком-то смысле файл является синонимом понятия документа. Основным атрибутом файла является его имя. Имя файла – это символьная строка, правила построения которой зависят от конкретной файловой системы. Например, в файловой системе FAT, используемой в MS DOS, длина имени файла не может превышать 11 символов2, три из которых предназначены для расширения3. Расширение имени файла иногда называют типом файла. Например, bat, com, exe – исполняемые файлы, для их выполнения можно указать только имя. Именно эти файлы могут быть «стартовыми» файлами компьютерных игр, текстовых редакторов и т.п.; txt – текстовые файлы. Атрибутами файла также являются: размер; время создания, изменения и последнего доступа; владелец, создатель файла; пароль и др. Примеры файловых систем: FAT, NTFS, CDFS, exFAT. Файловая система FAT (File Allocation Table) представляет собой таблицу размещения файлов. Существует несколько ее разновидностей: FAT12, FAT16, FAT32. Система имеет низкую отказоустойчивость. Ее преимуществом является поддержка большинством ОС. NTFS (New Technology File System) поддерживает длинные имена файлов (до 255 символов); гарантирует сохранность данных в случае копирования даже при программно-аппаратном сбое или отключении электропитания; превосходит FAT по скорости работы и эффективности использования ресурсов; обеспечивает построение компьютерных систем от рабочей станции до сервера класса мэйнфреймов; предоставляет средства для разграничения доступа и защиты информации. CDFS (Compact Disk File System) – файловая система для CD-ROM. Здесь символы – это буквы латинского алфавита, цифры, специальные символы: _, $, #, @, |, %, (, ), {, }, ", ~, ^. 3 Такую систему иногда обозначают 8+3. 2 24 exFAT – расширенная версия FAT, используемая для флеш-накопителей. Каждый диск на компьютере имеет уникальное имя. Диски именуются буквами латинского алфавита. Обычно накопителям на дискетах присваиваются имена А: и В:, а винчестеру (накопителю на жестких магнитных дисках) – С:. Для систематизации файлов на диске создаются папки. Папки создаются пользователем и имеют иерархическую (вложенную) структуру. На каждом диске может быть несколько каталогов. В каждом каталоге могут присутствовать файлы и другие каталоги. С папками и файлами могут выполняться операции создания, удаления, копирования и перемещения, а также изменения их свойств и управления доступом. 4.3 Операционная система Windows В настоящее время большинство ПК в мире работают под управлением ОС Windows (Windows XP, Windows 7, Windows 8). ПО этого семейства обладают единым графическим пользовательским интерфейсом; пошаговом выполненим операций с помощь. Мастеров; многозадачностью; поддержкой работы в сети; наличием средств обмена данными между приложениями (буфер обмена, связывание и встраивание объектов – OLE). Экран Windows называется Рабочим столом. пользователю предоставляется возможность его настройки. В среде Windows объект – это элемент (файл, папка, ярлык и др.), который имеет имя и обладает рядом свойств. Главным объектом Рабочего стола является значок (иконка, пиктограмма) – графическое представление объекта Windows, обеспечивающее быстрый доступ к нему. На Рабочем столе присутствуют значки стандартных объектов: Мой компьютер (Компьютер) – отображение все ресурсов компьютера; Корзина – хранение удаленных файлов, ярлыков, папок с возможностью их последующего восстановления; Сетевое окружение (Сеть) – обеспечивает доступ к сетевым ресурсам. Пользователь может размещать на Рабочем столе свои объекты: папка – хранилище, в котором могут содержаться ярлыки, файлы, значки 25 устройств (диски, принтеры, компьютеры сети) и другие папки4. Папки образуют древовидную структуру, на верхнем уровне иерархии которой находится Рабочий стол, являющийся корневой папкой для всех других папок; Панель задач предоставляет пользователю удобные средства для работы, на ней располагается кнопка вызова Главного меню Windows [Пуск] и кнопки открытых в текущий момент приложений, а также кнопки и индикаторы специального назначения (например, раскладки клавиатуры, текущего времени и др.; ярлык – это указатель на объект (папку, программу, документ), который может