Тема 1

Информация и информатика

1.1. Предмет и задачи информатики.

1.2. Информация в материальном мире.

1.3. Данные.

1.4. Файлы и файловая структура.

1.1. Предмет и задачи информатики.

Из этого определения видно, что информатика очень близка к технологии, по этому ее предмет называют информационной технологией.

Слово информатика происходит от французского слова informatique,  образованного в результате объединения терминов informacion  (информация) и Automatique(автоматика), что выражает ее  суть  как науки об автоматической обработки информации. Кроме Франции информатика используется в ряде стран Восточной Европы. В то же время в большинстве стран Западной страны Европы и США используется термин – ComputerScience(наука о средствах вычислительной техники).

            В качестве источников информатики обычно называют две науки-документалистику и кибернетику. Документалистика сформировалось в конце XIX  века в связи с бурным развитием производственных отношений. Ее расцвет пришелся на 20-30-е годы XIX века, а основным предметом стало изучение рациональных средств и методов повышения эффективности документооборота.

            Основы близкой к информатике технической науки кибернетики были заложены трудами по математической логике американского математика  Ноберта Винера, опубликованным  1 1948 году, а само название происходит от греческого слово (kyberneticos-искусный в управлении).

            В первые термин кибернетика ввел французский физик Андре Мари Ампер в первой половине  XIX веке. Он занимался разработкой единой системы классификации всех наук и обозначил этим термином гипотетическую науку об управлении, которой в то время не существовало, но которая, по его мнению, должна была существовать.

            Сегодня предметом кибернетики являются принципы построения и функционирования систем автоматического управления, а основными задачами – методы моделирования процесса принятия решений техническими средствами, связь между психологией человека и математической логикой, связь между между информационным процессом отдельного индивидуума и  информационными процессами в обществе, разработка принципов и методов искусственного интеллекта.

Предмет информатики составляют следующие понятия:

v  аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;

v  программное обеспечение средств вычислительной техники;

v  средств взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;

v  средств взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

Как видно из этого списка, в информатике особое внимание уделяется вопросам взаимодействия. Для этого даже есть специальное понятие – интерфейс.Методы и средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами называют пользовательским интерфейсом. Соответственно, существуетаппаратные интерфейсы, программные интерфейсы и аппаратно-программные интерфейсы.

Основной задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. Цель  систематизации состоит в выделении, внедрении и развитии передовых, наиболее эффективных технологий в автоматизации этапов работы с данными, а так же в методическом обеспечении новых технологических исследований.

Информатика – практическая наука. Ее достижения должны проходить подтверждение практикой и приниматься в тех случаях, когда они соответствует критерию повышения эффективности. В составе основной задачи информатики сегодня можно выделить следующие направления для практических предложений:

v  архитектура вычислительных систем (приемы и методы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных);

v  интерфейсы вычислительных систем (приемы  и методы управления аппаратным и программным обеспечением);

v  программирование (приемы, методы и средства разработки компьютерных программ);

v  преобразование данных (приемы и методы преобразования структур данных);

v  защита информации (обобщение приемов, разработка методов и средств защиты данных);

v  автоматизация (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека);

v  стандартизация (обеспечение совместимости между аппаратными и программными средствами, а так же между форматами представления данных, относящихся к различным типам вычислительных систем).

Н всех этапах технического обеспечения информационных процессов для информатики ключевым понятием является эффективность. Для аппаратных средств под эффективностью понимают отношение производительности оборудования к его стоимости  (с учетом стоимости эксплуатации и обслуживания).  Для программного обеспечения под эффективностью понимают производительности лиц, работающих с ними (пользователей). В программировании под эффективностью понимают объем программного кода, создаваемого программистами в единицу времени.

1.2. Информация в материальном мире.

Слово “информация” латинское. За долгую жизнь его значение претерпевало эволюции, то расширяя, то предельно сужая свои границы. Вначале под словом “информация” подразумевали: “представление”, “понятие”, затем - “сведения”, “передача сообщений”. 
В последние годы ученые решили, что обычное (всеми принятое) значение слова “информация” слишком эластично, расплывчато, и дали ему такое значение: “мера определенности в сообщении”. 
Теорию информации вызвали к жизни потребности практики. Ее возникновение связывают с работой Клода Шеннона “Математическая теория связи”, изданной в 1946г. Основы теории информации опираются на результаты, полученные многими учеными. Ко второй половине XX века земной шар гудел от передающейся информации, бегущей потелефонным и телеграфным кабелям и радиоканалам. Позже появились электронные вычислительные машины - переработчики информации. А для того времени основной задачей теории информации являлось, прежде всего, повышение эффективности функционирования систем связи. Сложность при проектировании и эксплуатации средств, систем и каналов связи в том, что конструктору и инженеру недостаточно решить задачу с физических и энергетических позиций. 
С этих точек зрения система может быть самой совершенной и экономичной. Но важно еще при создании передающих систем обратить внимание на то, какое количество информации пройдет через эту передающую систему. Ведь информацию можно измерить количественно, подсчитать. И поступают при подобных вычислениях самым обычным  путем: абстрагируются от смысла сообщения, как отрешаются от конкретности в привычных всем нам, арифметических действиях.
 

Понятие об информации.

Информация (от лат. informatio — осведомление, разъяснение, изложение) — в широком смысле абстрактное понятие, имеющее множество значений, в зависимости от контекста. В узком смысле этого слова — сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления. В настоящее время не существует единого определения термина информация. С точки зрения различных областей знания, данное понятие описывается своим специфическим набором признаков. Информация — совокупность данных, зафиксированных на материальном носителе, сохранённых и распространённых во времени и пространстве. В литературе можно найти достаточно много определений термина «информация», отражающих различные подходы к толкованию этого понятия. В Федеральный закон Российской Федерации от 27 июля 2006 г. N 149-ФЗ “Об информации, информационных технологиях и о защите информации” дается следующее определение этого термина: «информация — сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления». Толковый словарь русского языка Ожегова приводит 2 определения слова «информация»:
1.   Сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, принимаемые 

      человеком или специальным устройством. 
2.  Сообщения, осведомляющие о положении дел, о состоянии чего-нибудь.

(Научно- техническая и газетная информации, средства массовой информации — печать, радио,телевидение, кино). 
В обиходе информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют. 
Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п. "Информировать" в этом смысле означает "сообщить нечто, неизвестное раньше". 
Информация — сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информационные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы. 
Одно и то же информационное сообщение (статья в газете, объявление, письмо, телеграмма, справка, рассказ, чертёж, радиопередача и т.п.) может содержать разное количество информации для разных людей — в зависимости от их предшествующих знаний, от уровня понимания этого сообщения и интереса к нему. 
Так, сообщение, составленное на японском языке, не несёт никакой новой информации человеку, не знающему этого языка, но может быть высокоинформативным для человека, владеющего японским. Никакой новой информации не содержит и сообщение, изложенное на знакомом языке, если его содержание непонятно или уже известно. 
Информация есть характеристика не сообщения, а соотношения между сообщением и его потребителем. Без наличия потребителя, хотя бы потенциального, говорить обинформации бессмысленно. 
Подводя итог, заметим, что понимать термин можно в узком и широком смыслах.
Под информацией в узком смысле понимают сведения о предметах, фактах, понятиях некоторой предметной области
В широком смысле информация – это общенаучное понятие, включающее в себя:
-совокупность сведений об объектах и явлениях окружающей среды; их параметрах,   

   свойствах и состояниях; 
-обмен сведениями между людьми, человеком и компьютером, между компьютерами; 
-обмен сигналами между живой и неживой природой; 
-генетическую информацию.
Такие понятия, как «информация», «сообщения» и «данные» не являются синонимами. Не вся информация, которую мы воспринимает с помощью своих органов чувств, может считаться сообщением, равно как и данными.
В обыденной жизни под информацией понимают всякого рода сообщения, сведения о чем-либо, которые передают и получают люди. Сами по себе речь, текст, цифры - не информация. Они лишь носители информации. Информация содержится в речи людей, текстах, книг, колонках цифр, в показаниях часов, термометров и других приборов. Сообщения, сведения, т.е. информация, являются причиной увеличения знаний людей о реальном мире. Значит, информация отражает нечто, присущее реальному миру, который познается в процессе получения информации: до момента получения информации что-то было неизвестно, или, иначе, не определено, и благодаря информации неопределенность была снята, уничтожена.
Рассмотрим пример. Пусть нам известен дом, в котором проживает наш знакомый, а номер квартиры неизвестен. В этом случае местопребывание знакомого в какой-то степени не определено. Если в доме всего две квартиры, степень неопределенности невелика. Но если в доме 300 квартир - неопределенность достаточно велика. Этот пример наталкивает на мысль, что неопределенность связана с количеством возможностей, т.е. с разнообразием ситуаций. Чем больше разнообразие, тем больше неопределенность.
Информация, снимающая неопределенность, существует постольку, поскольку существует разнообразие. Если нет разнообразия, нет неопределенности, а, следовательно, нет и информации.
Итак, информация - это отражение разнообразия, присущего объектам и явлениям реального мира. И, таким образом, природа информации объективно связана с разнообразием мира, и именно разнообразие является источником информации.

Классификация информации.

1. Информация подразделяется по форме представления на 2 вида:

дискретная форма представления информации - это последовательность символов, характеризующая прерывистую, изменяющуюся величину (количество дорожно-транспортных происшествий, количество тяжких преступлений и т.п.);

аналоговая или непрерывная форма представления информации - это величина, характеризующая процесс, не имеющий перерывов или промежутков (температура тела человека, скорость автомобиля на определенном участке пути и т.п.).

2. По области возникновения выделяют информацию:

- элементарную (механическую), которая отражает процессы, явления неодушевленной природы;

- биологическую, которая отражает процессы животного и растительного мира;

- социальную, которая отражает процессы человеческого общества.

3. По способу передачи и восприятия различают следующие виды информации:

- визуальную, передаваемую видимыми образами и символами;

- аудиальную, передаваемую звуками;

- тактильную, передаваемую ощущениями;

- органолептическую, передаваемую запахами и вкусами;

- машинную, выдаваемую и воспринимаемую средствами вычислительной техники.

4. Информацию, создаваемую и используемую человеком, по общественному назначению можно разбить на три вида:

- личную, предназначенную для конкретного человека;

- массовую, предназначенную для любого желающего ее пользоваться (общественно-политическая, научно-популярная и т.д.) ;

- специальную, предназначенную для использования узким кругом лиц, занимающихся решением сложных специальных задач в области науки, техники, экономики.

5. По способам кодирования выделяют следующие типы информации:

- символьную, основанную на использовании символов - букв, цифр, знаков и т. д. Она является наиболее простой, но практически применяется только для передачи несложных сигналов о различных событиях. Примером может служить зеленый свет уличного светофора, который сообщает о возможности начала движения пешеходам или водителям автотранспорта.

- текстовую, основанную на использовании комбинаций символов. Здесь так же, как и в предыдущей форме, используются символы: буквы, цифры, математические знаки. Однако информация заложена не только в этих символах, но и в их сочетании, порядке следования. Так, слова КОТ и ТОК имеют одинаковые буквы, но содержат различную информацию. Благодаря взаимосвязи символов и отображению речи человека текстовая информация чрезвычайно удобна и широко используется в деятельности человека: книги, брошюры, журналы, различного рода документы, аудиозаписи кодируются в текстовой форме.

- графическую, основанную на использовании произвольного сочетания в пространстве графических примитивов. К этой форме относятся фотографии, схемы, чертежи, рисунки, играющие большое значение в деятельности человек.

Свойства информации можно рассматривать в трех аспектах: техническом - это точность, надежность, скорость передачи сигналов и т.д.; семантическом - это передача смысла текста с помощью кодов и прагматическом - это насколько эффективно информация влияет на поведение объекта.

Виды и свойства информации

Виды информации по форме представления:

Рассмотрим только те виды информации, которые «понимают» технические устройства (в частности, компьютер).

·         Текстовая

·         Числовая

·         Звуковая

·         Мультимедийная (комбинированная)

Виды информации по общественному значению:

·         личная (знания, умения, навыки, интуиция);

·         массовая (общественная, обыденная, эстетическая);

·         специальная (научная, производственная, техническая, управленческая).

Предметы, процессы, явления материального или нематериального свойства, рассматриваемые с точки зрения их информационных свойств, называются информационными объектами.

Свойства информации

Информация нам нужна для того, чтобы принимать правильные решения. Рассмотрим свойства информации, т. е. ее качественные признаки.

1. Объективность информации

Информация — это отражение внешнего мира, а он существует независимо от нашего сознания и желания. Поэтому в качестве свойства информации можно выделить ее объективность. Информация объективна, если она не зависит от чьего-либо мнения, суждения.

