Текстовые фрагменты публикации
Оглавление
1
Министерство образования и науки Российской Федерации
Сибирский федеральный университет
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ИНФОРМАТИКИ
Рекомендовано УМО РАЕ по классическому универси-
тетскому и техническому образованию в качестве учеб-
ника для студентов высших учебных заведений, обу-
чающихся по направлениям подготовки: 231000.62 –
«Программная инженерия», 220100.62 – «Системный
анализ и управление», 080100.62 – «Экономика»,
080200.62 – «Менеджмент», 230700.62 – «Прикладная
информатика», 080500.62 – «Бизнес-информатика»,
080801.65 – «Прикладная информатика (в экономике)»
(рег. № 493 от 12.01.2015 г.)
Красноярск
СФУ
2015
Оглавление
2
УДК 004(07)
ББК 32.97я73
Т338
А в т о р ы: Р. Ю. Царев, А. Н. Пупков, В. В. Самарин,
Е. В. Мыльникова, А. В. Прокопенко
Т338 Теоретические основы информатики : учеб. / Р. Ю. Царев,
А. Н. Пупков, Е. В. Самарин [и др.]. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т,
2015. – 176 c.
ISBN 978-5-7638-3192-4
Рассмотрены основные понятия информатики. Описана архитектура
ЭВМ, назначение основных узлов. Даны базовые понятия методологии построе-
ния компьютерных сетей и основные приемы работы и поиска в глобальной сети
Internet. Рассмотрены вопросы информационной безопасности и работы с анти-
вирусным программным обеспечением. Отдельно освещена работа в программах
пакета Microsoft Office 2010: Word, Excel. Детально описаны синтаксические
конструкции языка VBA, рассмотрено большое количество примеров программ
на VBA в среде Excel.
Предназначен для студентов, обучающихся по направлениям 231000.62
«Программная инженерия», 220100.62 «Системный анализ и управление»,
080100.62 «Экономика», 080200.62 «Менеджмент», 230762.62 «Прикладная
информатика», 080562.62 «Бизнес-информатика», 080801.65 «Прикладная ин-
форматика (в экономике)». Может быть полезно преподавателям дисциплины
«Информатика».
Электронный вариант издания см.:
http://catalog.sfu-kras.ru
УДК 004(07)
ББК 32.97я73
ISBN 978-5-7638-3192-4 © Сибирский федеральный
университет, 2015
Оглавление
3
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .......................................................................................................... 5
Глава 1. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАТИКИ ........................ 7
1.1. Понятия «информация», информация и «данные»,
формы адекватности информации. Меры информации........... 7
1.2. Информационные системы. Структура
и классификация информационных систем ............................ 10
1.3. Понятие «информационные технологии».
Виды информационных технологий ........................................ 12
1.4. Архитектура персонального компьютера.
Назначение основных узлов. Функциональные
характеристики компьютера ..................................................... 13
1.5. Программное обеспечение компьютера. Общая
характеристика, состав и назначение основных видов
программного обеспечения компьютера ................................. 16
1.6. Архивация данных. Программы-архиваторы ......................... 18
1.7. Компьютерные вирусы. Антивирусные программы .............. 21
1.8. Компьютерные сети. Особенности построения.