располагаться на любом компьютере сети. Он представляет собой значок со стрелкой в нижнем углу и обеспечивает быстрый доступ к соответствующему объекту. Изображение ярлыка можно изменять. Значки и ярлыки можно перемещать в любое место Рабочего стола. ОС Windows включает разнообразные возможности настройки интерфейса и параметров согласно требованиям пользователя. В ОС Windows настраиваются: Рабочий стол, текущие дата и время, клавиатура, мышь, опции в меню [Пуск] (команды Главного меню) и многое другое. Настройки называются пользовательской конфигурацией и сохраняются для каждого зарегистрированного пользователя. При последующей загрузке ОС запрашивает имя (учетную запись) и пароль пользователя. В случае совпадения восстанавливается сделанная им ранее конфигурация настроек. Средствами настройки являются: компоненты системной папки Панель управления, контекстное меню объектов Windows, элементы управления диалоговых окон операционной системы и ее приложений. В папке Панель управления собраны административные утилиты, которые предоставляют один из наиболее удобных и не приводящих к катастрофическим последствиям способов настройки системы, программного и аппаратного обеспечения. Диалоговое окно этой панели активизируется командой Пуск/Панель управления. Рассмотрим наиболее часто используемые возможности настройки. Все задачи, связанные с настройкой аппаратных средств выполняются с ис4 Понятие папка представляет собой обобщение понятия «каталог». 26 пользованием Мастера оборудования, который вызывается запуском утилиты Установка оборудования (Диспетчер устройств). С ее помощью можно устанавливать новые аппаратные устройства, осуществлять диагностику аппаратных конфликтов, задавать свойства устройств, отключать устройства. В ОС Windows автоматизирован процесса установки нового оборудования за счет поддержки механизма plug-and-play (установи и используй), который предполагает распознавание системой нового устройства и подбор необходимого драйвера (ОС включает множество встроенных драйверов для наиболее распространенных устройств от различных производителей). Установку и удаление программных продуктов и компонентов операционной системы, офисного пакета Microsoft Office, а также других установленных на компьютере программ осуществляет утилита Установка и удаление программ (Программы и компоненты). Утилита Язык и стандарты (Язык и региональные стандарты) позволяет устанавливать региональные стандарты (отображение чисел, даты, времени, денежных единиц) и выбирать языки ввода. Утилита Свойства обозревателя (Свойства браузера) позволяет выполнять индивидуальную настройку подключения к Internet. С помощью утилиты Дата и Время пользователь может установить часовой пояс, текущие дату и время, автоматический переход на летнее время. Утилита Клавиатура служит для настройки языковой раскладки клавиатуры, отображения ее индикатора на Панели задач и др. Утилита Мышь задает вид указателей мыши и параметры работы с ней. Утилита Экран служит для настройки фона Рабочего стола, оформления элементов окон, параметров монитора, заставки. С помощью команды Свойства контекстного меню на объекте Windows (папке, файле, ярлыке) настраиваются его параметры. Для удобства навигации по файловой системе используются файловые менеджеры, например: Total Commander, FAR Manager, Frigate и др. В операционные системы семейства Windows встроен файловый менеджер Проводник. 27 5 СЕРВИСНОЕ ПО 5.1 Служебные программы Для формирования на диске магнитной структуры служит программа Форматирование диска. В процессе форматирования диск разбивается на дорожки, сектора и кластеры, кластеры адресуются для дальнейшего хранения данных на диске. Вызывается в окне Проводника командой Файл/Форматировать. В настоящее время продаются уже отформатированные диски. Но в некоторых случаях возникает необходимость произвести форматирование повторно для устранения повреждений диска и восстановления его магнитной структуры. При этом пользователь должен знать, что форматирование уничтожает всю информацию на диске. В процессе эксплуатации диска может возникнуть фрагментация файла, т.