Пример:

Сообщение «На улице тепло» несет субъективную информацию, а сообщение «На улице 22' С» — объективную (если термометр исправен).

Объективную информацию можно получить с помощью исправных датчиков, измерительных приборов. Но, отражаясь в сознании конкретного человека, информация перестает быть объективной, так как преобразовывается (в большей или меньшей степени) в зависимости от мнения, суждения, опыта, знания или «вредности» конкретного субъекта.

2. Достоверность информации

Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Объективная информация всегда достоверна, но достоверная информация может быть как объективной, так и субъективной. Достоверная информация помогает принять нам правильное решение. Недостоверной информация может быть по следующим причинам:

·         преднамеренное искажение (дезинформация);

·         искажение в результате воздействия помех («испорченный телефон»);

·         когда значение реального факта преуменьшается или преувеличивается (слухи, рыбацкие истории).

3. Полнота информации

Информацию можно назвать полной, если ее достаточно для понимания и принятия решения.

Пример:

Мечта историка — иметь полную информацию о минувших эпохах. Но историческая информация никогда не бывает полной, и полнота информации уменьшается по мере удаленности от нас исторической эпохи. Даже события, происходившие на наших глазах, не полностью документируются, многое забывается, и воспоминания подвергаются искажению. Неполная информация может привести к ошибочному выводу или решению. Не зря русская пословица гласит: «Недоученный хуже неученого».

4. Актуальность

(своевременность) информации

Актуальность — важность, существенность для настоящего времени. Только вовремя полученная информация может принести необходимую пользу. Неактуальной информация может быть по двум причинам: она может быть устаревшей (прошлогодняя газета) либо незначимой, ненужной (например, сообщение о том, что в Италии снижены цены на 5%).

5. Полезность или бесполезность (ценность) информации

Так как границы между этими понятиями нет, то следует говорить о степени полезности применительно к нуждам конкретных людей. Полезность информации оценивается по тем задачам, которые мы можем решить с ее помощью.

Самая ценная для нас информация — достаточно полезная, полная, объективная, достоверная и новая. При этом примем во внимание, что небольшой процент бесполезной информации даже помогает, позволяя отдохнуть на неинформативных участках текста. А самая полная, самая достоверная информация не может быть новой.

С точки зрения техники свойство полезности рассматривать бессмысленно, так как задачи машине ставит человек.

1.3. Данные.

Да́нные  - представление фактов и идей в формализованном виде, пригодном для передачи и обработки в некотором информационном процессе.

Изначально — данные величины, то есть величины, заданные заранее, вместе с условием задачи. Противоположность — переменные величины.

В информатике данные — представленные в виде кода сообщения

В вычислительной технике данные обычно отличают от программ. Программа является набором инструкций, которые детализируют вычисление или задачу, которая производится компьютером. Данными же традиционно называется всё, что не выступает в роли программы. Согласно принципу фон Неймана, имеющему место в большинстве современных компьютеров, одна и та же область памяти может содержать как программу (в частности, машинный код), так и иные данные, то есть и то и другое выражается в виде одинаковых информационных форм, как правило, в виде двоичного кода.

В языках высокого уровня данные воплощаются в виде переменных. Данные с точки зрения процесса (выполняемой программы) — содержимое части адресного пространства.

Типы данных

Традиционно выделяют два типа данных — двоичные (бинарные) и текстовые.

Двоичные данные обрабатываются только специализированным программным обеспечением, знающим их структуру, все остальные программы передают данные без изменений.

Текстовые данные воспринимаются передающими системами как текст, записанный на каком-либо языке. Для них может осуществляться перекодировка (из кодировки отправляющей системы в кодировку принимающей), заменяться символы переноса строки, изменяться максимальная длина строки, изменяться количество пробелов в тексте.

Передача текстовых данных как бинарных приводит к необходимости изменять кодировку в прикладном программном обеспечении (это умеет большинство прикладного ПО, отображающего текст, получаемый из разных источников), передача бинарных данных как текстовых может привести их к необратимому повреждению.

Для повышения качества данные преобразуются из одного вида в другой с помощью методов обработки. Обработка данных включает операции:

1.     ввод (сбор) данных — накопление данных с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений;

2.     формализация данных — приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме, для повышения их доступности;

3.     фильтрация данных — это отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для повышения достоверности и адекватности;

4.     сортировка данных — это упорядочивание данных по заданному признаку с целью удобства их использования;

5.     архивация — это организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме;

6.     защита данных — включает меры, направленные на предотвращение утраты, воспроизведения и модификации данных;

7.     транспортировка данных — приём и передача данных между участниками информационного процесса;

8.     преобразование данных — это перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую.

1.4. Файлы и файловая структура.

Фа́йловаясисте́ма (англ. filesystem) — порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах, а также в другом электронном оборудовании: цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и т. п. Файловая система определяет формат содержимого и способ физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов. Конкретная файловая система определяет размер имен файлов и (каталогов), максимальный возможный размер файла и раздела, набор атрибутов файла. Некоторые файловые системы предоставляют сервисные возможности, например, разграничение доступа или шифрование файлов.

Файловая система связывает носитель информации с одной стороны и API для доступа к файлам — с другой. Когда прикладная программа обращается к файлу, она не имеет никакого представления о том, каким образом расположена информация в конкретном файле, так же, как и на каком физическом типе носителя (CD, жёстком диске, магнитной ленте, блоке флеш-памяти или другом) он записан. Всё, что знает программа — это имя файла, его размер и атрибуты. Эти данные она получает от драйвера файловой системы. Именно файловая система устанавливает, где и как будет записан файл на физическом носителе (например, жёстком диске).

С точки зрения операционной системы (ОС), весь диск представляет собой набор кластеров (как правило, размером 512 байт и больше). Драйверы файловой системы организуют кластеры в файлы и каталоги (реально являющиеся файлами, содержащими список файлов в этом каталоге). Эти же драйверы отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные.

Однако файловая система не обязательно напрямую связана с физическим носителем информации. Существуют виртуальные файловые системы, а также сетевые файловые системы, которые являются лишь способом доступа к файлам, находящимся на удалённом компьютере.

Иерархия каталогов

Практически всегда файлы на дисках объединяются в каталоги.

В простейшем случае все файлы на данном диске хранятся в одном каталоге. Такая одноуровневая схема использовалась в CP/M и в первой версии MS-DOS 1.0. Иерархическая файловая система со вложенными друг в друга каталогами впервые появилась в Multics, затем в UNIX.

Каталоги на разных дисках могут образовывать несколько отдельных деревьев, как в DOS/Windows, или же объединяться в одно дерево, общее для всех дисков, как в UNIX-подобных системах.

C:

  \Program files

      \CDEx

           \CDEx.exe

\CDEx.hlp

           \mppenc.exe

  \Мои документы

\Wiki.txt

      \Tornado.jpg

D:

  \Music

      \ABBA

           \1974 Waterloo

           \1976 Arrival

               \Money, Money, Money.ogg

\1977 The Album

(Иерархическая файловая система Windows/DOS)

В UNIX существует только один корневой каталог, а все остальные файлы и каталоги вложены в него. Чтобы получить доступ к файлам и каталогам на каком-нибудь диске, необходимо смонтировать этот диск командой mount. Например, чтобы открыть файлы на CD, нужно, говоря простым языком, сказать операционной системе: «возьми файловую систему на этом компакт-диске и покажи её в каталоге /mnt/cdrom». Все файлы и каталоги, находящиеся на CD, появятся в этом каталоге /mnt/cdrom, который называется точкой монтирования (англ. mountpoint).^[2] В большинстве UNIX-подобных систем съёмные диски (дискеты и CD), флеш-накопители и другие внешние устройства хранения данных монтируют в каталог /mnt, /mount или/media. Unix и UNIX-подобные операционные системы также позволяют автоматически монтировать диски при загрузке операционной системы.

/

    /usr

        /bin                              

            /arch                        

            /ls

            /raw                     

        /lib                           

            /libhistory.so.5.2           

            /libgpm.so.1                

    /home                                

        /lost+found

            /host.sh                    

        /guest                         

            /Pictures                   

                /example.png        

            /Video                     

                /matrix.avi            

                /news                

                    /lost_ship.mpeg    

(Иерархическая файловая система в Unix и UNIX-подобных операционных системах)

Обратите внимание на использование слешей в файловых системах Windows, UNIX и UNIX-подобных операционных системах (В Windows используется обратный слеш «\», а в UNIX и UNIX-подобных операционных системах простой слеш «/»)

Кроме того, следует отметить, что вышеописанная система позволяет монтировать не только файловые системы физических устройств, но и отдельные каталоги (параметр --bind) или, например, образ ISO (опция loop). Такие надстройки, как FUSE, позволяют также монтировать, например, целый каталог на FTP и ещё очень большое количество различных ресурсов.

Ещё более сложная структура применяется в NTFS и HFS. В этих файловых системах каждый файл представляет собой набор атрибутов. Атрибутами считаются не только традиционные только для чтения, системный, но и имя файла, размер и даже содержимое. Таким образом, для NTFS и HFS то, что хранится в файле, — это всего лишь один из его атрибутов.

Если следовать этой логике, один файл может содержать несколько вариантов содержимого. Таким образом, в одном файле можно хранить несколько версий одного документа, а также дополнительные данные (значок файла, связанная с файлом программа). Такая организация типична для HFS на Macintosh.

Классификация файловых систем

По предназначению файловые системы можно классифицировать на нижеследующие категории.

·         Для носителей с произвольным доступом (например, жёсткий диск): FAT32, HPFS, ext2 и др. Поскольку доступ к дискам в несколько раз медленнее, чем доступ к оперативной памяти, для прироста производительности во многих файловых системах применяется асинхронная запись изменений на диск. Для этого применяется либо журналирование, например в ext3, ReiserFS, JFS, NTFS, XFS, либо механизм softupdates и др. Журналирование широко распространено в Linux, применяется в NTFS. Softupdates — в BSD системах.

·         Для носителей с последовательным доступом (например, магнитные ленты): QIC и др.

·         Для оптических носителей — CD и DVD: ISO9660, HFS, UDF и др.

·         Виртуальные файловые системы: AEFS и др.

·         Сетевые файловые системы: NFS, CIFS, SSHFS, GmailFS и др.

·         Дляфлэш-памяти: YAFFS, ExtremeFFS, exFAT.

·         Немного выпадают из общей классификации специализированные файловые системы: ZFS (собственно файловой системой является только часть ZFS), VMFS (т. н. кластерная файловая система, которая предназначена для хранения других файловых систем) и др.

Задачи файловой системы

Основные функции любой файловой системы нацелены на решение следующих задач:

·         именование файлов;

·         программный интерфейс работы с файлами для приложений;

·         отображения логической модели файловой системы на физическую организацию хранилища данных;

·         организация устойчивости файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств;

·         содержание параметров файла, необходимых для правильного его взаимодействия с другими объектами системы (ядро, приложения и пр.).

В многопользовательских системах появляется ещё одна задача: защита файлов одного пользователя от несанкционированного доступа другого пользователя, а также обеспечение совместной работы с файлами, к примеру, при открытии файла одним из пользователей, для других этот же файл временно будет доступен в режиме «только чтение».

1.      Контрольные вопросы

2.      Что такое информация?

3.      Что такое информатика?

4.      Что такое данные?

5.      Что такое информационные технологии?

6.      Какими основными свойствами характеризуются информационные технологии?

7.      Перечислите основные понятия информатики?

8.      Какие подходы к определению информации вы знаете?

9.      Каковы основные свойства информации? Охарактеризуйте каждое свойство?

10.  Классификация информации?

11.  Назовите основные составные части информатики и основные направления её применения?

Тема 2

Измерение и кодирование информации

2.1.  Измерение информации

2.1.  Представление информации

2.3.  Представление данных в компьютере

2.1. Измерение информации

Подходы к измерению информации

       При всем многообразии подходов к определению понятия информации, с позиций измерения информации нас интересуют два из них: определение К. Шеннона, применяемое в математической теории информации, и определение А. Н. Колмогорова, применяемое в отраслях информатики, связанных с использованием компьютеров (computerscience). 
             В содержательном подходе возможна качественная оценка информации: новая, срочная, важная и т.д. Согласно Шеннону, информативность сообщения характеризуется содержащейся в нем полезной информацией - той частью сообщения, которая снимает полностью или уменьшает неопределенность какой-либо ситуации. Неопределенность некоторого события - это количество возможных исходов данного события. Так, например, неопределенность погоды на завтра обычно заключается в диапазоне температуры воздуха и возможности выпадения осадков. 
            Содержательный подход часто называют субъективным, так как разные люди (субъекты) информацию об одном и том же предмете оценивают по-разному. Но если число исходов не зависит от суждений людей (случай бросания кубика или монеты), то информация о наступлении одного из возможных исходов является объективной.
            Алфавитный подход основан на том, что всякое сообщение можно закодировать с помощью конечной последовательности символов некоторого алфавита. С позиций computerscience носителями информации являются любые последовательности символов, которые хранятся, передаются и обрабатываются с помощью компьютера. Согласно Колмогорову, информативность последовательности символов не зависит от содержания сообщения, а определяется минимально необходимым количеством символов для ее кодирования. Алфавитный подход является объективным, т.е. он не зависит от субъекта, воспринимающего сообщение. Смысл сообщения учитывается на этапе выбора алфавита кодирования либо не учитывается вообще. На первый взгляд определения Шеннона и Колмогорова кажутся разными, тем не менее, они хорошо согласуются при выборе единиц измерения.