Назначение и классификация ................................................... 25
1.9. Глобальная сеть Интернет. Общая характеристика,
особенности построения ........................................................... 30
Глава 2. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭВМ ............................................................... 35
2.1. Классификация ЭВМ по принципу действия .......................... 35
2.2. Классификация ЭВМ
по этапам создания и элементной базе .................................... 36
2.3. Классификация ЭВМ по назначению ...................................... 43
2.4. Классификация ЭВМ по размерам
и вычислительной мощности .................................................... 44
Глава 3. ВВЕДЕНИЕ В ТЕХНОЛОГИЮ БАЗ ДАННЫХ ......................... 55
3.1. Базы данных и системы управления базами данных ............. 55
3.2. Основные понятия теории баз данных .................................... 56
3.3. Модели данных .......................................................................... 57
3.4. Средства ускорения доступа к данным ................................... 64
Оглавление
4
3.5. Режимы работы с базами данных ............................................. 66
3.6. Разработка схемы данных ......................................................... 66
Глава 4. ПРОГРАММА MICROSOFT WORD ............................................. 71
4.1. Знакомство с программой Microsoft Word 2013 ..................... 71
4.2. Как не следует набирать текст .................................................. 75
4.3. Редактирование текста ............................................................... 77
4.4. Форматирование текста ............................................................. 82
Глава 5. ПРОГРАММА MICROSOFT EXCEL 2013 ................................... 96
5.1. Знакомство с программой Microsoft Excel 2013...................... 96
5.2. Проведение расчетов в программе Microsoft Excel 2013 ..... 104
Глава 6. ПРОГРАММИРОВАНИЕ
НА ЯЗЫКЕ VISUAL BASIC FOR APPLICATION .................. 111
6.1. Основы программирования на языке VBA ........................... 111
6.2. Операторы языка VBA и реализация
основных алгоритмических конструкций ............................. 121
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ............................................................................... 140
ПРИЛОЖЕНИЯ ............................................................................................... 141
Приложение 1 .................................................................................................. 141
Приложение 2 .................................................................................................. 154
Приложение 3 .................................................................................................. 169
Введение
5
ВВЕДЕНИЕ
Термин «информатика» возник в начале 60-х гг. XX в. во Франции
для выделения области знаний, связанной с автоматизированной обработ-
кой информации с помощью электронно-вычислительных машин.
Информатика – это научная и прикладная область знаний о законах,
методах и способах накопления, обработки и передачи информации с по-
мощью компьютерных и других технических средств.
Информатика изучает свойства, структуру и функции информацион-
ных систем, а также происходящие в них информационные процессы. Под
информационной системой понимают систему, организующую, хранящую
и преобразующую информацию. Подавляющее большинство современных
информационных систем являются автоматизированными.
Информатика тесно связана с кибернетикой, но не тождественна ей.
Кибернетика изучает общие закономерности процессов управления слож-
ными системами в разных областях человеческой деятельности независимо
от наличия или отсутствия компьютеров. Информатика же изучает общие
свойства только конкретных информационных систем.
Информатику можно рассматривать как науку, как технологию и как
индустрию.
Информатика как наука объединяет группу дисциплин, в которых
изучаются различные аспекты свойств информации в информационных
процессах, а также применение алгоритмических, математических и про-
граммных средств для ее обработки с помощью компьютеров.
Информатика как технология включает в себя систему процедур
компьютерного преобразования информации с целью ее формирования,
хранения, обработки, распространения и использования.
Основными чертами современной информационной технологии яв-
ляются:
● дружественный программный и аппаратный интерфейс;
● интерактивный (диалоговый) режим решения задач;
● сквозная информационная поддержка всех этапов решения задачи
на основе интегрированной базы данных;
● возможность коллективного решения задач на основе информаци-
онных сетей и систем телекоммуникаций;
● безбумажная технология, при которой основным носителем
информации является не бумажный, а электронный документ.
Введение
6
Информатика как индустрия – это инфраструктурная отрасль народ-
ного хозяйства, обеспечивающая все другие отрасли необходимыми ин-
формационными ресурсами. Индустрия информатики включает в себя
предприятия, производящие вычислительную технику и ее элементы; вы-
числительные центры различного типа и назначения (индивидуальные,
кустовые, коллективного пользования и др.); предприятия, осуществляющие
производство программных средств и проектирование информационных
систем; организации, накапливающие, распространяющие и обслуживаю-
щие фонды алгоритмов и программ; станции технического обслуживания
вычислительной техники.
Роль информатики в современных условиях постоянно возрастает.