е. его разделение на несколько отдельных частей. Это замедляет процесс считывания фалов. Для устранения фрагментации файлов служит служебная программа Дефрагментация дисков. В результате ее работы файлы на диске перезаписываются на цельные участки. Чтобы запустить программу Дефрагментация дисков следует выполнить команду Главного меню Программы/ Стандартные /Служебные / Дефрагментация диска. 5.2 Архиваторы Для создания архивных копий рационально использовать специально разработаны программы архивации файлов, которые сжимают информацию. Принцип работы любого архиватора базируется на поиске в файле «избыточной» информации и последующем ее кодировании с целью получения минимального объема. Степень сжатия файла при архивировании сильно зависит от его формата. Некоторые форматы данных (например графические .tiff, .gif) предполагают сжатие, выполняемое программой, создающей файл данного типа. Но даже такие файлы современные архиваторы уменьшают в размерах. Лучше всего сжимаются при ар28 хивации текстовые файлы (на 50-70 %), несколько хуже – программы (20-30 %). Программы-архиваторы позволяют не только экономить место, но и объединять группы файлов в один архивный файл, что заметно облегчает ведение архивов. Кроме того, они осуществляют контроль правильности хранения и целостности заархивированных файлов. К основным функциям архиваторов относятся: архивация указанных файлов или всей папки; извлечение (разархивация) отдельных или всех файлов из архива в текущую папку (или в указанный каталог); просмотр содержимого архива (состав, свойства упакованных файлов, структура каталога и т.д.); проверка целостности архива; восстановление поврежденных архивов; ведение многотомных архивов; создание самораспаковывающихся архивов, разархивация которых не требует наличия на компьютера исходного архиватора, и др. Кроме того, возможна защита информации в архивном файле с помощью пароля. В настоящее время широко распространены архиваторы WinZip, WinRar. 5.3 Антивирусные программы Компьютерный вирус – программа, ориентированная на существование и размножение в файле за счет его несанкционированного изменения, т.е. заражения, а также выполнения нежелательных действий на компьютере. Заражение подозревается, если: ОС не загружается; некоторые программы перестают работать или начинают работать неправильно; на экран выводятся посторонние символы, сообщения; работа на компьютере существенно замедляется; некоторые файлы оказываются испорченными или исчезают; изменяется размер и др. атрибуты файлов; увеличивается количество файлов на диске и т.д. Объекты вирусной атаки: загрузчик ОС, главная загрузочная запись диска, драйверы устройств, ПО и документы. Основными источниками заражения являются электронная почта, сеть Интернет, локальная сеть, съемные диски (флеш-карты, CD, DVD). Для профилактики заражения вирусами необходима периодическая проверка на наличие вирусов обновленными версиями антивирусных программ, проверка данных извне; резервное копирование данных и жесткое разграничение доступа. 29 По среде обитания вирусы делятся на: файловые – в основном заражают исполняемые файлы (типа .com и .exe); системные – заражают модули операционной системы, драйверы устройств, таблицы размещения файлов и таблицы разделов; загрузочные – внедряются в сектор начальной загрузки. файлово-загрузочные – повреждают загрузочные секторы дисков и файлы. Средой обитания сетевых вирусов являются компьютерные сети. В настоящее время это наиболее распространенный тип вирусов, которые передаются чаще всего в виде присоединенных файлов почтовых сообщений. По степени воздействия вирусы подразделяются на безвредные, неопасные, опасные и разрушительные. По особенностям алгоритма различают вирусы: репликаторы – быстро размножаются и заполняют оперативную память своими копиями; черви – обитают в компьютерных сетях и рассылают свои копии по компьютерам сети; троянские кони –маскируются под полезные программы, но дополнительно выполняют разрушительные действия (например сбор конфиденциальной информации – паролей, имен) вплоть до уничтожения системы; логические бомбы – встраиваются в программные комплексы и бездействуют до наступления определенного события, после чего реализуются заложенные в них