Единицы измерения информации

        Решая различные задачи, человек вынужден использовать информацию об окружающем нас мире. И чем более полно и подробно человеком изучены те или иные явления, тем подчас проще найти ответ на поставленный вопрос. Так, например, знание законов физики позволяет создавать сложные приборы, а для того, чтобы перевести текст на иностранный язык, нужно знать грамматические правила и помнить много слов. 
            Часто приходится слышать, что сообщение или несет мало информации или, наоборот, содержит исчерпывающую информацию. При этом разные люди, получившие одно и то же сообщение (например, прочитав статью в газете), по-разному оценивают количество информации, содержащейся в нем. Это происходит оттого, что знания людей об этих событиях (явлениях) до получения сообщения были различными. Поэтому те, кто знал об этом мало, сочтут, что получили много информации, те же, кто знал больше, чем написано в статье, скажут, что информации не получили вовсе. Количество информации в сообщении, таким образом, зависит от того, насколько ново это сообщение для получателя. 
               Однако иногда возникает ситуация, когда людям сообщают много новых для них сведений (например, на лекции), а информации при этом они практически не получают (в этом нетрудно убедиться во время опроса или контрольной работы). Происходит это оттого, что сама тема в данный момент слушателям не представляется интересной. 
             Итак, количество информации зависит от новизны сведений об интересном для получателя информации явлении. Иными словами, неопределенность (т.е. неполнота знания) по интересующему нас вопросу с получением информации уменьшается. Если в результате получения сообщения будет достигнута полная ясность в данном вопросе (т.е. неопределенность исчезнет), говорят, что была получена исчерпывающая информация. Это означает, что необходимости в получении дополнительной информации на эту тему нет. Напротив, если после получения сообщения неопределенность осталась прежней (сообщаемые сведения или уже были известны, или не относятся к делу), значит, информации получено не было (нулевая информация). 
              Если подбросить монету и проследить, какой стороной она упадет, то мы получим определенную информацию. Обе стороны монеты "равноправны", поэтому одинаково вероятно, что выпадет как одна, так и другая сторона. В таких случаях говорят, что событие несет информацию в 1 бит. Если положить в мешок два шарика разного цвета, то, вытащив вслепую один шар, мы также получим информацию о цвете шара в 1 бит. Единица измерения информации называется бит(bit) - сокращение от английских слов binarydigit, что означает двоичная цифра. 
             В компьютерной технике бит соответствует физическому состоянию носителя информации: намагничено - не намагничено, есть отверстие - нет отверстия. При этом одно состояние принято обозначать цифрой 0, а другое - цифрой 1. Выбор одного из двух возможных вариантов позволяет также различать логические истину и ложь. Последовательностью битов можно закодировать текст, изображение, звук или какую-либо другую информацию. Такой метод представления информации называется двоичным кодированием (binaryencoding). 
              В информатике часто используется величина, называемая байтом (byte) и равная 8 битам. И если бит позволяет выбрать один вариант из двух возможных, то байт, соответственно, 1 из 256 (2⁸). В большинстве 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 используются более крупные единицы: 

1 Кбайт (один килобайт) = 2¹⁰ байт = 1024 байта; 
    1 Мбайт (один мегабайт) = 2¹⁰ Кбайт = 1024 Кбайта; 
    1 Гбайт (один гигабайт) = 2¹⁰ Мбайт = 1024 Мбайта.

В последнее время в связи с увеличением объёмов обрабатываемой информации входят в употребление такие производные единицы, как: 
     1 Терабайт (Тб) = 1024 Гбайта = 2⁴⁰ байта, 
     1 Петабайт (Пб) = 1024 Тбайта = 2⁵⁰ байта. 

            Рассмотрим, как можно подсчитать количество информации в сообщении, используя содержательный подход.
            Пусть в некотором сообщении содержатся сведения о том, что произошло одно из N равновероятных событий. Тогда количество информации х, заключенное в этом сообщении, и число событий N связаны формулой: 2^x = N. Решение такого уравнения с неизвестной х имеет вид: x=log₂N. То есть именно такое количество информации необходимо для устранения неопределенности из N равнозначных вариантов. Эта формула носит название формулы Хартли. Получена она в 1928 г. американским инженером Р. Хартли. Процесс получения информации он формулировал примерно так: если в заданном множестве, содержащем N равнозначных элементов, выделен некоторый элемент x, о котором известно лишь, что он принадлежит этому множеству, то, чтобы найти x, необходимо получить количество информации, равное log₂N.
             Если N равно целой степени двойки (2, 4, 8, 16 и т.д.), то вычисления легко произвести "в уме". В противном случае количество информации становится нецелой величиной, и для решения задачи придется воспользоваться таблицей логарифмов либо определять значение логарифма приблизительно (ближайшее целое число, большее ).
     При вычислении двоичных логарифмов чисел от 1 до 64 по формуле x=log₂N поможет следующая таблица.

            При алфавитном подходе, если допустить, что все символы алфавита встречаются в тексте с одинаковой частотой (равновероятно), то количество информации, которое несет каждый символ (информационный вес одного символа), вычисляется по формуле: x=log₂N, где N - мощность алфавита (полное количество символов, составляющих алфавит выбранного кодирования). В алфавите, который состоит из двух символов (двоичное кодирование), каждый символ несет 1 бит (2¹) информации; из четырех символов - каждый символ несет 2 бита информации(2²); из восьми символов - 3 бита (2³) и т.д. Один символ из алфавита мощностью 256 (2⁸) несет в тексте 8 битов информации. Как мы уже выяснили, такое количество информации называется байт. Алфавит из 256 символов используется для представления текстов в компьютере. Один байт информации можно передать с помощью одного символа кодировки ASCII. Если весь текст состоит из K символов, то при алфавитном подходе размер содержащейся в нем информации I определяется по формуле:  , где x - информационный вес одного символа в используемом алфавите.
     Например, книга содержит 100 страниц; на каждой странице - 35 строк, в каждой строке - 50 символов. Рассчитаем объем информации, содержащийся в книге. 
     Страница содержит 35 x 50 = 1750 байт информации. Объем всей информации в книге (в разных единицах): 
    

 1750 x 100 = 175000 байт. 
 175000 / 1024 = 170,8984 Кбайт. 
 170,8984 / 1024 = 0,166893 Мбайт.

2.2. Представление информации

Язык как способ представления информации. Кодирование информации

       Язык - множество символов и совокупность правил, определяющих способы составления из этих символов осмысленных сообщений. Семантика - система правил и соглашений, определяющая толкование и придание смысла конструкциям языка.
              Кодирование информации - это процесс формирования определенного представления информации. При кодировании информация представляется в виде дискретных данных. Декодирование является обратным к кодированию процессом.
            В более узком смысле под термином "кодирование" часто понимают переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки. Компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме. Вся другая информация (например, звуки, изображения, показания приборов и т. д.) для обработки на компьютере должна быть преобразована в числовую форму. Например, чтобы перевести в числовую форму музыкальный звук, можно через небольшие промежутки времени измерять интенсивность звука на определенных частотах, представляя результаты каждого измерения в числовой форме. С помощью программ для компьютера можно выполнить преобразования полученной информации.
            Аналогичным образом на компьютере можно обрабатывать текстовую информацию. При вводе в компьютер каждая буква кодируется определенным числом, а при выводе на внешние устройства (экран или печать) для восприятия человеком по этим числам строятся изображения букв. Соответствие между набором букв и числами называется кодировкой символов. 
             Знаки или  символы любой природы, из которых конструируются информационные   сообщения,  называют  кодами. Полный набор кодов составляет алфавит   кодирования. Простейшим алфавитом,  достаточным   для   записи информации   о   чем-либо,  является  алфавит  из   двух   символов,   описывающих   два  его альтернативных состояния ("да" - "нет", "+" - "-", 0 или 1). 
             Как правило, все числа в компьютере представляются с помощью нулей и единиц (а не десяти цифр, как это привычно для людей). Иными словами, компьютеры обычно работают в двоичной системе счисления, поскольку при этом устройства для их обработки получаются значительно более простыми. Ввод чисел в компьютер и вывод их для чтения человеком может осуществляться в привычной десятичной форме, а все необходимые преобразования выполняют программы, работающие на компьютере. 
            Любое информационное сообщение можно представить, не меняя его содержания, символами того или иного алфавита или, говоря иначе, получить ту или инуюформу представления. Например, музыкальная композиция может быть сыграна на инструменте (закодирована и передана с помощью звуков), записана с помощью нот на бумаге (кодами являются ноты) или намагничена на диске (коды - электромагнитные сигналы).
            Способ кодирования зависит от цели, ради которой оно осуществляется. Это может быть сокращение записи, засекречивание (шифровка) информации, или, напротив, достижение взаимопонимания. Например, система дорожных знаков, флажковая азбука на флоте, специальные научные языки и символы - химические, математические, медицинские и др., предназначены для того, чтобы люди могли общаться и понимать друг друга. От того, как представлена информация, зависит способ ее обработки, хранения, передачи и т.д.
             Компьютер с точки зрения пользователя работает с информацией самой различной формы представления: числовой, графической, звуковой, текстовой и пр. Но мы уже знаем (упоминалось выше), что он оперирует только цифровой (дискретной) информацией. Значит, должны существовать способы перевода информации из внешнего вида, удобного пользователю, во внутреннее представление, удобное компьютеру, и обратно.

Позиционные и непозиционные системы счисления

       Разнообразные системы счисления, которые существовали раньше и которые используются в наше время, можно разделить на непозиционные и позиционные системы счисления. Знаки, используемые при записи чисел, называются цифрами. 
             В непозиционных системах счисления от положения цифры в записи числа не зависит величина, которую она обозначает. Примером непозиционной системы счисления является римская система, в которой в качестве цифр используются латинские буквы:

       В числе цифры записываются слева направо в порядке убывания. Величина числа определяется как сумма или разность цифр в числе. Если меньшая цифра стоит слева от большей цифры, то она вычитается, если справа - прибавляется. Например, VI = 5 + 1 = 6, а IX = 10 - 1 = 9, СССXXVII=100+100+100+10+10+5+1+1=327. 
             В позиционных системах счисления величина, обозначаемая цифрой в записи числа, зависит от ее позиции. Количество используемых цифр называется основанием системы счисления. Место каждой цифры в числе называется позицией.

       Первая известная нам система, основанная на позиционном принципе - шестидесятеричная вавилонская. Цифры в ней были двух видов, одним из которых обозначались единицы, другим - десятки. Следы вавилонской системы сохранились до наших дней в способах измерения и записи величин углов и промежутков времени. 
            Однако наибольшую ценность для нас имеет индо-арабская десятичная система. Индийцы первыми использовали ноль для указания позиционной значимости величины в строке цифр. Эта система получила название десятичной системы счисления, так как в ней десять цифр. 
            Для того чтобы лучше понять различие позиционной и непозиционной систем счисления, рассмотрим пример сравнения двух чисел. В позиционной системе счисления сравнение двух чисел происходит следующим образом: в рассматриваемых числах слева направо сравниваются цифры, стоящие в одинаковых позициях. Большая цифра соответствует большему значению числа. Например, для чисел 123 и 234, 1 меньше 2, поэтому число 234 больше, чем число 123. В непозиционной системе счисления это правило не действует. Примером этого может служить сравнение двух чисел IX и VI. Несмотря на то, что I меньше, чем V, число IX больше, чем число VI. 
             Далее мы будем рассматривать только позиционные системы счисления. 
     Основание системы счисления, в которой записано число, обычно обозначается нижним индексом. Например, 555₇ - число, записанное в семеричной системе счисления. Если число записано в десятичной системе, то основание, как правило, не указывается. Основание системы - это тоже число, и его мы будем указывать в обычной десятичной системе. Вообще, число x может быть представлено в системе с основанием p, как x=a_n*pⁿ+a_n-1*p^n-1+ a₁*p¹+a₀*p⁰, где a_n...a₀ - цифры в представлении данного числа. 
     

