СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Серия основана в 2001 году

В.А. Гвоздева

ИНФОРМАТИКА, 
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ 
ИНФОРМАЦИОННЫЕ 
ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ

УЧЕБНИК

Рекомендовано Учебно-методическим советом СПО 
в качестве учебника для студентов учебных заведений, 
реализующих программу среднего профессионального образования 
по техническим специальностям

Э л е кт р о н н о -

znanium.com

Москва

ИД «ФОРУМ» -  ИНФРА-М 
2020

УДК 004(075.32) 
ББК 32.81я723 
Г25

Р е це нз е нт ы:

Иванов М.И. — кандидат технических наук, доцент, заведующий кафед­
рой информатики и компьютерных технологий Государственного универ­
ситета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова;

Гагарина Л.Г. — доктор технических наук, профессор кафедры инфор­
матики и программного обеспечения вычислительных систем Националь­
ного исследовательского университета «Московский институт электрон­
ной техники»

Гвоздева В.А.

Г25 
Информатика, автоматизированные информационные техноло­
гии и системы : учебник /  В.А. Гвоздева. — Москва : ИД «ФОРУМ» : 
ИНФРА-М, 2020. — 542 с. — (Среднее профессиональное образова­
ние).

ISBN 978-5-8199-0856-3 (ИД «ФОРУМ»)
ISBN 978-5-16-014687-4 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-107194-6 (ИНФРА-М, online)

В первой части книги, «Информатика», даны история развития вычи­
слительной техники и становления информатики, вопросы представле­
ния, измерения и хранения информации, системы счисления, логические 
основы, архитектура и устройства ЭВМ, основные понятия операционных 
систем и их файловая структура, системное и прикладное программное 
обеспечение. Особое внимание уделено основам знаний по алгоритмиза­
ции, технологии программирования, языкам программирования, а также 
системе объектно-ориентированного программирования MS Visual Basic. 
Во второй части книги, «Информационные технологии», излагаются во­
просы компьютерной обработки текстовой, числовой, графической ин­
формации, основы баз данных и знаний, систем управления базами данных 
(СУБД), даются представление о локальных и глобальных компьютерных 
сетях и знания о средствах создания веб-документов. Третья часть книги, 
«Автоматизированные информационные системы», посвящена вопросам 
разработки и функционирования АИС. Рассматриваются вопросы необ­
ходимости автоматизации информационных потоков, состав и структура 
АИС, методы и стадии их разработки, обеспечивающая и функциональ­
ные части, типы АИС, тенденции развития информационных систем.

Для подготовки студентов учреждений среднего профессионального 
образования и вузов, обучающихся по техническим специальностям.

УДК 004(075.32) 
ББК 32.81я723

ISBN 978-5-8199-0856-3 (ИД «ФОРУМ») 
ISBN 978-5-16-014687-4 (ИНФРА-М, print) 
ISBN 978-5-16-107194-6 (ИНФРА-М, online)

© Гвоздева В.А., 2015 
© ИД «ФОРУМ», 2018

Введение

Современная цивилизация характеризуется тем, что наибо­
лее развитая ее часть находится в переходе от индустриального к 
информационному обществу, построенному на использовании 
большого объема информации и знаний всеми его членами. Ин­
формация во многих организациях становится ключевым ресур­
сом, а информационная обработка — делом огромной важности. 
Современный уровень информатизации общества предопределя­
ет использование новейших технических, технологических, про­
граммных средств, т. е. автоматизированных информационных 
технологий и систем.

Основным направлением современной информатики как 
науки является исследование методологии информационной 
деятельности в условиях широкого применения компьютерной и 
телекоммуникационной техники для конкретных приложений.

Исследования в теории информации, развитие интегральных 
информационных систем, информационных технологий, элек­
тронных библиотек, их объединение с системами управления до­
кументами и бизнес-процессами позволило создать новый тип 
сложных корпоративных, отраслевых и межотраслевых систем 
управления на основе активного сетевого взаимодействия в ин- 
тернет/интранет-технологиях.

Изучение проблем в контексте исследований информации, ин­
формационных потоков, информационных технологий (ИТ), авто­
матизированных информационных систем (АИС), автоматизиро­
ванных информационных технологий (АИТ), автоматизированных 
систем управления (АСУ) и т. п. и всего, что с ними связано, про­
водится Всероссийским институтом научной и технической инфор­
мации Российской Академии наук (ВИНИТИ РАН). Он осуществ­
ляет тестирование автоматизированных информационных систем, 
формирует отчеты и отправляет их компании-производителю.