функции; стелс-вирусы – вирусыневидимки – перехватывают обращения ОС к пораженным файлам и секторам дисков и подставляют вместо своего тела незараженные объекты; макровирусы – используют возможности макроязыков, встроенных в офисные пакеты. По способу заражения среды обитания вирусы подразделяются на: резидентные – постоянно размещается в оперативной памяти, перехватывает обращения ОС к другим объектам и заражают их; нерезидентные вирусы – активны ограниченное время и память не заражают. Антивирусные программы предназначены для предотвращения заражения и ликвидации последствий заражения вирусом. Они могут контролировать обращения к жесткому диску и предупреждать пользователя о подозрительной активности, а также обеспечивают надежную защиту почтовых сообщений от вирусов. 30 По выполняемым функциям антивирусные программы подразделяют на следующие типы: ревизоры – запоминают исходное состояние программ, каталогов и системных областей до заражения компьютера и сравнивают его с текущим состоянием. При обнаружении несоответствия пользователю выдается предупреждение; фильтры – резидентные программы, которые обнаруживают подозрительные действия при работе компьютера, изменения атрибутов файлов, записи в загрузочный сектор диска и др.; доктора – обнаруживают и лечат зараженные объекты, удаляя тела вирусов; детекторы – обнаруживают заражения одним или несколькими известными вирусами. Большинство программ-детекторов выполняют также функцию «доктора»; вакцины – выполняют модификацию файла или диска так, чтобы это не отражалось на их работе, но вирус считал бы их уже зараженными. Рассмотрим некоторые примеры антивирусных программ. AntiVirus Kaspersky (Лаборатория Касперского) – лечит и проверяет упакованные и архивные файлы, сетевые диски; обеспечивает защиту в режиме реального времени от угроз как известных, так и новых вредоносных программ (вирусов, троянских программ и червей, шпионских и рекламных программ, почтовых, интернет-трафика и др.). Norton AntiVirus (Symantec) – защищает от вирусов при работе с сетями и съемными носителями данных; проверяет сообщения электронной почты; лечит сжатые файлы; гарантирует максимальный уровень безопасности; позволяет защищать и восстанавливать файлы, сохранять их уровень секретности. Panda Titanium Antivirus (Panda Software) – обнаруживает и удаляет вирусы любого типа во время получения/отправки электронной почты, загрузки файлов или работы в Internet, защищает от «дозвонщиков» – программ, которые незаметно подключают модем к платным номерам, утилит скрытого управления, опасных скрытых файлов и других угроз безопасности; проводит самодиагностику. 31 6 ПРИКЛАДНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ. СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ТЕКСТОВЫХ ДОКУМЕНТОВ 6.1 Классификация систем обработки текстовых документов Существующие в настоящее время системы обработки текстовых документов можно классифицировать по признакам: 1. По функциональным возможностям: текстовые редакторы – с минимумом функций по обработке текстов, например: Блокнот; Kwrite; McEdit; редакторы программ языков программирования; текстовые процессоры – с широким набором функций по обработке текстов, например: Writer, Zoho Writer, WordPad, Word, Lotus WordPro, Corel WordPerfect; издательские системы – для окончательной верстки изданий в полиграфии, например: Aldus PageMaker, Adobe PageMaker, QuarkXPress, Quark Publishing System, Corel Ventura Publisher, MS Publisher. 2. По специальным функциям работы с текстом: системы распознавания текстов (OCR-системы) – для трансформации бумажного документа в электронный после его сканирования или фотографирования (FineReader, Readiris Pro, OmniPage Pro, FreeOCR, CuneiForm и др.); системы автоматической проверки правописания – для проверки орфографии и грамматики, включенные в состав текстовых процессоров (например: Spelling – проверка орфографии в Word, Grammar – грамматическая корректировка в Word), или самостоятельные программы (ОРФО, Пропись, РУТА, Lingvo Corrector и др.); системы машинного перевода – для перевода текста с одного языка на другой, бывают настольными (автономными) переводчиками (Litera, Stylus, Информатик, Агама, Промт, Истрасофт, ПЛАЙ) и on-line переводчиками на серверах сети Internet (Google Translate, Imtranslator Dictionary, Prof-Translate, WorldLingo и др.). 