Так, например, 1035₁₀=1*10³+0*10²+3*10¹+5*10⁰; 
     1010₂ = 1*2³+0*2²+1*2¹+0*2⁰ = 10. 

        Наибольший интерес при работе на ЭВМ представляют системы счисления с основаниями 2, 8 и 16. Вообще говоря, этих систем счисления обычно хватает для полноценной работы, как человека, так и вычислительной машины. Однако иногда в силу различных обстоятельств приходится обращаться к другим системам счисления, например, к троичной, семеричной или системе счисления по основанию 32. 
            Для того чтобы нормально оперировать с числами, записанными в таких нетрадиционных системах, важно понимать, что принципиально они ничем не отличаются от привычной нам десятичной системы счисления. Сложение, вычитание, умножение в них осуществляется по одной и той же схеме. 
            Почему же мы не пользуемся другими системами счисления? В основном потому, что в повседневной жизни мы привыкли пользоваться десятичной системой счисления, и нам не требуется никакая другая система счисления. В вычислительных же машинах используется двоичная система счисления, так как оперировать над числами, записанными в двоичном виде, довольно просто. 
            Часто в информатике используют шестнадцатеричную систему, так как запись чисел в ней значительно короче записи чисел в двоичной системе. Может возникнуть вопрос: почему бы не использовать для записи очень больших чисел систему счисления, например по основанию 50? Для такой системы счисления необходимы 10 обычных цифр плюс 40 знаков, которые соответствовали бы числам от 10 до 49 и вряд ли кому-нибудь понравится работать с этими сорока знаками. Поэтому в реальной жизни системы счисления по основанию, большему 16, практически не используются. 
            Методику представления информации в двоичной форме можно пояснить, проведя следующую игру. Нужно у собеседника получить интересующую нас информацию, задавая любые вопросы, но получая в ответ только одно из двух ДА либо НЕТ. Известным способом получения во время этого диалога двоичной формы информации является перечисление всех возможных событий. Рассмотрим простейший случай получения информации. Вы задаете только один вопрос: "Идет ли дождь?". При этом условимся, что с одинаковой вероятностью ожидаете ответ: "ДА" или "НЕТ". Легко увидеть, что любой из этих ответов несет самую малую порцию информации. Эта порция определяет единицу измерения информации, называемую битом. Благодаря введению понятия единицы информации появилась возможность определения размера любой информации числом битов. Образно говоря, если, например, объем грунта определяют в кубометрах, то объем информации - в битах. Условимся каждый положительный ответ представлять цифрой 1, а отрицательный - цифрой 0. Тогда запись всех ответов образует многозначную последовательность цифр, состоящую из нулей и единиц, например 0100.
             Люди предпочитают десятичную систему, вероятно, потому, что с древних времен считали по пальцам. Но, не всегда и не везде люди пользовались десятичной системой счисления. В Китае, например, долгое время применялась пятеричная система счисления. В ЭВМ используют двоичную систему потому, что она имеет ряд преимуществ перед другими:

v  для ее реализации используются технические элементы с двумя возможными состояниями (есть ток - нет тока, намагничен - ненамагничен);

v  представление информации посредством только двух состояний надежно и помехоустойчиво;

v  возможно применение аппарата булевой алгебры для выполнения логических преобразований информации;

v  двоичная арифметика проще десятичной (двоичные таблицы сложения и умножения предельно просты).

       В двоичной системе счисления всего две цифры, называемые двоичными (binarydigits). Сокращение этого наименования привело к появлению термина бит, ставшего названием разряда двоичного числа. Веса разрядов в двоичной системе изменяются по степеням двойки. Поскольку вес каждого разряда умножается либо на 0, либо на 1, то в результате значение числа определяется как сумма соответствующих значений степеней двойки. Если какой-либо разряд двоичного числа равен 1, то он называется значащим разрядом. Запись числа в двоичном виде намного длиннее записи в десятичной системе счисления. 
            Арифметические действия, выполняемые в двоичной системе, подчиняются тем же правилам, что и в десятичной системе. Только в двоичной системе счисления перенос единиц в старший разряд возникает чаще, чем в десятичной. Вот как выглядит таблица сложения в двоичной системе:

Таблица умножения для двоичных чисел еще проще:

       Рассмотрим подробнее, как происходит процесс умножения двоичных чисел. Пусть надо умножить число 1101 на 101 (оба числа в двоичной системе счисления). Машина делает это следующим образом: она берет число 1101 и, если первый элемент второго множителя равен 1, то она заносит его в сумму. Затем сдвигает число 1101 влево на одну позицию, получая тем самым 11010, и если, второй элемент второго множителя равен единице, то тоже заносит его в сумму. Если элемент второго множителя равен нулю, то сумма не изменяется. 
             Двоичное деление основано на методе, знакомом вам по десятичному делению, т. е. сводится к выполнению операций умножения и вычитания. Выполнение основной процедуры - выбор числа, кратного делителю и предназначенного для уменьшения делимого, здесь проще, так как таким числом могут быть только либо 0, либо сам делитель. 
            Следует отметить, что большинство калькуляторов, реализованных на компьютере, позволяют осуществлять работу в системах счисления с основаниями 2, 8, 16 и, конечно, 10. 

       При наладке аппаратных средств компьютера или создании новой программы возникает необходимость "заглянуть внутрь" памяти машины, чтобы оценить ее текущее состояние. Но там все заполнено длинными последовательностями нулей и единиц двоичных чисел. Эти последовательности очень неудобны для восприятия человеком, привыкшим к более короткой записи десятичных чисел. Кроме того, естественные возможности человеческого мышления не позволяют оценить быстро и точно величину числа, представленного, например, комбинацией из 16 нулей и единиц. 
            Для облегчения восприятия двоичного числа решили разбивать его на группы разрядов, например, по три или четыре разряда. Эта идея оказалась очень удачной, так как последовательность из трех бит имеет 8 комбинаций, а последовательность из 4 бит - 16. Числа 8 и 16 являются степенями двойки, поэтому легко находить соответствие с двоичными числами. Развивая эту идею, пришли к выводу, что группы разрядов можно закодировать, сократив при этом длину последовательности знаков. Для кодировки трех битов требуется восемь цифр, поэтому взяли цифры от 0 до 7 десятичной системы. Для кодировки же четырех битов необходимо шестнадцать знаков; для этого взяли 10 цифр десятичной системы и 6 букв латинского алфавита: A, B, C, D, E, F. Полученные системы, имеющие основания 8 и 16, назвали соответственно восьмеричной и шестнадцатеричной. 
             В восьмеричной (octal) системе счисления используются восемь различных цифр 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Основание системы - 8. При записи отрицательных чисел перед последовательностью цифр ставят знак минус. Сложение, вычитание, умножение и деление чисел, представленных в восьмеричной системе, выполняются весьма просто подобно тому, как это делают в общеизвестной десятичной системе счисления. В различных языках программирования запись восьмеричных чисел начинается с 0, например, запись 011 означает число 9. 
              В шестнадцатеричной (hexadecimal) системе счисления применяется десять различных цифр и шесть первых букв латинского алфавита. При записи отрицательных чисел слева от последовательности цифр ставят знак минус. Для того чтобы при написании компьютерных программ отличить числа, записанные в шестнадцатеричной системе, от других, перед числом ставят 0x. То есть 0x11 и 11 - это разные числа. В других случаях можно указать основание системы счисления нижним индексом. 
             Шестнадцатеричная система счисления широко используется при задании различных оттенков цвета при кодировании графической информации (модель RGB). Так, в редакторе гипертекста NetscapeComposer можно задавать цвета для фона или текста как в десятичной, так и шестнадцатеричной системах счисления.

Перевод чисел из одной системы счисления в другую

       Представление чисел в развернутой форме одновременно является способом перевода чисел в десятичную систему из любой другой позиционной системы счисления. Достаточно подсчитать результат по правилам десятичной арифметики.
     Например, надо получить десятичные эквиваленты чисел: 101,01₂; 673,2₈; 15AC₁₆.

       Перевод десятичного числа в другую систему счисления может выполняться разными способами. При этом надо учитывать, что алгоритмы перевода целых чисел и правильных дробей будут отличаться. Для смешанного числа целая и дробная части переводятся отдельно по соответствующим алгоритмам. В итоговой записи искомого они объединяются и разделяются запятой.
             Так называемый метод поэтапного деления заключается в последовательном целочисленном делении исходного числа и получаемых неполных частных на основание той системы счисления, в которую осуществляется перевод. Остатки от деления составляют искомое число.
            Алгоритм перевода целого десятичного числа Nв позиционную систему с основанием p:

     1. Разделить нацело число N на p.
     2. Полученный остаток от деления дает цифру, стоящую в нулевом разряде p-ичной         записи числа N.
     3. Полученное частное снова разделить нацело на p и снова запомнить полученный остаток - это цифра первого разряда, и т.д.
     4. Такое последовательное деление продолжается до тех пор, пока частное не станет равным 0.
     5. Цифрами искомого числа являются остатки от деления, выписанные слева направо начиная с последнего полученного остатка.
     Для оформления записи перевода предлагается один из возможных способов: слева от черты записываются неполные частные от целочисленного деления на основание, а справа - остатки от деления.
     Например, надо перевести десятичное число 26 в двоичную, троичную и шестнадцатеричную системы счисления.

Результат: 26₁₀=11010₂, 26₁₀=222₃, 26=1A₁₆.
     Алгоритм перевода правильной десятичной дроби Nв позиционную систему с основанием p:
    1. Умножить данное число на новое основание p.
     2. Целая часть полученного произведения является цифрой старшего разряда искомой дроби.
     3. Дробная часть полученного произведения вновь умножается на p, и целая часть результата считается следующей цифрой искомой дроби.
     4. Операции продолжать до тех пор, пока дробная часть не окажется равной нулю либо не будет достигнута требуемая точность.
     Например, надо перевести десятичную дробь 0,375 в двоичную, троичную и шестнадцатеричную систему счисления. Перевод выполнить с точностью до третьего знака.

Результат: 0,375₁₀=0,011₂; 0,375₁₀=0,101₂; 0,375₁₀=0,6₁₆.
    

       Наиболее часто встречающиеся системы счисления - это двоичная, шестнадцатеричная и десятичная. Как же связаны между собой представления числа в различных системах счисления? Рассмотрим различные способы перевода чисел из одной системы счисления в другую на конкретных примерах. 
             Пусть требуется перевести число 567 из десятичной системы счисления в двоичную систему. Сначала определим максимальную степень двойки, такую, чтобы два в этой степени было меньше или равно исходному числу. В нашем случае это 9, т. к. 2⁹=512, а 2¹⁰=1024, что больше начального числа. Таким образом, мы получим число разрядов результата. Оно равно 9+1=10. Поэтому результат будет иметь вид 1ххххххххх, где вместо х могут стоять любые двоичные цифры. Найдем вторую цифру результата. Возведем двойку в степень 9 и вычтем из исходного числа: 567-2⁹=55. Остаток сравним с числом 2⁸=256. Так как 55 меньше 256, то девятый разряд будет нулем, т.е. результат примет вид 10хххххххх. Рассмотрим восьмой разряд. Так как 2⁷=128>55, то и он будет нулевым. 
             Седьмой разряд также оказывается нулевым. Искомая двоичная запись числа принимает вид 1000хххххх. 2⁵=32<55, поэтому шестой разряд равен 1 (результат 10001ххххх). Для остатка 55-32=23 справедливо неравенство 2⁴=16<23, что означает равенство единице пятого разряда. Действуя аналогично, получаем в результате число 1000110111. Мы разложили данное число по степеням двойки: 
     567=1*2⁹+0*2⁸+0*2⁷+0*2⁶+1*2⁵+1*2⁴+0*2³+1*2² +1*2¹+1*2⁰ 
             При другом способе перевода чисел используется операция деления в столбик. Рассмотрим то же самое число 567. Разделив его на 2, получим частное 283 и остаток 1. Проведем ту же самую операцию с числом 283. Получим частное 141, остаток 1. Опять делим полученное частное на 2, и так до тех пор, пока частное не станет меньше делителя. Теперь для того, чтобы получить число в двоичной системе счисления, достаточно записать последнее частное, то есть 1, и приписать к нему в обратном порядке все полученные в процессе деления остатки.