Деятельность как отдельных людей, так и целых организаций практически
полностью зависит от их информированности и способности эффективно
использовать имеющуюся информацию. Внедрение компьютеров, совре-
менных средств переработки и передачи информации в различные области
индустрии послужило началом процесса, называемого информатизацией
общества. Современное материальное производство и другие сферы дея-
тельности не могут существовать без информационного обслуживания
и переработки огромного количества информации. Информатизация на ос-
нове внедрения компьютерных и телекоммуникационных технологий
является реакцией общества на потребность в существенном увеличении
производительности труда в информационном секторе общественного
производства, где сосредоточено более половины трудоспособного насе-
ления.
Результатом процесса информатизации является создание информа-
ционного общества, где манипулируют не материальными объектами,
а идеями, образами, интеллектом, знаниями. Для каждой страны ее движе-
ние от индустриального этапа развития к информационному определяется
степенью информатизации общества.
1.1. Понятия «информация», информация и «данные», формы адекватности информации. Меры информации
7
Г л а в а 1
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ
ИНФОРМАТИКИ
1.1. Понятия «информация», информация и «данные»,
формы адекватности информации. Меры информации
Информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей
среды, их параметрах, свойствах и состояниях, которые уменьшают
имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.
Информатика рассматривает информацию как связанные между
собой сведения, изменяющие наши представления о явлении или объекте
окружающего мира. С этой точки зрения информацию можно рассматривать
как совокупность знаний о фактических данных и зависимостях между
ними.
В процессе обработки информация может менять структуру и форму.
Признаком структуры являются элементы информации и их взаимосвязь.
Формы представления информации могут быть различны. Основными
из них являются: символьная (основана на использовании различных сим-
волов), текстовая (текст – это символы, расположенные в определенном
порядке), графическая (различные виды изображений), звуковая.
В повседневной практике такие понятия, как информация и данные,
часто рассматриваются как синонимы. На самом деле между ними имеются
различия. Данными называется информация, представленная в удобном
для обработки виде. Это может быть графики, аудио-визуальный ряд.
Представление данных называется языком информатики, включающий
в себя совокупность символов, соглашений и правил, используемых для
общения, отображения, передачи информации в электронном виде.
Одной из важнейших характеристик информации является ее адек-
ватность. Адекватность информации – это уровень соответствия образа,
создаваемого с помощью информации, реальному объекту, процессу,
явлению. От степени адекватности информации зависит правильность
принятия решения.
Адекватность информации может выражаться в трех формах: син-
таксической, семантической и прагматической. Каждая из этих форм имеет
свою меру.
Глава 1. Основные направления информатики
8
Синтаксическая адекватность отображает формально-структурные
характеристики информации, не затрагивая ее смыслового содержания.
На синтаксическом уровне учитываются тип носителя и способ представ-
ления информации, скорость ее передачи и обработки, размеры кодов
представления информации, надежность и точность преобразования этих
кодов и т. д. Информацию, рассматриваемую с таких позиций, обычно
называют данными.
Синтаксическая мера информации оперирует с обезличенной ин-
формацией, не выражающей смыслового отношения к объекту. На этом
уровне объем данных в сообщении измеряется количеством символов
в этом сообщении. В современных ЭВМ минимальной единицей измерения
данных является бит – один двоичный разряд.
В информатике, в основном, используется величина, называемая
байтом (byte) и равная 8 битам.1 И если бит позволяет выбрать один вари-
ант из двух возможных, то байт, соответственно, 1 из 256 (28). В большин-
стве современных ЭВМ при кодировании каждому символу соответствует
своя последовательность из восьми нулей и единиц, т.е. байт. Соответствие
байтов и символов задается с помощью таблицы, в которой для каждого
кода указывается свой символ. Так, например, в широко распространенной
кодировке Koi8-R буква «М» имеет код 11101101, буква «И» – код
11101001, а пробел – код 00100000.