6.2 Функциональные возможности текстового процессора Word В списке поддерживаемых процессором Word наиболее распространенных форматов можно выделить следующие: .doc, .docx, .docm,.txt, .rtf, .html, xml. Приве32 дем далеко не полный перечень его возможностей: создание документов; редактирование; форматирование; контекстный поиск и замена; автозамена и автотекст; автоматическое деление на страницы; установка колонтитулов; создание списков; сортировка абзацев; оформление сносок; построение указателей и оглавления; многоколонный текст; поддержка OLE-технологии; проверка правописания; создание гипертекста; макропрограммирование (создание макросов); стилевое оформление (создание и использование стилей); создание таблиц, рисунков, диаграмм; выполнение расчетов; создание списка использованных литературных источников и др. 6.3 Интерфейс текстового процессора Word После загрузки Microsoft Word на экране появляется окно со стандартной для приложений Microsoft Windows структурой: строка заголовка, лента инструментов, линейки, рабочая область документа, полосы горизонтальной и вертикальной прокрутки, строка состояния. Для активизации нужных команд служит лента с набором вкладок. Вкладка (например, Главная, Вставка, Вид…) – это полоса с размещенными на ней управляющими элементами (кнопками, раскрывающимися списками, полями и т. д.). Несколько управляющих элементов вкладки могут быть объединены в группы, название которых отображается в нижней части ленты (например, на вкладке Главная имеются группы: Буфер обмена, Шрифт, Абзац…). Настройка рабочей среды позволяет сделать внешний вид интерфейса наиболее удобным для пользователя. Настройка рабочей среды перед началом и во время работы в текстовом процессоре Word включает: выбор режима представления документа и масштаба; активизацию нужных вкладок; установку режима отображения непечатаемых знаков; активизацию обязательных элементов интерфейса, таких как линейки, границы области текста, горизонтальная и вертикальная полосы прокрутки; настройку панели быстрого доступа. 33 Для удобства работы с документом в Word предусмотрен широкий набор режимов представления обрабатываемого документа: Разметка страницы, Режим чтения, Web-документ, Структура, Черновик, Предварительный просмотр. Выбор режима работы с документом осуществляется на вкладке Вид в группе Режимы просмотра документа. Активизацию и настройку других нужных элементов интерфейса или параметров окна текстового процессора Word можно осуществить в окне Параметры Word, открываемом командой Файл/Параметры. Текст документа Word представляет собой совокупность абзацев. Приложение Word отмечает конец каждого абзаца символом абзаца (¶), видимым только в режиме отображения непечатаемых знаков, который включается кнопкой [Отоб- разить все знаки] в группе Абзац вкладки Главная. 6.4 Технология создания текстового документа в Word Технологию создания документа можно представить в виде последовательности операций. 1. Настройка рабочей среды Word. 2. Настройка параметров форматирования основного текста. 3. Набор и редактирование текста. 4. Сохранение документа. 5. Форматирование текста. 6. Создание оглавления. 7. Вставка в документ различных объектов. 8. Подготовка к печати документа. 9. Завершение работы. 34 7 ТАБЛИЧНЫЕ ПРОЦЕССОРЫ 7.1 Функциональные возможности табличного процессора Excel Для проведения расчетов данных, представленных в табличной форме, разработаны ППП, получившие название табличный процессор. Сейчас самым распространенным табличным процессором является Microsoft Excel. Основные возможности табличного процессора Excel: ввод, хранение и корректировка данных в виде таблиц; решение математических задач; обработка таких типов данных, как числа, даты, формулы; использование встроенных функций для проведения расчетов в таблицах; автоматическое обновление результатов вычислений при изменении исходных данных; защита некоторых или всех ячеек таблицы, скрытие фрагментов таблицы или всей таблицы; деловая графика – представление данных в виде диаграмм и графиков; корректировка уже созданной таблицы (перемещение строк и столбцов, их копирование, удаление и т.