       Результат, естественно, не изменился: 567 в двоичной системе счисления записывается как 1000110111. 
            Эти два способа применимы при переводе числа из десятичной системы в систему с любым основанием. Для закрепления навыков рассмотрим перевод числа 567 в систему счисления с основанием 16. 
            Сначала осуществим разложение данного числа по степеням основания. Искомое число будет состоять из трех цифр, т. к. 16²=256 < 567 < 16³=4096. Определим цифру старшего разряда. 2*16²=512<567<3*16²=768, следовательно, искомое число имеет вид 2хх, где вместо х могут стоять любые шестнадцатеричные цифры. Остается распределить по следующим разрядам число 55 (567-512). 3*16=48<55<4*16=64, значит, во втором разряде находится цифра 3. Последняя цифра равна 7 (55-48). Искомое шестнадцатеричное число равно 237. 
             Второй способ состоит в осуществлении последовательного деления в столбик, с единственным отличием в том, что делить надо не на 2, а на 16, и процесс деления заканчивается, когда частное становится строго меньше 16.
     Конечно, не надо забывать и о том, что для записи числа в шестнадцатеричной системе счисления, необходимо заменить 10 на A, 11 на B и так далее.

Операция перевода в десятичную систему выглядит гораздо проще, так как любое десятичное число можно представить в виде x = a₀*pⁿ + a₁*p^n-1 + ... + a_n-1*p¹ + a_n*p⁰, где a₀ ... a_n - это цифры данного числа в системе счисления с основанием p. 
            Например, переведем число 4A3F в десятичную систему. По определению, 4A3F= 4*16³+A*16²+3*16+F. Заменив A на 10, а F на 15, получим 4*16³+10*16²+3*16+15= 19007. 
            Пожалуй, проще всего осуществляется перевод чисел из двоичной системы в системы с основанием, равным степеням двойки (8 и 16), и наоборот. Для того чтобы целое двоичное число записать в системе счисления с основан

Тема 3

Вычислительная техника

3.1. История развития средств вычислительной техники

3.2. Методы классификации компьютеров

3.1. История развития средств вычислительной техники

История счётных устройств насчитывает много веков. Ниже в хронологическом порядке приводятся некоторые наиболее значимые события этой истории, их даты и имена участников.

Около 500 г. н.э. Изобретение счётов (абака) — устройства, состоящего из набора костяшек, нанизанных на стержни.

1614 г. Шотландец Джон Непер изобрёл логарифмы. Вскоре после этого Р. Биссакар создал логарифмическую линейку.

1642 г. Французский ученый Блез Паскаль приступил к созданию арифметической машины — механического устройства с шестернями, колёсами, зубчатыми рейками и т.п. Она умела "запоминать" числа и выполнять элементарные арифметические операции.

1804 г. Французский инженер Жаккар изобрёл перфокарты для управления автоматическим ткацким станком, способным воспроизводить сложнейшие узоры.                    

Работа станка программировалась колодой перфокарт, каждая из которых управляла одним ходом челнока.

1834 г. Английский ученый Чарльз Бэббидж составил проект "аналитической" машины, в которую входили: устройства ввода и вывода информации, запоминающее устройство для хранения чисел, устройство, способное выполнять арифметические операции, и устройство, управляющее последовательностью действий машины. Команды вводились с помощью перфокарт. Проект не был реализован.

1876 г. Английский инженер Александер Белл изобрёл телефон.

1890 г. Американский инженер Герман Холлерит создал статистический табулятор, в котором информация, нанесённая на перфокарты, расшифровывалась электрическим током. Табулятор использовался для обработки результатов переписи населения в США.

1892 г. Американский инженер У. Барроуз выпустил первый коммерческий сумматор.

1897 г. Английский физик Дж. Томсон сконструировал электронно-лучевую трубку.

1901 г. Итальянский физик Гульельмо Маркони установил радиосвязь между Европой и Америкой.

1904—1906 гг. Сконструированы электронные диод и триод.

1930 г. Профессор Массачусетского технологического института (МТИ) Ванневар Буш построил  дифференциальный анализатор, с появлением которого связывают начало современной компьютерной эры. 
Это была первая машина, способная решать сложные дифференциальные уравнения, которые позволяли предсвказывать поведение таких движущихся объектов, как самолет, или действие силовых полей, например, гравитационного поля.    

1936 г. Английский математик Алан Тьюринг и независимо от него Э. Пост выдвинули и разработали концепцию абстрактной вычислительной машины. Они доказали принципиальную возможность решения автоматами любой проблемы при условии возможности её алгоритмизации.

1938 г. Немецкий инженер Конрад Цузе построил первый чисто механический компьютер.

1938 г. Американский математик и инженер Клод Шеннон показал возможность применения аппарата математической логики для синтеза и анализа релейно-контактных переключательных схем.

1939 г. Американец болгарского происхождения профессор физики Джон Атанасофф создал прототип вычислительной машины на базе двоичных элементов.

1941 г. Конрад Цузе сконструировал первый универсальный компьютер на электромеханических элементах. Он работал с двоичными числами и использовал представление чисел с плавающей запятой.

1944 г. Под руководством американского математика ГовардаАйкена создана автоматическая вычислительная машина "Марк—1" с программным управлением. Она была построена на электромеханических реле, а программа обработки данных вводилась с перфоленты.

1945 г. Джон фон Нейман в отчёте "Предварительный доклад о машине Эдвак" сформулировал основные принципы работы и компоненты современных компьютеров. 
 

 
1946 г. Американцы Дж. Эккерт и Дж. Моучли сконструировали первый электронный цифровой компьютер"Эниак" (ElectronicNumericalIntegratorandComputer). Машина имела 20 тысяч электронных ламп и 1,5 тысячи реле. Она работала в тысячу раз быстрее, чем "Марк—1", выполняя за одну секунду 300 умножений или 5000 сложений. 

1948 г. В американской фирме BellLaboratories физики Уильям Шокли, УолтерБраттейн и Джон Бардин создали транзистор. За это достижение им была присуждена Нобелевская премия.

1948 г. Норберт Винер (NorbertWiener) опубликовал книгу "Кибернетика", оказавшую влияние на все последующие исследования в области искусственного интелекта.

1949 г. В Англии под руководством Мориса Уилкса построен первый в мире компьютер с хранимой в памяти программой EDSAC.

1951 г. В Киеве построен первый в континентальной Европе компьютер МЭСМ (малая электронная счетная машина), имеющий 600 электронных ламп. Создатель С.А. Лебедев.

1951—1955 гг. Благодаря деятельности российских ученых С.А. Лебедева, М.В. Келдыша, М.А. Лаврентьева, И.С. Брука, М.А. Карцева, Б.И. Рамеева, В.С. Антонова, А.Н. Невского, Б.И. Буркова и руководимых ими коллективов Советский Союз вырвался в число лидеров вычислительной техники, что позволило в короткие сроки решить важные научно-технические задачи овладения ядерной энергией и исследования Космоса.

1952 г. Под руководством С.А. Лебедева в Москве построен компьютер БЭСМ—1 (большая электронная счетная машина) — на то время самая производительная машина в Европе и одна из лучших в мире.

1953 г. ДжейФоррестер реализовал оперативную память на магнитных сердечниках (сorememory), которая существенно удешевила компьютеры и увеличила их быстродействие. Память на магнитных сердечниках широко использовалась до начала 70-х годов. На смену ей пришла память на полупроводниковых элементах.

1955—1959 гг. Российские ученые А.А. Ляпунов, С.С. Камынин, Э.З. Любимский, А.П. Ершов, Л.Н. Королев, В.М. Курочкин, М.Р. Шура-Бура и др. создали"программирующие программы" — прообразы трансляторов. В.В. Мартынюк создал систему символьного кодирования — средство ускорения разработки и отладки программ.

1955—1959 гг. Заложен фундамент теории программирования (А.А. Ляпунов, Ю.И. Янов, А.А. Марков, Л.А. Калужин) и численных методов (В.М. Глушков, А.А. Самарский, А.Н. Тихонов). Моделируются схемы механизма мышления и процессов генетики, алгоритмы диагностики медицинских заболеваний (А.А. Ляпунов, Б.В. Гнеденко, Н.М. Амосов, А.Г. Ивахненко, В.А. Ковалевский и др.).

 
1958 г. Джек Килби из фирмы TexasInstruments создал первую интегральную схему.

1957 г. Первое сообщение о языке Фортран (Джон Бэкус).

1957 г. Американской фирмой NCR создан первый компьютер на транзисторах.

1959 г. Под руководством С.А. Лебедева создана машина БЭСМ—2 производительностью 10 тыс. опер./с. С ее применением связаны расчеты запусков космических ракет и первых в мире искусственных спутников Земли.

1959 г. Создана машина М—20, главный конструктор С.А. Лебедев. Для своего времени одна из самых быстродействующих в мире (20 тыс. опер./с.). На этой машине было решено большинство теоретических и прикладных задач, связанных с развитием самых передовых областей науки и техники того времени. На основе М—20 была создана уникальная многопроцессорная М—40 — самая быстродействующая ЭВМ того времени в мире (40 тыс. опер./с.). На смену М—20 пришли полупроводниковые БЭСМ—4 и М—220 (200 тыс. опер./с.).

1959 г. Первое сообщение о языке Алгол, который надолго стал стандартом в области языков программирования.

1961 г. Фирма IBM Deutschland реализовала подключение компьютера к телефонной линии с помощью модема.

1964 г. Начат выпуск семейства машин третьего поколения — IBM/360.

1965 г. Дж. Кемени и Т. Курц в Дортмундском колледже (США) разработали язык программирования Бейсик.

1965 г. Сеймур Пейперт (SeymourPapert) разработал язык LOGO — компьютерный язык для детей.

1967 г. Под руководством С.А. Лебедева организован крупно-серийный выпуск шедевра отечественной вычислительной техники — миллионника БЭСМ—6, — самой быстродействующей машины в мире. За ним последовал "Эльбрус" — ЭВМ нового типа, производительностью 10 млн. опер./с. 

 1968 г. Основана фирма Intel, впоследствии ставшая признанным лидером в области производства микропроцессоров и других компьютерных интегральных схем.

1970 г. Швейцарец Никлаус Вирт разработал язык Паскаль.

1971 г. Эдвард Хофф разработал микропроцессор Intel—4004, состоящий из 2250 транзисторов, размещённых в кристалле размером не больше шляпки гвоздя. Этот микропроцессор стал поистине революционным изобретением, открывшем путь к созданию искусственных интеллектуальных систем вообще и персонального компьютера в частности.

1971 г. Французский учёный Алан Колмари разработал язык логического программирования Пролог (PROgramminginLOGic).
1972 г. ДеннисРитчи из BellLaboratories разработал язык Си.

1973 г. Кен Томпсон и ДеннисРитчи создали операционную систему UNIX.

1973 г. Фирма IBM (InternationalBusinessMachinesCorporation) сконструировала первый жёсткий диск типа "винчестер".

1974 г. Фирма Intel разработала первый универсальный восьмиразрядный микропроцессор 8080 с 4500 транзисторами.
1974 г. Эдвард Робертс, молодой офицер ВВС США, инженер-электронщик, построил на базе процессора 8080 микрокомпьютер Альтаир, имевший огромный коммерческий успех, продававшийся по почте и широко использовавшийся для домашнего применения. Компьютер назван по именю звезды, к которой был запущен межпланетный корабль "Энтерпрайз" из телесериала "Космическая одиссея". 
1975 г. Молодой программист Пол Аллен и студент Гарвардского университета Билл Гейтс реализовали для Альтаира языкБейсик. Впоследствии они основали фирму Майкрософт (Microsoft), являющуюся сегодня крупнейшим производителем программного обеспечения.

1975 г. Фирма IBM начала продажу лазерных принтеров.

1976 г. Студенты Стив Возняк и Стив Джобс, устроив мастерскую в гараже, реализовали компьютер Apple—1, положив начало корпорации Apple. 

1978 г. Фирма Intel выпустила микропроцессор 8086.

1979 г. Фирма Intel выпустила микропроцессор 8088. Корпорация IBM приобрела крупную партию этих процессоров для вновь образованного подразделения по разработке и производству персональных компьютеров.

1979 г. Фирма SoftWareArts разработала первый пакет деловых программ VisiCalc (VisibleCalculator) для персональных компьютеров.

1980 г. Корпорация ControlData выпустила суперкомпьютер Cyber (Сайбер) 205.

1980 г. Японские компании Sharp, Sanyo, Panasonic, Casio и американская фирма Tandy вынесли на рынок первый карманный компьютер, обладающий всеми основными свойствами больших компьютеров.

1981 г. Фирма IBM выпустила первый персональный компьютер IBM PC на базе микропроцессора 8088.

1982 г. Фирма Intel выпустила микропроцессор 80286, содержащий 134 000 транзисторов и способный выполнять любые программы, написанные для его предшественников. С тех пор такая программная совместимость остается отличительным признаком семейства микропроцессоров Intel.