Наряду с байтами для измерения количества информации использу-
ются более крупные, производные единицы:
1 Кб (килобайт) = 210 б (байт) = 1024 б;
1 Мб (мегабайт) = 210 Кб = 1024 Кб;
1 Гб (гигабайт) = 210 Мб = 1024 Мб;
1 Тб (терабайт) = 210 Гб =1024 Гб;
1 Пб (петабайт) = 210 Тб= 1024 Тб2.
1 Ряд ЭВМ 1950 и 1960-х годов (БЭСМ-6, М-220) использовали 6-битовые символы
в 48-битовых или 60-битовых машинных словах. В некоторых моделях ЭВМ производства
Burroughs Computer Corporation (англ.) (ныне Unisys (англ.)) размер символа был равен
9 битам. В советской ЭВМ Минск-32 использовался 7-битный байт. Восьмибитные байты
были приняты в System/360, вероятно, из-за использования BCD-формата представления
чисел: одна десятичная цифра (0–9) требует 4 бита (тетраду) для хранения; один 8-битный
байт может представлять две десятичные цифры. Шестибитные байты могут хранить
только по одной десятичной цифре, два бита остаются незадействованными. Постепенно
8-битные байты стали стандартом де-факто и с начала 1970-х в большинстве компьютеров
байты состоят из 8 бит и размер машинного слова кратен 8 битам.
2 Согласно предложению МЭК, название «петабайт» общепринято, но формально не-
верно, так как приставка пета-, означает умножение на 1015, а не 250. Правильной для
250 является двоичная приставка пеби-. Таким образом, если используется система СИ,
то 1 ПБ = 1015 байт, а если стандарт МЭК 60027-2, то 1 ПБ = 250 байт.
1.1. Понятия «информация», информация и «данные», формы адекватности информации. Меры информации
9
Семантическая адекватность определяет степень соответствия образа
объекта самому объекту. Здесь учитывается смысловое содержание ин-
формации. На этом уровне анализируются сведения, отражаемые инфор-
мацией, рассматриваются смысловые связи. Таким образом, семантическая
адекватность проявляется при наличии единства информации и пользова-
теля. Эта форма служит для формирования понятий и представлений, вы-
явления смысла, содержания информации и ее обобщения.
Семантическая мера информации используется для измерения смысло-
вого содержания информации. Наибольшее распространение здесь получила
тезаурусная мера, связывающая семантические свойства информации со спо-
собностью пользователя принимать поступившее сообщение. Тезаурус –
это совокупность сведений, которыми располагает пользователь или сис-
тема. Максимальное количество семантической информации потребитель
получает при согласовании ее смыслового содержания со своим тезауру-
сом, когда поступающая информация понятна пользователю и несет ему
ранее неизвестные сведения. С семантической мерой количества информа-
ции связан коэффициент содержательности, определяемый как отношение
количества семантической информации к общему объему данных.
Прагматическая адекватность отражает соответствие информации
цели управления, реализуемой на ее основе. Прагматические свойства ин-
формации проявляются при наличии единства информации, пользователя
и цели управления. На этом уровне анализируются потребительские свой-
ства информации, связанные с практическим использованием информации,
с соответствием ее целевой функции деятельности системы.
Прагматическая мера информации определяет ее полезность, цен-
ность для процесса управления. Обычно ценность информации измеряется
в тех же единицах, что и целевая функция управления системой.
Вопросы и задания
1. Дайте определение информатики как науки, технологии, индуст-
рии. Определите предмет информатики.
2. Какова роль информатики в современном обществе?
3. Дайте определение понятия «информация».
4. Дайте определение понятия «данные».
5. Дайте определение понятия «знания».
6. Какие формы представления информациивы знаете?
7. Перечислите формы адекватности информации и дайте их харак-
теристику.
8. Назовите единицы измерения информации.
9. Дайте определение понятия «экономическая информация».
10. Перечислите показатели качества информации и дайте их харак-
теристику.
Глава 1. Основные направления информатики
10
1.2. Информационные системы. Структура
и классификация информационных систем
Информационная система – это взаимосвязанная совокупность
средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки
и выдачи информации используемой в достижения цели управления.