д.); цветовое оформление таблицы, выбор шрифтов и стилей, включая автоформатирование; помощь мастеров, которые позволяют автоматизировать выполнение операций (например мастер диаграмм или мастер функций); автоматизированная обработка таблиц с помощью макрокоманд, а также модулей на встроенном языке программирования Visual Basic for Application; импорт-экспорт данных, обмен данными с другими программами – поддержка OLE-технологии; реализация функций базы данных – ввод, поиск, сортировка, фильтрация (отбор) и анализ данных; математическое моделирование, статистический анализ, прогнозирование и оптимизация; реализация технологий связанных таблиц и др. 7.2 Основные понятия и интерфейс табличного процессора Excel Основные понятия табличного процессора Excel: файл Excel называется рабочей книгой и имеет тип (расширение) .xls, .xlsx; книга Excel состоит из 255 листов, которые служат основой для размещения данных и выполнения вычислений. Рабочий лист имеет свое имя и состоит из 256 35 столбцов и 65 536 строк. Обычно отображаются 3 рабочих листа, остальные добавляются командой Главная/ Ячейки/ Вставить/ Вставить лист; лист разделен на ячейки пересечением столбцов и строк. Ячейка ЭТ, в которой в данный момент находится курсор, называется текущей (активной) ячейкой; адрес ячейки отображается в адресном поле, например, A1; для выполнения вычислений используются формулы, которые состоят из математических операторов, значений, ссылок на ячейки и функций. В результате ввода в ячейку формулы (например, =3*5), она будет отображена в строке формул, а в самой ячейке – результат ее выполнения (число 15); если в формуле используется значение другой ячейки, то вводится ссылка на нее, например, =D6*F6. Причем ссылки следует вводить не с клавиатуры, а щелчком мыши по нужным ячейкам; различают следующие типы ссылок: относительная ссылка – автоматически изменяется при копировании в формулы с учетом направления копирования. Например, ссылки D6, F6 в формуле =D6*F6 при ее копировании вниз изменятся на: =D7*F7; а при копировании формулы вправо изменятся на: =E6*G6; абсолютная (фиксированная) ссылка – никогда не изменяется при копировании формулы; записывается с символами ($) перед именем столбца и номером строки. Эти символы добавляются к ссылке нажатием клавиши [F4]. Например, ссылка $D$6 останется неизменной при копировании формулы =$D$6*F6 как вниз (примет вид =$D$6*F7), так и вправо (примет вид =$D$6*G6); смешанная ссылка – не изменяется при копировании формулы только в одном из направлений; записывается с символами ($) перед именем столбца или номером строки. Например, в ссылке D$6 не будет изменяться номер строки, а в ссылке $F6 – имя столбца; если в формуле необходима ссылка на группу ячеек, то ее записывают в виде диапазона ячеек, например, =СУММ(D4:D13); собственное имя присваивается ячейкам или диапазонам ячеек для придания 36 наглядности вычислениям и удобства работы. Чтобы присвоить ячейке собственное имя, нужно щелкнуть мышью в адресном поле (в левой части строки формул), ввести имя и нажать [Enter]. 7.3 Форматы числа В окне Формат ячеек, которое открывается одноименной командой контекстного меню (при нажатии правой кнопки мыши), в Excel задается нужный формат чисел: общий – отображение текстовых и числовых значений произвольного типа. Используется по умолчанию (изначально), отображает числа так, как они вводились; числовой – представление чисел с заданным отображением, например, с заданным числом десятичных знаков; денежный и финансовый – вывод значений с использованием знака валюты; дата – отображение дат. Дата вводится через разделители (/) или (.), или (-), а отображается в выбранном формате; время – отображение времени. Время вводится через разделитель (:), а отображается в выбранном формате; процентный – отображение числа в процентах. Значение ячейки умножается на 100 и выводится на экран с символом процента; дробный – для вывода значений в виде простой дроби; экспоненциальный – отображение очень больших и очень малых чисел. При этом происходит замена части числа на E + n (рис. 7.2), где E обозначает умножение предшествующего числа на 10 в степени n; пользовательский – отображение в формате, не предусмотренном в Excel (например, 25 штук). Для задания пользовательского формата нужно в окне Формат ячеек выбрать (все форматы) и отредактировать один из них нужным образом. 