1982 г. Митч Капор (MitchKapor) представил систему Lotus 1—2—3, которая победила в конкурентной борьбе Visicalc.

1983 г. Корпорация AppleComputers построила персональный компьютер Lisa — первый офисный компьютер, управляемый манипулятором мышь.

1983 г. Гибкие дискиполучили распространение в качестве стандартных носителей информации.

1983 г. Фирмой Borland выпущен в продажу компилятор TurboPascal, разработанный Андерсом Хейльсбергом (AndersHejlsberg).

1984 г. Создан первый компьютер типа Laptop (наколенный), в котором системный блок объединен с дисплеем и клавиатурой в единый блок.

1984 г. Фирмы Sony и Phillips разработали стандарт записи компакт-дисков CD-ROM.

1984 г. Корпорация AppleComputer выпустила компьютер Macintosh на 32-разрядном процессоре Motorola 68000 — первую модель знаменитого впоследствии семейства Macintosh c удобной для пользователя операционной системой, развитыми графическими возможностями, намного превосходящими в то время те, которыми обладали стандартные IBM-совместимые ПК с MS-DOS. Эти компьютеры быстро приобрели миллионы поклонников и стали вычислительной платформой для целых отраслей, таких например, как издательское дело и образование.

1984 г. Появилась некоммерческая компьютерная сеть FIDO. Ее создатели Том Дженнингс и Джон Мэдил. В 1995 году в мире насчитывалось около 20 тысяч узлов этой сети, объединяющих 3 млн. человек.

1985 г. Фирма Intel выпустила микропроцессор 80386,, насчитывающий уже 275000 транзисторов. Этот 32-разрядный "многозадачный" процессор обеспечивал возможность одновременного выполнения нескольких программ.

1985 г. Бьярн Страуструп из BellLaboratories опубликовал описание созданного им объектно-ориентированного языка С++.

1989 г. Американская фирма PoquetComputersCorporation представила новый компьютер класса Subnotebook — Pocket PC.

1989 г. Тим Бернерс-Ли предложил язык гипертекстовой разметки HTML (HyperTextMarkupLanguage) в качестве одного из компонентов технологии разработки распределенной гипертекстовой системы WorldWideWeb.

1989 г. Фирма Intel выпустила микропроцессор Intel 486 DX. Поколение процессоров i486 ознаменовало переход от работы на компьютере через командную строку к режиму "укажи и щелкни". Intel 486 стал первым микропроцессором со встроенным математическим сопроцессором, который существенно ускорил обработку данных, выполняя сложные математические действия вместо центрального процессора. Количество транзисторов — 1,2 млн.

Корпорация Microsoft выпустила графическую оболочку MS Windows 3.0.

1990 г. Выпуск и ввод в эксплуатацию векторно-конвейерной суперЭВМ "Эльбрус 3.1". Разработчики — Г.Г. Рябов, А.А. Соколов, А.Ю. Бяков. Производительность в однопроцессорном варианте — 400 мегафлопов.

1991 г. Финский студент ЛинусТорвальдс (LinusTorvalds) распространил среди пользователей Интернет первый прототип своей операционной системы Linux.Заинтересованные в этой работе программисты стали поддерживать Linux, добавляя драйверы устройств, разрабатывая разные продвинутые приложения и др. Атмосфера работы энтузиастов над полезным проектом, а также свободное распространение и использование исходных текстов стали основой феномена Linux. В настоящее время Linux — очень мощная система, к тому же — бесплатная.

1992 г. В этом году начался бурный рост популярности Internet и WorldWideWeb в связи с появлением web-браузера Mosaic, разработанного в Национальном центре по приложениям для суперкомпьютеров в Университете штата Иллинойс. Разработчики Эрик Бина и Марк Андриссен.

1993 г. Фирма Intel выпустила микропроцессор Pentium, который научил компьютеры работать с атрибутами "реального мира" — такими, как звук, голосовая и письменная речь, фотоизображения.

1994 г. Начало выпуска фирмой PowerMac серии фирмы AppleComputers — Power PC.

1994 г. Компания Netscape Communication выпустилабраузер Netscape Navigator.

1995 г. Фирма Microsoft выпустила в свет операционную систему Windows 95.

1995 г. Фирма Microsoft выпустилабраузер Internet Explorer. Началась война браузеров, в которой пока побеждает InternetExplorer.

1995 г. Фирма Intel выпустила микропроцессор PentiumPro, насчитывающий 5,5 миллионов транзисторов. Процессор разрабатывался как мощное средство наращивания быстродействия 32-разрядных приложений для серверов и рабочих станций, систем автоматизированного проектирования, программных пакетов, используемых в машиностроении и научной работе. Все процессоры PentiumPro оснащены второй микросхемой кэш-памяти, еще больше увеличивающей быстродействие.

1997 г. Фирма Intel выпустила микропроцессор Pentium II, насчитывающий 7,5 миллионов транзисторов. Процессор Pentium II использует технологию Intel MMX, обеспечивающую эффективную обработку аудио, визуальных и графических данных. Кристалл и микросхема высокоскоростной кэш-памяти помещены в корпус с односторонним контактом, который устанавливается на системной плате с помощью одностороннего разъема — в отличие от прежних процессоров, имевших множество контактов. Процессор дает пользователям возможность вводить в компьютер и обрабатывать цифровые фотоизображения, создавать и редактировать тексты, музыкальные произведения, сценки для домашнего кино, передавать видеоизображения по обычным телефонным линиям.

1997 г. Компания SunMicrosystems приняла стандарт объектно-ориентированного языка программирования Java (произносится "джава"), созданного для реализации принципа "Написано однажды — работает везде". В применении к интернету Java — технология создания "апплетов" — небольших программ, которые загружаются на компьютер пользователя вместе со страницей сайта и позволяют "оживлять" эту страницу. Апплеты могут обеспечивать странице дополнительную функциональность, например, реализовывать мультипликационные иллюстрации.

1998 г. Выпуск в свет операционной системы Windows 98.

1999 г. Появление 64-разрядного микропроцессора Mersed.

2000 г. Появление 64-разрядных микропроцессоров Itanium и AMD.

2000 г. Выпуск в свет операционной системы Windows 2000. 
 

Поколение ЭВМ.

Первое поколение

К первому поколению обычно относят машины, созданные на рубеже 50-х годов. В их схемах использовались электронные лампы. Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли огромное количество электроэнергии и выделяли много тепла.

Электронная
лампа

Компьютер "Эниак".
Первое поколение

Набор команд был небольшой, схема арифметико-логического устройства и устройства управления достаточно проста, программное обеспечение практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими. Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства.

Быстродействие порядка 10-20 тысяч операций в секунду.

Но это только техническая сторона. Очень важна и другая — способы использования компьютеров, стиль программирования, особенности математического обеспечения.

 
          Перфокарта

Программы для этих машин писались на языке конкретной машины. Математик, составивший программу, садился за пульт управления машины, вводил и отлаживал программы и производил по ним счет. Процесс отладки был наиболее длительным по времени.

Несмотря на ограниченность возможностей, эти машины позволили выполнить сложнейшие расчёты, необходимые для прогнозирования погоды, решения задач атомной энергетики и др.

Опыт использования машин первого поколения показал, что существует огромный разрыв между временем, затрачиваемым на разработку программ, и временем счета.

 
                    ЭВМ "Урал"

Эти проблемы начали преодолевать путем интенсивной разработки средств автоматизации программирования, создания систем обслуживающих программ, упрощающих работу на машине и увеличивающих эффективность её использования. Это, в свою очередь, потребовало значительных изменений в структуре компьютеров, направленных на то, чтобы приблизить её к требованиям, возникшим из опыта эксплуатации компьютеров.

Отечественные машины первого поколения: МЭСМ (малая электронная счётная машина), БЭСМ, Стрела, Урал, М—20.

Второе поколение

 
          БЭСМ—6. Второе поколение

 
    Транзистор

Второе поколение компьютерной техники — машины, сконструированные примерно в 1955—65 гг. Характеризуются использованием в них как электронных ламп, так и дискретных транзисторных логических элементов. Их оперативная память была построена на магнитных сердечниках. В это время стал расширяться диапазон применяемого оборудования ввода-вывода, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и первые магнитные диски.

 
        Память на магнитных 
            сердечниках

Быстродействие — до сотен тысяч операций в секунду, ёмкость памяти — до нескольких десятков тысяч слов.

Появились так называемые языки высокого уровня, средства которых допускают описание всей необходимой последовательности вычислительных действий в наглядном, легко воспринимаемом виде.

Программа, написанная на алгоритмическом языке, непонятна компьютеру, воспринимающему только язык своих собственных команд. Поэтому специальные программы, которые называются трансляторами, переводят программу с языка высокого уровня на машинный язык.

Появился широкий набор библиотечных программ для решения разнообразных математических задач. Появились мониторные системы, управляющие режимом трансляции и исполнения программ. Из мониторных систем в дальнейшем выросли современные операционные системы.

Таким образом, операционная система является программным расширением устройства управления компьютера.

Для некоторых машин второго поколения уже были созданы операционные системы с ограниченными возможностями.

Машинам второго поколения была свойственна программная несовместимость, которая затрудняла организацию крупных информационных систем. Поэтому в середине 60-х годов наметился переход к созданию компьютеров, программно совместимых и построенных на микроэлектронной технологической базе.

Третье поколения

 Компьютер IBM—360. 
        Третье поколение

Машины третьего поколения созданы примерно после 60-x годов. Поскольку процесс создания компьютерной техники шел непрерывно, и в нём участвовало множество людей из разных стран, имеющих дело с решением различных проблем, трудно и бесполезно пытаться установить, когда "поколение" начиналось и заканчивалось. Возможно, наиболее важным критерием различия машин второго и третьего поколений является критерий, основанный на понятии архитектуры.

 
    Интегральная схема

Машины третьего поколения — это семейства машин с единой архитектурой, т.е. программно совместимых. В качестве элементной базы в них используются интегральные схемы, которые также называются микросхемами.

Машины третьего поколения имеют развитые операционные системы. Они обладают возможностями мультипрограммирования, т.е. одновременного выполнения нескольких программ. Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя операционная система или же непосредственно сама машина.

Примеры машин третьего поколения — семейства IBM—360, IBM—370, ЕС ЭВМ (Единая система ЭВМ), СМ ЭВМ (Семейство малых ЭВМ) и др.

Быстродействие машин внутри семейства изменяется от нескольких десятков тысяч до миллионов операций в секунду. Ёмкость оперативной памяти достигает нескольких сотен тысяч слов.

Четвёртое поколения

Четвёртое поколение — это теперешнее поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 года.

Наиболее важный в концептуальном отношении критерий, по которому эти компьютеры можно отделить от машин третьего поколения, состоит в том, что машины четвёртого поколения проектировались в расчете на эффективное использование современных высокоуровневых языков и упрощение процесса программирования для конечного пользователя.

В аппаратурном отношении для них характерно широкое использование интегральных схем в качестве элементной базы, а также наличие быстродействующих запоминающих устройств с произвольной выборкой ёмкостью в десятки мегабайт.

C точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Быстродействие составляет до нескольких десятков миллионов операций в секунду, ёмкость оперативной памяти порядка 1 — 64 Мбайт.

Для них характерны:

• применение персональных компьютеров;
• телекоммуникационная обработка данных;
• компьютерные сети;
• широкое применение систем управления базами данных;
• элементы интеллектуального поведения систем обработки данных и устройств.

Пятое поколения

Разработка последующих поколений компьютеров производится на основе больших интегральных схем повышенной степени интеграции, использования оптоэлектронных принципов (лазеры, голография).

Развитие идет также по пути "интеллектуализации" компьютеров, устранения барьера между человеком и компьютером. Компьютеры будут способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой.

Архитектура компьютеров будущего поколения будет содержать два основных блока. Один из них — это традиционный компьютер. Но теперь он лишён связи с пользователем. Эту связь осуществляет блок, называемый термином "интеллектуальный интерфейс". Его задача — понять текст, написанный на естественном языке и содержащий условие задачи, и перевести его в работающую программу для компьютера.

Будет также решаться проблема децентрализации вычислений с помощью компьютерных сетей, как больших, находящихся на значительном расстоянии друг от друга, так и миниатюрных компьютеров, размещённых на одном кристалле полупроводника.

3.2. Методы классификации компьютеров

Существуют различные классификации компьютерной техники:

v  по этапам развития (по поколениям);

v  по архитектуре;

v  по производительности;

v  по условиям эксплуатации;

v  по количеству процессоров;

v  по потребительским свойствам и т.д.