В современных условиях основным техническим средством обработки ин-
формации является персональный компьютер. Большинство современных
информационных систем преобразуют не информацию, а данные. Поэтому
часто их называют системами обработки данных.
По степени механизации процедур преобразования информации сис-
темы обработки данных делятся на системы ручной обработки, механизи-
рованные, автоматизированные и системы автоматической обработки данных.
Важнейшими принципами построения эффективных информацион-
ных систем являются следующие.
Принцип интеграции, заключающийся в том, что обрабатываемые
данные, однажды введенные в систему, многократно используются для
решения большого числа задач.
Принцип системности, заключающийся в обработке данных в раз-
личных аспектах, чтобы получить информацию, необходимую для приня-
тия решений на всех уровнях управления.
Принцип комплексности, заключающийся в механизации и автома-
тизации процедур преобразования данных на всех этапах функционирова-
ния информационной системы.
Информационные системы также классифицируются по:
● функциональному назначению – производственные, коммерческие,
финансовые, маркетинговые и др.;
● объектам управления – информационные системы автоматизиро-
ванного проектирования, управления технологическими процессами,
управления предприятием (офис, фирма, корпорация, организация) и т. п.;
● характеру использования результатной информации – информаци-
онно-поисковые, предназначенные для сбора, хранения и выдачи инфор-
мации по запросу пользователя; информационно-советующие, предлагающие
пользователю определенные рекомендации для принятия решений (системы
поддержки принятия решений); информационно-управляющие, результат-
ная информация которых непосредственно участвует в формировании
управляющих воздействий.
Структуру информационных систем составляет совокупность от-
дельных ее частей, называемых подсистемами.
Функциональные подсистемы реализуют и поддерживают модели,
методы и алгоритмы получения управляющей информации. Состав функ-
1.2. Информационные системы. Структура и классификация информационных систем
11
циональных подсистем весьма разнообразен и зависит от предметной об-
ласти использования информационной системы, специфики хозяйственной
деятельности объекта, управления.
В состав обеспечивающих подсистем обычно входят:
1. Информационное обеспечение – методы и средства построения
информационной базы системы, включающие системы классификации
и кодирования информации, унифицированные системы документов, схемы
информационных потоков, принципы и методы создания баз данных.
2. Техническое обеспечение – комплекс технических средств, задей-
ствованных в технологическом процессе преобразования информации
в системе. В первую очередь это вычислительные машины, периферийное
оборудование, аппаратура и каналы передачи данных.
3. Программное обеспечение включает в себя совокупность про-
грамм регулярного применения, необходимых для решения функциональ-
ных задач, и программ, позволяющих наиболее эффективно использовать
вычислительную технику, обеспечивая пользователям наибольшие удобства
в работе.
4. Математическое обеспечение – совокупность математических
методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых
в системе.
5. Лингвистическое обеспечение – совокупность языковых средств,
используемых в системе с целью повышения качества ее разработки и об-
легчения общения человека с машиной.
Организационные подсистемы, по существу, относятся также к обес-
печивающим подсистемам, но направлены в первую очередь на обеспече-
ние эффективной работы персонала, и поэтому они могут быть выделены
отдельно. К ним относятся:
1. Кадровое обеспечение – состав специалистов, участвующих в соз-
дании и работе системы, штатное расписание и функциональные обязан-
ности.
2. Эргономическое обеспечение – совокупность методов и средств,
используемых при разработке и функционировании информационной сис-
темы, создающих оптимальные условия для деятельности персонала, для
быстрейшего освоения системы.
3. Правовое обеспечение – совокупность правовых норм, регламен-
тирующих создание и функционирование информационной системы,
порядок получения, преобразования и использования информации.
4. Организационное обеспечение – комплекс решений, регламенти-
рующих процессы создания и функционирования как системы в целом, так
и ее персонала.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