7.4 Технология проектирования таблицы в Excel Создание электронных таблиц средствами табличного процессора предпо37 лагает выполнение следующих операций: 1. Настройка рабочей среды Excel. 2. Создание и форматирование таблицы. 3. Ввод исходных данных в таблицу. 4. Выполнение расчетов в таблице. 5. Защита рабочей книги. 6. Сохранение рабочей книги. 7. Вывод таблицы на печать. 8. Завершение работы. 7.5 Деловая графика в Excel К деловой графике относят представление табличных данных в виде диаграмм и графиков различных типов, например: гистограмма – позволяет представлять изменение данных на протяжении отрезка времени или наглядно сравнивать различные величины. На ней значения представляются вертикальными столбиками; круговая диаграмма – отображает только один ряд данных в виде круга, разбитого на сектора разного цвета; линейчатая диаграмма позволяет наглядно сравнить отдельные значения, представляемые горизонтальными полосами; график показывает тенденцию изменения величин через равные промежутки. Диаграмма динамически связана с таблицей данных, т.е. она изменяется при изменениях данных в таблице. Основными элементами диаграммы являются (рис. 8.4): ряды данных (на рисунке отображены 2 ряда данных – по норме и фактически); категории (подписи горизонтальной оси); легенда; маркер, названия осей; подписи данных. Принято маркеры каждого ряда отображать одним цветом или узором. Инструменты для работы с диаграммами собраны на вкладке Вставка в группе Диаграммы. Редактирование диаграммы предполагает изменение типа диаграммы, ис38 ходных данных, определенных параметров ее отображения. Можно также добавлять или удалять отдельные элементы, дополнять другими рядами данных. Форматирование диаграммы – изменение вида элементов диаграммы (фон, узор, рамки и др.) или форматов шрифта на диаграмме. Форматирования любого элемента диаграммы можно осуществлять в окне, открытом двойным щелчком мыши на элементе. Для работы с диаграммами служат инструменты ленты Работа с диаграммами на открывающихся дополнительных вкладках Конструктор, Макет, Формат. 7.6 Использование OLE-технологии Excel позволяет реализовать возможности совместного использования данных различных приложений путем обмена данными между ними по OLE-технологии. Примером использования по OLE-технологии можно назвать вставку в текстовый документ Word таблицы или диаграммы Excel, формулы Microsoft Equation, диаграммы Microsoft Graph и др. Эти объекты вставляются инструментами вкладки Вставка. Вставка объекта возможна двумя способами: внедрением объекта и связыванием объекта. При внедрении динамическая связь внедренного объекта и его источника (например книги Excel) не поддерживается: последующие изменения в книги Excel не отражаются в документе Word. При связывании все изменения, выполненные в книге Excel, автоматически отражаются в документe Word. Для использования OLE-технологии при копировании объекта из любого файла в документ Word используется команда Специальная вставка на кнопке [Вставить]. 39 8 КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА 8.1 Классификация компьютерной графики В настоящее время принято классифицировать компьютерную графику по различным признакам: 1. По способу формирования изображений: растровая – занимает большой объем в памяти компьютера, т.к. хранит характеристики каждого пикселя изображения; при увеличении теряет качество изображения; используется в фото, кино, при сканировании, в полиграфии; векторная – состоит из линий и фигур; занимает небольшой объем в памяти компьютера, т.к. хранит параметры линий; при увеличении не теряет качество изображения; используется в чертежах, схемах, в оформительских работах и т. д.; фрактальная – состоит из фракталов, которые подобны друг другу и всей фигуре целиком; основана на математических вычислениях; занимает небольшой объем в памяти компьютера, т.