АИС представляют собой системы, основанные на постоянно 
развивающихся концепциях использования информации. Напри­

Введение

мер, сегодня информационно-поисковые системы (ИПС) явля­
ются наиболее мощным механизмом поиска сетевых информаци­
онных ресурсов. Наиболее крупные международные поисковые 
системы — Google, Yahoo!, MSN, OpenText, AltaVista и др., в рус­
ском Интернете (Рунете) — Яндекс, Rambler, Апорт. О крупных 
международных поисковых системах в российском Интернете см. 
разделы 1.1, 7.1.1,10.1 идр.

В настоящее время поисковые системы представляют собой 
не только инструменты поиска информации, но и сферы для 
бизнеса.

Например, Yahoo!, созданная в 1994 г., — на сегодняшний 
день самый старый и наиболее полный каталог интернет-ресур­
сов — является одним из самых популярных поисковых средств, 
имеет базу данных более 1 млн проиндексированных сайтов. 
Yahoo! обладает большим количеством всевозможных сервисов:

• Yahoo.mail (почта) — бесплатный почтовый ящик для каж­
дого желающего;

• Yahoo.messenger (сообщения)— клиент для общения в сети 
Интернет;

• Yahoo.radio (радио) — прослушивание радиопрограмм че­
рез Интернет;

• Yahoo.Answers (ответы) — любой зарегистрированный же­
лающий может оставить свой вопрос на сайте, и другие 
пользователи смогут на него ответить;

• Yahoo.autos (автомобили) — огромный каталог автомоби­
лей, как новинок, так и б/у. Здесь можно найти последние 
новости мирового автопрома, купить или продать автомо­
биль;

• Yahoo.Finance (финансы) — любая информация в сфере 
финансов. Новости, прогнозы, личные финансы и даже 
возможность разослать свое резюме;

• Yahoo.games (игры) — игры на любой вкус, как платные, 
так и свободно распространяемые;

• Yahoo.groups (группы) — портал представляет собой ката­
лог сообществ по интересам;

• Yahoo.hotjobs (горячие вакансии) — сервис работодате- 
лей/соискателей, позволяющий им найти друг друга;

• Yahoo.maps (карты) — аналог сервиса google.maps, но кар­
ты несколько устарели по сравнению с google.maps, разни­
ца по сравниваемой местности где-то года в четыре;

Введение
5

• Yahoo.mobile (мобильные устройства) — всевозможные про­
граммы для вашего смартфона, КПК или коммуникатора;

• Yahoo.movies (кино) — все о кино, анонсы, отзывы, реко­
мендации, трейлеры;

• Yahoo.music (музыка) — музыка, видеоклипы, новости, 
анонсы;

• Yahoo.omg — актуальные фото и видео знаменитостей. 
Можно оставить комментарии к фотографиям;

• Yahoo.personals — сайт знакомств от Yahoo!. Огромная база 
пользователей из множества стран;

• Yahoo.real estate (недвижимость) — сайт, посвященный не­
движимости. Можно найти объект для покупки/продажи 
недвижимости, проследить изменение цен и тенденций на 
рынке недвижимости;

• Yahoo.shopping (покупки) — каталог товаров, позволяющий 
не рыться в Интернете в поисках товара, а найти его тут и 
немедленно перейти на сайт продавца;

• Yahoo.sports (спорт) — все о спорте. Результаты игр, турнир­
ные таблицы, лучшие игроки, самые последние новости;

• Yahoo.travel (путешествия) — подборка информации обо 
всех возможных маршрутах и направлениях для путешест­
вий, стоимости проживания в местных гостиницах;

• Yahoo.TV (ТВ) — программы передач, анонсы, премьеры, 
новости индустрии и видеоматериалы;

• Yahoo.yellow pages (Желтые страницы) — справочник адре­
сов и телефонов предприятий, фирм и частных предприни­
мателей;

• Yahoo.buzz (аналог dig.com) — любой желающий может до­
бавить свою новость или ссылку на новость из Сети. Мож­
но проголосовать за новость других участников и тем са­
мым способствовать появлению этой новости на главной 
странице;

• Yahoo.shine — портал обо всем.
Из перечисленных функций системы видно, что они охваты­
вают множество сфер жизнедеятельности людей.