Четких границ между классами компьютеров не существует. По мере совершенствования структур и технологии производства, появляются новые классы компьютеров, границы существующих классов существенно изменяются.

Идея делить машины на поколения вызвана к жизни тем, что за время короткой истории своего развития компьютерная техника проделала большую эволюцию как в смыслеэлементной базы (лампы, транзисторы, микросхемы и др.), так и в смысле изменения её структуры, появления новых возможностей, расширения областей применения и характера использования.

По условиям эксплуатации компьютеры делятся на два типа:

v  офисные (универсальные);

v  специальные.

Офисные предназначены для решения широкого класса задач при нормальных условиях эксплуатации.  

Cпециальные компьютеры служат для решения более узкого класса задач или даже одной задачи, требующей многократного решения, и функционируют в особых условиях эксплуатации. Машинные ресурсы специальных компьютеров часто ограничены. Однако их узкая ориентация позволяет реализовать заданный класс задач наиболее эффективно.

Специальные компьютеры управляют технологическими установками, работают в операционных или машинах скорой помощи, на ракетах, самолётах и вертолётах, вблизи высоковольтных линий передач или в зоне действия радаров, радиопередатчиков, в неотапливаемых помещениях, под водой на глубине, в условиях пыли, грязи, вибраций, взрывоопасных газов и т.п. Существует много моделей таких компьютеров. Познакомимся с одной из них.

Компьютер Ergotouch (Эрготач) исполнен в литом алюминиевом полностью герметичном корпусе, который легко открывается для обслуживания. Стенки компьютера поглощают практически все электромагнитные излучения как изнутри, так и снаружи. Машина оборудована экраном, чувствительным к прикосновениям. Компьютер можно, не выключая, мыть из шланга, дезинфицировать, дезактивировать, обезжиривать. Высочайшая надежность позволяет использовать его как средство управления и контроля технологическими процессами в реальном времени. Компьютер легко входит в локальную сеть предприятия. 

Важное направление в создании промышленных компьютеров — разработка "операторского интерфейса" — пультов управления, дисплеев, клавиатур и указательных устройств во всевозможных исполнениях. От этих изделий напрямую зависит комфортность и результативность труда операторов.

По производительности и характеру использования компьютеры можно условно подразделить на:

v  микрокомпьютеры, в том числе — персональные компьютеры;

v  миникомпьютеры;

v  мэйнфреймы (универсальные компьютеры);

v  суперкомпьютеры.

Микрокомпьютеры — это компьютеры, в которых центральный процессор выполнен в виде микропроцессора.

Продвинутые модели микрокомпьютеров имеют несколько микропроцессоров. Производительность компьютера определяется не только характеристиками применяемого микропроцессора, но и ёмкостью оперативной памяти, типами периферийных устройств, качеством конструктивных решений и др.

Микрокомпьютеры представляют собой инструменты для решения разнообразных сложных задач. Их микропроцессоры с каждым годом увеличивают мощность, а периферийные устройства — эффективность. Быстродействие — порядка 1 — 10 миллионов опеpаций в сек.

Разновидность микрокомпьютера — микроконтроллер. Это основанное на микропроцессоре специализированное устройство, встраиваемое в систему управления или технологическую линию.

В класс персональных компьютеров входят различные машины — от дешёвых домашних и игровых с небольшой оперативной памятью, с памятью программы на кассетной ленте и обычным телевизором в качестве дисплея (80-е годы), до сверхсложных машин с мощным процессором, винчестерским накопителем ёмкостью в десятки Гигабайт, с цветными графическими устройствами высокого разрешения, средствами мультимедиа и другими дополнительными устройствами.

Пеpсональныйкомпьютеp должен удовлетворять следующим требованиям:

v  стоимост от нескольких сотен до 5 —10 тыс. долларов;

v  наличие внешних ЗУ на магнитных дисках;

v  объём оперативной памяти не менее 32 Мбайт;

v  наличие операционной системы;

v  способность работать с программами на языках высокого уровня;

v  ориентация на пользователя-непрофессионала (в простых моделях).

Миникомпьютерами и суперминикомпьютерами называются машины, конструктивно выполненные в одной стойке, т.е. занимающие объём порядк

Тема 4

Устройство персонального компьютера

4.1. Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера

4.2. Внутренние устройство системного блока

4.3. Системы, расположенные на материнской плате

4.4. Периферийные устройства персонального  компьютера

4.1. Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера

               Персональный   компьютер   —   универсальная   техническая   система.    Его конфигурацию  (состав   оборудования)   можно   гибко   изменять   по   мере необходимости.  Тем  не  менее,  существует  понятие  базовой  конфигурации, которую считают типовой. В таком комплекте  компьютер  обычно  поставляется. Понятие базовой конфигурации может меняться. В  настоящее  время  в  базовой конфигурации рассматривают четыре устройства:

v   системный блок;

v   монитор;

v   клавиатуру;

v   мышь.

Системный блок

               Системный  блок  представляет   собой   основной   узел,   внутри   которого установлены  наиболее  важные  компоненты.  Устройства,  находящиеся  внутри системного блока, называют внутренними, а устройства,  подключаемые  к  нему снаружи,   называют    внешними.    Внешние    дополнительные    устройства, предназначенные для ввода,  вывода  и  длительного  хранения  данных,  также называют периферийными. По  внешнему  виду  системные  блоки  различаются  формой  корпуса.  Корпуса персональных   компьютеров   выпускают   в   горизонтальном   (desktop)    и вертикальном (tower) исполнении. Корпуса, имеющие  вертикальное  исполнение, различают по габаритам: полноразмерный (bigtower),  среднеразмерный  (miditower) и малоразмерный (minitower). Среди корпусов, имеющих  горизонтальное исполнение, выделяют плоские и особо плоские (slim). Кроме формы, для корпуса важен параметр, называемый форм-фактором.  От  него зависят требования к размещаемым устройствам. В настоящее время  в  основном используются корпуса двух  форм-факторов:  АТ  и  АТХ.  Форм-фактор  корпуса должен быть  обязательно  согласован  с  форм-фактором  главной  (системной) платы компьютера, так называемой материнской платы. Корпуса персональных компьютеров поставляются вместе  с  блоком  питания  и, таким образом, мощность блока питания также  является  одним  из  параметров корпуса. Для массовых моделей достаточной является  мощность  блока  питания 200-250Вт.

Монитор

               Монитор — устройство визуального представления данных.  Это  не  единственно возможное, но главное  устройство  вывода.  Его  основными  потребительскими параметрами являются:  размер  и  шаг  маски  экрана,  максимальная  частота регенерации изображения, класс защиты.

Размер монитора измеряется между противоположными  углами  трубки  кинескопа по диагонали. Единица измерения —  дюймы.  Стандартные  размеры:  14";  15"; 17"; 19"; 20"; 21".  В  настоящее  время  наиболее  универсальными  являются мониторы размером 15 и 17 дюймов,  а  для  операций  с  графикой  желательны мониторы размером 19-21 дюйм. Изображение  на  экране   монитора   получается   в   результате   облучения люминофорного покрытия остронаправленным пучком  электронов,  разогнанных  в вакуумной колбе. Для получения цветного  изображения  люминофорное  покрытие имеет точки или полоски трех типов,  светящиеся  красным,  зеленым  и  синим цветом. Чтобы на экране все  три  луча  сходились  строго  в  одну  точку  и изображение  было  четким,  перед  люминофором  ставят  маску  —  панель   с регулярно расположенными отверстиями или щелями.  Часть  мониторов  оснащена маской из вертикальных проволочек,  что  усиливает  яркость  и  насыщенность изображения. Чем меньше шаг между отверстиями или щелями  (шаг  маски),  тем точнее  полученное  изображение.  Шаг  маски  измеряют   в   долях миллиметра. В настоящее  время  наиболее  распространены  мониторы  с  шагом маски 0,25-0,27мм. Устаревшие  мониторы  могут  иметь  шаг  до  0,43мм,  что негативно сказывается на органах зрения при  работе  с  компьютером.  Модели повышенной стоимости могут иметь значение менее 0,25мм.

Частота регенерации  (обновления)  изображения  показывает,  сколько  раз  в течение секунды монитор может  полностью  сменить  изображение  (поэтому  ее также  называют  частотой  кадров).  Этот  параметр  зависит  не  только  от монитора,  но  и  от  свойств  и  настроек  видеоадаптера,  хотя  предельные возможности определяет все-таки монитор. Частоту регенерации изображения измеряют в герцах (Гц). Чем  она  выше,  тем четче и устойчивее  изображение,  тем  меньше  утомление  глаз,  тем  больше времени можно работать с компьютером  непрерывно.  При  частоте  регенерации порядка 60Гц  мелкое мерцание  изображения  заметно  невооруженным  глазом. Сегодня такое значение считается недопустимым. Минимальным считают  значение 75Гц, нормативным — 85Гц и комфортным — 100Гц и более. Класс  защиты  монитора  определяется  стандартом,  которому   соответствует монитор с точки зрения требований техники безопасности.  В  настоящее  время общепризнанными считаются следующие международные  стандарты:  MPR-II,  ТСО-92, ТСО-95, ТСО-99 (приведены в хронологическом  порядке).  Стандарт  МРR-II ограничил уровни  электромагнитного  излучения  пределами,  безопасными  для человека. В стандарте ТСО-92 эти нормы были сохранены, а в  стандартах  ТСО- 95  и  ТСО-99  ужесточены.  Эргономические  и  экологические  нормы  впервые появились в стандарте ТСО-95, а  стандарт  ТСО-99  установил  самые  жесткие нормы   по   параметрам,   определяющим   качество   изображения   (яркость, контрастность, мерцание, антибликовые свойства покрытия). Большинством параметров изображения, полученного на экране  монитора,  можно управлять программно. Программные средства, предназначенные для  этой  цели, обычно входят в системный комплект программного обеспечения.

Клавиатура

               Клавиатура  —  клавишное  устройство  управления  персональным  компьютером. Служит для  ввода  алфавитно-цифровых  (знаковых)  данных,  а  также  команд управления.  Комбинация  монитора  и  клавиатуры   обеспечивает   простейший интерфейс  пользователя.  С  помощью   клавиатуры   управляют   компьютерной системой, а с помощью монитора получают от нее отклик.

Принцип действия

Клавиатура относится к стандартным средствам  персонального  компьютера.  Ее основные  функции  не  нуждаются   в   поддержке   специальными   системными программами (драйверами). Необходимое  программное  обеспечение  для  начала работы с компьютером уже имеется в микросхеме ПЗУ в составе базовой  системы ввода-вывода (BIOS), и потому компьютер реагирует на  нажатия  клавиш  сразу после включения.

Принцип действия клавиатуры заключается в следующем.

1. При нажатии на клавишу (или комбинацию  клавиш)  специальная  микросхема,

встроенная в клавиатуру, выдает так называемый скан-код.

2. Скан-код поступает в микросхему, выполняющую  функции  порта  клавиатуры.(Порты — специальные аппаратно-логические устройства,  отвечающие  за  связьпроцессора с другими устройствами). Данная микросхема находится на  основнойплате компьютера внутри системного блока.

3. Порт клавиатуры выдает процессору  прерывание  с  фиксированным  номером.Для клавиатуры номер прерывания — 9 (Interrupt 9, Int9).

4. Получив прерывание, процессор откладывает  текущую  работу  и  по  номерупрерывания обращается в специальную область оперативной  памяти,  в  которойнаходится так называемый вектор прерываний. Вектор прерываний —  это  списокадресных данных с фиксированной длиной записи. Каждая запись содержит  адреспрограммы, которая должна обслужить  прерывание  с  номером,  совпадающим  сномером записи.

5. Определив адрес начала программы,  обрабатывающей  возникшее  прерывание,процессор  переходит  к  ее  исполнению.  Простейшая   программа   обработкиклавиатурного прерывания «зашита» в микросхему ПЗУ,  но  программисты  могут«подставить» вместо нее  свою  программу,  если  изменят  данные  в  векторепрерываний.

6. Программа-обработчик прерывания направляет процессор к порту  клавиатуры,где  он  находит  скан-код,  загружает  его  в  свои  регистры,  потом   подуправлением обработчика определяет, какой код символа соответствует  данномускан-коду.

7.  Далее  обработчик  прерываний  отправляет  полученный  код   символа   внебольшую область памяти, известную как буфер клавиатуры, и прекращает  своюработу, известив об этом процессор.

8. Процессор прекращает обработку прерывания  и  возвращается  к  отложеннойзадаче.