к. хранит не объекты, а уравнения, по которым они строятся; используется для создания причудливых изображений, в развлекательных программах, в компьютерных играх, при создании текстур, фонов, изображений природы (моря, листвы…). 2. По размерности изображений: 2D графика; 3D графика. 3. По назначению различают следующие виды графики: деловая, научная, когнитивная, инженерная, иллюстративная, презентационная, компьютерная живопись, компьютерная анимация и др. 4. По цветности изображений: черно-белая графика и цветная. 8.2 Функциональные возможности систем создания динамических презентаций ПО для создания презентаций называется или системами создания динамических презентаций. PowerPoint является лидером среди них. Основные функциональные возможности PowerPoint: создание презентаций различными способами; наличие средств работы с текстом и объектами различного 40 типа (таблицы, графика, организационные диаграммы и пр.); широкий спектр фонового оформления; возможности деловой графики; анимационные возможности; поддержка мультимедиа и OLE-технологий; импорт видео- и звуковых файлов; создание пользовательских шаблонов презентаций; организация перехода между слайдами с помощью гиперссылок; управление воспроизведением презентации, совместная работа над презентациями вместе с другими пользователями, публикация презентации в сети Интернете др. 8.3 Презентация и ее структура Файл презентации состоит из слайдов, на которых расположены объекты. К объектам слайда относятся: фон (является обязательным и может быть единственным объектом на слайде); основной текст (как элемент разметки слайда отображается в структуре презентации); дополнительный текст (не отображается в структуре презентации, а вводится через кнопку [Надпись] на вкладке Вставка); таблицы; графические изображения; диаграммы (графики); колонтитулы; гиперссылки; видеоклипы; пиктограммы; звук. Кроме слайдов презентация включает структуру презентации и заметки, которые дополняют слайд информацией, которая не отображается при воспроизведении презентации. Слайды в презентации нумеруются. Нумеруются и объекты слайда, которым задается очередность их представления при воспроизведении презентации. 8.4 Интерфейс системы создания презентаций PowerPoint Приложение PowerPoint предоставляет пользователю возможность работы с презентацией в нескольких режимах, которые активизируются на вкладке Вид или кнопками в строке состояния: обычный режим – для создания слайдов; режим Страницы заметок – для ввода заметок к слайдам; Сортировщик слайдов – для выполнения подготовки презентации к демонстрации: просмотра слайдов в демонстрационном режиме; изменения общего дизайна презентации; уточнения очередности слайдов при демонстрации; установки параметров смены слайдов и др.; ре41 жим чтения (появился только в версиях PowerPoint 2007 и 2010) и используется для предварительного просмотра презентации. В среде PowerPoint демонстрировать презентацию можно двумя способами – ручным и автоматическим: ручное управление – устанавливается во вкладке ленты Переходы в группе время показа слайдов флажком по щелчку; автоматическая демонстрация – устанавливается во вкладке ленты Переходы в группе время показа слайдов флажком После с указанием времени, задаваемого для данного слайда в соседнем поле. Создание презентации в PowerPoint возможно на основе шаблонов оформления и «с нуля». Шаблоны включают заготовки, разработанные дизайнерами (цветовую гамму текста и других объектов слайдов, фон, разнообразные графические элементы, параметры шрифтов, некоторые специальные эффекты. Создание презентации «с нуля» – создание и оформление слайдов пользователем самостоятельно на основе пустых макетов слайдов. 8.5 Технология создания презентации в PowerPoint Технология создания презентации в PowerPoint предполагает выполнение следующего алгоритма: 1. Настройка рабочей среды PowerPoint. 2. Создание слайда. 3. Работа с текстом на слайде. 4. Создание объектов на слайдах. 5. Фоновое оформление слайда. 6. Анимационное оформление слайда. 7. Ввод заметок к слайду. 8. Задание параметров воспроизведения презентации. 9. Воспроизведение презентации. 10. Сохранение презентации. 11. Завершение работы. 42 43