Поисковый запрос в системах должен быть сформулирован 
пользователем в соответствии с тем, что он хочет найти, макси­
мально кратко и просто. А поисковая система доставляет людям 
именно ту информацию, которую они ищут. Научить пользова­
телей делать «правильные» запросы к системе, т. е. запросы, со­
ответствующие принципам работы поисковых систем, невоз­

Введение

можно. Поэтому разработчики создают такие алгоритмы и прин­
ципы работы поисковых систем, которые бы позволяли находить 
пользователям искомую ими информацию. Это означает, что по­
исковая система «думает» так же, как думает пользователь при 
поиске информации.

Автоматизированные информационные системы оказывают 
влияние на многие характеристики работы организаций, они по­
вышают:

• производительность труда, т. е. скорость и качество выпол­
нения различных задач;

• функциональную эффективность, т. е. эффективность вы­
полнения различных функций;

• качество обслуживания клиентов;
• создание и улучшение продукции;
• качество распределения продукции, закрепление клиентов 
и др.

В последнее время повысилась роль персональных ЭВМ, 
призванных существенно увеличить производительность лично­
го труда непосредственно в процессе производства и управле­
ния. Преимущества создаются также за счет телекоммуникаций, 
локальных, глобальных, корпоративных сетей. С помощью ин­
формационных технологий переключение компьютера с по­
строения диаграммы на разработку стандартного контракта или 
с разработки архитектурного проекта на создание карты погоды 
земного шара осуществляется простым изменением последова­
тельности команд, управляющих его работой.

Взаимодействие персональных ЭВМ с сетями малых высоко­
производительных ЭВМ позволяет обеспечить потребителя не­
обходимой информацией для управления с рабочего места, из 
дома, транспорта и т. д. Сегодня уже имеются готовые инстру­
ментальные программные средства, которые позволяют разраба­
тывать собственные проблемно-ориентированные продукты — 
пакеты прикладных программ. Для этого необходимо прежде 
всего быть хорошим специалистом в своей области, а также вла­
деть навыками программирования.

Специалисты должны хорошо знать требования стандартов, 
сформированных по предметным областям в Общероссийском 
классификаторе стандартов. Например:

01.140 Информатика. Издательское дело
35 Информационные технологии. Машины конторские
35.020 Информационные технологии

Введение
7

35.040 Наборы знаков и кодирование информации
35.060 Языки, используемые в информационных технологиях
35.080 Программное обеспечение
35.110 Организация сети
35.140 Компьютерная графика
35.160 Микропроцессорные системы
35.180 Информационно-технологические терминалы и дру­
гие периферийные устройства...

35.200 Интерфейсы и межсоединительные устройства
35.220 Запоминающие устройства
35.240 Применение информационных технологий
25.040 Промышленные автоматизированные системы и др. 
Любая информационная система подразумевает участие в ее

работе людей — персонала, имеющего отношение к информаци­
онным системам. Выделяют такие категории персонала, как ко­
нечные пользователи, программисты, системные аналитики, ад­
министраторы баз данных и др. Программистом традиционно 
называют человека, который составляет программы. Человека, 
использующего результат работы компьютерной программы, на­
зывают конечным пользователем. Системный аналитик — это 
специалист, оценивающий потребности пользователей в приме­
нении компьютера, а также проектирующий информационные 
системы, которые соответствуют этим потребностям.

В сфере экономического менеджмента с информационными 
системами работают две категории специалистов: управляющие 
(конечные пользователи) и специалисты по обработке данных. 
Специалисты по обработке данных профессионально анализиру­
ют, проектируют и разрабатывают систему. Выпускники высших 
и средних профессиональных учебных заведений не могут рас­
считывать на хорошую работу, если они не имеют навыков рабо­
ты на компьютере, не владеют информационными технология­
ми, не обладают знаниями об АИС и АСУ.

Книга поможет студентам в приобретении таких знаний, оз­
накомит студентов с теоретическими и практическими основами 
информатики, информационных автоматизированных техноло­
гий и систем.

В первой части книги представлены темы, посвященные ис­
тории развития вычислительной техники и становлению инфор­
матики, вопросам представления, измерения и хранения инфор­
мации, системам счисления, логическим основам, архитектуре и 
устройствам ЭВМ, основным понятиям операционных систем и

Введение

их файловой структуре, системному и прикладному программно­
му обеспечению. Особое внимание уделено основам знаний по 
алгоритмизации, технологии программирования, языкам про­
граммирования, а также системе объектно-ориентированного 
программирования MS Visual Basic.

Во второй части книги темы посвящены информационным 
технологиям. Излагаются вопросы компьютерной обработки 
текстовой, числовой, графической информации, основы баз дан­
ных и знаний, систем управления базами данных (СУБД), дается 
представление о локальных и глобальных компьютерных сетях и 
знания о средствах создания веб-документов.

Третья часть книги посвящена вопросам разработки и функ­
ционирования автоматизированных информационных систем 
(АИС). Рассматриваются вопросы необходимости автоматизации 
информационных потоков, состав и структура АИС, методы и 
стадии их разработки, обеспечивающая и функциональные час­
ти, типы АИС, тенденции развития информационных систем.

Материал книги позволит студентам приобрести базовые зна­
ния и применять их на современном уровне в учебной и дальней­
шей производственной деятельности.

Часть I
ИНФОРМАТИКА

Глава 1
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАТИКИ

1.1. История развития информатики

Информатика — наука об общих свойствах и закономерно­
стях информации, а также о методах ее поиска, передачи, хране­
ния, обработки и использования в различных сферах деятельно­
сти человека. Как наука сформировалась в результате появления 
ЭВМ. Включает в себя теорию кодирования информации, разра­
ботку методов и языков программирования, математическую 
теорию процессов передачи и обработки информации.

Становление информатики как научной дисциплины отно­
сится к периоду создания, массового производства и широкого 
внедрения в практику быстродействующих автоматизированных 
электронных средств обработки информации.

В самом общем смысле под информатикой понимают фунда­
ментальную естественную науку, изучающую процессы переда­
чи, хранения и обработки информации.

Такое понятие информатики охватывает области, связанные 
с разработкой, созданием, использованием и обслуживанием 
систем обработки информации, включая машины, оборудова­
ние, математическое и программное обеспечение и организаци­
онные аспекты.

Главным в указанном определении, составляющим основу 
современного содержания информатики, является ЭВМ и ма­

Часть I. Информатика

шинная обработка информации. Отсюда следует, что основное 
содержание информатики составляют три неразрывно связанные 
между собой части: технические, алгоритмические и программ­
ные средства.

Понятие информации рассматривалось еще античными фи­
лософами. После промышленной революции суть информации, 
вопросы теории информации стала рассматривать новая наука — 
кибернетика.

Кибернетика — наука об общих закономерностях в управле­
нии и связи в различных системах: искусственных, биологиче­
ских, социальных, — начала бурно развиваться после Второй ми­
ровой войны. В 1948 г. американский математик Норберт Винер 
выпустил книгу «Кибернетика, или Управление и связь в живот­
ном и машине». В ней показаны пути создания общей теории 
управления и связи. Развиваясь вместе с развитием ЭВМ, кибер­
нетика со временем превращалась в общую науку о преобразова­
нии информации. Можно сказать, что информатика вышла из 
кибернетики.

Под информацией в кибернетике понимается любая совокуп­
ность сигналов, воздействий или сведений, которые некоторой 
системой воспринимаются от окружающей среды (входная ин­
формация), выдаются в окружающую среду (выходная информа­
ция), а также хранятся в себе (внутренняя, внутрисистемная ин­
формация).

В нашей стране развитие кибернетики встретило идеологи­
ческие препятствия, что нанесло серьезный ущерб развитию 
этой науки у нас. Так, в Философском словаре 1959 г. киберне­
тика характеризовалась как «буржуазная лженаука».

В мировой науке вскоре вслед за появлением термина «кибер­
нетика» стало использоваться понятие Computer Science, а на ру­
беже 1960—1970-х гг. французы ввели термин Informatique. У нас 
в стране этот термин связывался с информационно-аналитиче­
ской деятельностью в библиотечном деле, книгоиздании и т. п. 
Но сейчас, по словам академика А. П. Ершова, термин «инфор­
матика» «вводится в русский язык в новом и куда более широком 
значении — как название фундаментальной естественной науки, 
изучающей процессы передачи и обработки информации».

Информатика неразрывно связана с вычислительной техни­
кой, компьютерными системами и сетями, так как именно ком­
пьютеры позволяют порождать, хранить и автоматически пере­
рабатывать информацию в таких количествах, что научный под­