9. Введенный символ хранится в буфере клавиатуры до тех  пор,  пока  его  незаберет оттуда та программа,  для  которой  он  и  предназначался,  напримертекстовый редактор или текстовый процессор. Если символы поступают  в  буферчаще, чем забираются оттуда, наступает эффект переполнения  буфера.  В  этомслучае ввод новых символов на некоторое время прекращается.  На  практике  вэтот момент при  нажатии  на  клавишу  мы  слышим  предупреждающий  звуковойсигнал и не наблюдаем ввода данных.

Состав клавиатуры

Стандартная клавиатура имеет более 100 клавиш, функционально  распределенныхпо нескольким группам.Группа  алфавитно-цифровых   клавиш   предназначена   для   ввода   знаковойинформации и команд, набираемых по буквам. Каждая клавиша может  работать  внескольких режимах (регистрах) и, соответственно, может  использоваться  дляввода нескольких символов. Переключение между нижним  регистром  (для  вводастрочных символов)  и  верхним  регистром  (для  ввода  прописных  символов)выполняют  удержанием  клавиши  SHIFT  (нефиксированное  переключение).  Принеобходимости  жестко  переключить  регистр  используют  клавишу  CAPS  LOCK(фиксированное  переключение).  Если  клавиатура  используется   для   вводаданных, абзац закрывают  нажатием  клавиши  ENTER.  При  этом  автоматическиначинается ввод текста с новой строки. Если клавиатуру используют для  вводакоманд, клавишей ENTER завершают ввод команды и начинают ее исполнение.Для  разных  языков  существуют   различные   схемы   закрепления   символовнациональных алфавитов за конкретными алфавитно-цифровыми  клавишами.  Такиесхемы  называются  раскладками  клавиатуры.  Переключения  между  различнымираскладками  выполняются  программным  образом  —  это   одна   из   функцийоперационной системы. Соответственно, способ переключения зависит  от  того,в  какой  операционной  системе  работает  компьютер.  Например,  в  системеWindows98 для этой цели могут  использоваться  следующие  комбинации:  леваяклавиша ALT+SHIFT или CTRL+SHIFT. При работе с другой операционной  системойспособ переключения можно установить по справочной  системе  той  программы,которая выполняет переключение.Общепринятые раскладки клавиатуры имеют свои корни  в  раскладках  клавиатурпишущих машинок. Для персональных  компьютеров  IBM  PC  типовыми  считаютсяраскладки  QWERTY  (английская)  и  ЙЦУКЕНГ  (русская).  Раскладки   принятоименовать по символам, закрепленным  за  первыми  клавишами  верхней  строкиалфавитной группы.Группа функциональных клавиш включает двенадцать  клавиш  (от  F1  до  F12),размещенных в верхней части клавиатуры.  Функции,  закрепленные  за  даннымиклавишами,  зависят  от  свойств  конкретной  работающей  в  данный   моментпрограммы,  а  в  некоторых  случаях  и  от  свойств  операционной  системы.Общепринятым  для  большинства  программ  является  соглашение  о  том,  чтоклавиша F1 вызывает справочную систему, в  которой  можно  найти  справку  одействии прочих клавиш.Служебные  клавиши  располагаются  рядом  с   клавишами   алфавитно-цифровойгруппы. В связи с тем, что ими приходится пользоваться особенно  часто,  ониимеют увеличенный размер.К ним относятся рассмотренные выше  клавиши  SHIFTи ENTER;

 реестровые клавиши ALT и  CTRL  –  их  используют  в  комбинации  сдругими клавишами для формирования команд; клавиша TAB – для  ввода  позицийтабуляции при  наборе  текста;  

клавиша  ESC  –  для  отказа  от  исполненияпоследней введенной команды и клавиша BACKSPACE – для  удаления  только  чтовведенных знаков (она находится  над  клавишей  ENTER  и  часто  маркируетсястрелкой, направленной влево).Служебные клавиши  PRINT  SCREEN,  SCROLL  LOCK  и  PAUSE/BREAK  размещаютсясправа от группы функциональных клавиш и  выполняют  специфические  функции,зависящие  от  действующей  операционной  системы.  Общепринятыми   являютсяследующие действия:PRINT SCREEN — печать текущего состояния экрана  на  принтере  (для  MS-DOS)или сохранение его в  специальной  области  оперативной  памяти,  называемойбуфером обмена (для Windows).SCROLL  LOCK  —  переключение  режима  работы  в  некоторых  (как   правило,устаревших) программах.PAUSE/BREAK — приостановка/прерывание текущего процесса.Две группы клавиш  управления  курсором  расположены  справа  от  алфавитно-цифровой панели. Курсором называется  экранный  элемент,  указывающий  местоввода знаковой информации. Курсор используется  при  работе  с  программами,выполняющими ввод данных и команд с клавиатуры. Клавиши управления  курсоромпозволяют управлять позицией ввода.Четыре клавиши  со  стрелками  выполняют  смещение  курсора  в  направлении,указанном стрелкой. Действие прочих клавиш описано ниже.PAGE UP/PAGE DOWN —  перевод  курсора  на  одну  страницу  вверх  или  вниз.Понятие «страница» обычно  относится  к  фрагменту  документа,  видимому  наэкране.  В  графических  операционных  системах  (напримерWindows)   этимиклавишами выполняют «прокрутку» содержимого в текущем  окне.  Действие  этихклавиш во многих программах может быть модифицировано  с  помощью  служебныхрегистровых клавиш, в первую  очередь  SHIFT  и  CTRL  Конкретный  результатмодификации зависит от конкретной программы и/или операционной системы.Клавиши HOME и END переводят курсор  в  начало  или  конец  текущей  строки,соответственно. Их действие также модифицируется регистровыми клавишами.Традиционное назначение клавиши INSERT состоит в переключении  режима  вводаданных (переключение  между  режимами  вставки  и  замены).  Если  текстовыйкурсор  находится  внутри  существующего  текста,  то   в   режиме   вставки

происходит ввод новых знаков без замены существующих символов (текст как  быраздвигается). В режиме замены новые знаки заменяют текст,  имевшийся  ранеев позиции ввода.В  современных  программах  действие  клавиши  INSERT   может   быть   иным.Конкретную информацию  следует  получить  в  справочной  системе  программы.Возможно, что действие этой клавиши  является  настраиваемым,  —  это  такжезависит от свойств конкретной программы.Клавиша DELETE предназначена для  удаления  знаков,  находящихся  справа  оттекущего положения  курсора.  При  этом  положение  позиции  ввода  остаетсянеизменным.Группа клавиш дополнительной панели дублирует действие цифровых и  некоторыхзнаковых клавиш основной панели. Во многих случаях  для  использования  этойгруппы клавиш  следует  предварительно  включать  клавишу-переключатель  NUMLOCK (о состоянии переключателей NUM LOCK, CAPS LOCK  и  SCROLL  LOCK  можносудить по светодиодным индикаторам, обычно расположенным  в  правом  верхнемуглу клавиатуры).Появление дополнительной панели клавиатуры относится к началу 80-х годов.  Вто  время  клавиатуры   были   относительно   дорогостоящими   устройствами.Первоначальное назначение дополнительной панели состояло в  снижении  износаосновной панели при проведении расчетно-кассовых  вычислений,  а  также  приуправлении компьютерными играми  (при  выключенном  переключателе  NUM  LOCKклавиши  дополнительной  панели  могут  использоваться  в  качестве   клавишуправления курсором).В наши дни клавиатуры относят к малоценным быстроизнашивающимся  устройствами приспособлениям, и существенной необходимости оберегать их от износа  нет.Тем не менее,  за  дополнительной  клавиатурой  сохраняется  важная  функцияввода символов, для которых известен расширенный код  ASCII,  но  неизвестнозакрепление за клавишей клавиатуры. Так, например, известно, что символ  <§>(параграф) имеет код 0167, а символ «°» (угловой градус) имеет код 0176,  носоответствующих им клавиш на клавиатуре нет. В таких случаях  для  их  вводаиспользуют дополнительную панель.

Порядок ввода символов по известному ALT-коду.

1. Нажать и удержать клавишу ALT.

2. Убедиться в том, что включен переключатель NUM LOCK.

3. Не  отпуская  клавиши  ALT,  набрать  последовательно  на  дополнительнойпанели Аlt-код вводимого символа, например: 0167.

4. Отпустить клавишу ALT. Символ, имеющий код 0167,  появится  на  экране  впозиции ввода.

Настройка   клавиатуры.   Клавиатуры   персональных   компьютеров   обладаютсвойством повтора знаков, которое используется  для  автоматизации  процессаввода. Оно состоит в том, что при длительном  удержании  клавиши  начинаетсяавтоматический  ввод  связанного  с  ней  кода.  При   этом   настраиваемымипараметрами являются:

 -  интервал  времени  после  нажатия,  по   истечении   которого   начнетсяавтоматический повтор кода;

 - темп повтора (количество знаков в секунду).

Средства настройки клавиатуры  относятся  к  системным  и  обычно  входят  всостав операционной  системы.  Кроме  параметров  режима  повтора  настройкеподлежат также используемые раскладки и органы управления, используемые  дляпереключения раскладок.

Мышь

               Мышь  —  устройство  управления  манипуляторного  типа.  Представляет  собойплоскую коробочку  с  двумя-тремя  кнопками.  Перемещение  мыши  по  плоскойповерхности синхронизировано с перемещением графического объекта  (указателямыши) на экране монитора.

Принцип действия

               В отличие от рассмотренной ранее клавиатуры, мышь  не  является  стандартныморганом управления, и персональный компьютер не имеет  для  нее  выделенногопорта.  Для  мыши  нет  и  постоянного  выделенного  прерывания,  а  базовыесредства  ввода  и  вывода  (BIOS)  компьютера,  размещенные  в   постоянномзапоминающем  устройстве  (ПЗУ),  не  содержат   программных   средств   дляобработки прерываний мыши.В связи с этим в первый момент после включения компьютера мышь не  работает.Она нуждается в поддержке специальной системной программы —  драйвера  мыши.Драйвер  устанавливается  либо  при  первом  подключении  мыши,   либо   приустановке операционной системы компьютера. Хотя мышь и не имеет  выделенногопорта на материнской плате, для работы с ней используют один из  стандартныхпортов, средства для работы с которыми имеются в составе BIOS. Драйвер  мышипредназначен для  интерпретации  сигналов,  поступающих  через  порт.  Крометого, он обеспечивает механизм передачи информации о положении  и  состояниимыши операционной системе и работающим программам.Компьютером управляют перемещением  мыши  по  плоскости  и  кратковременныминажатиями правой и  левой  кнопок.  (Эти  нажатия  называются  щелчками.)  Вотличие от клавиатуры  мышь  не  может  напрямую  использоваться  для  вводазнаковой  информации  —   ее   принцип   управления   является   событийным.Перемещения мыши и щелчки ее кнопок являются событиями  с  точки  зрения  еепрограммы-драйвера. Анализируя эти  события,  драйвер  устанавливает,  когдапроизошло событие и в каком месте экрана в этот момент находился  указатель.Эти  данные  передаются  в  прикладную   программу,   с   которой   работаетпользователь в данный момент. По ним  программа  может  определить  команду,которую имел в виду пользователь, и приступить к ее исполнению.Комбинация монитора и мыши обеспечивает наиболее современный тип  интерфейсапользователя, который  называется  графическим.  Пользователь  наблюдает  наэкране  графические  объекты  и  элементы  управления.  С  помощью  мыши  онизменяет  свойства  объектов  и  приводит  в  действие  элементы  управлениякомпьютерной системой, а  с  помощью  монитора  получает  от  нее  отклик  вграфическом виде.Стандартная мышь имеет только  две  кнопки,  хотя  существуют  нестандартныемыши с тремя кнопками или с двумя кнопками и одним вращающимся  регулятором.Функции  нестандартных  органов  управления  определяются  тем   программнымобеспечением, которое поставляется вместе с устройством.

К числу регулируемых параметров мыши относятся:  чувствительность  (выражаетвеличину перемещения указателя на экране при заданном  линейном  перемещениимыши), функции левой и правой кнопок, а также  чувствительность  к  двойномунажатию (максимальный интервал времени, при котором два щелчка кнопкой  мыширасцениваются   как   один   двойной    щелчок).    Программные    средства,предназначенные для этих регулировок, обычно  входят  в  системный  комплектпрограммного обеспечения.

4.2. Внутренние устройство системного блока

Материнская плата

       Материнская плата — основная плата персонального компьютера.  На  нейразмещаются:

v  процессор — основная микросхема, выполняющая большинство математических илогических операций;

v  микропроцессорный  комплект  (чипсет)  —  набор  микросхем,  управляющих работой внутренних  устройств   компьютера   и   определяющих   основные функциональные возможности материнской платы;

v  шины — наборы проводников, по которым происходит  обмен  сигналами  междувнутренними устройствами компьютера;

v  оперативная память (оперативное запоминающее  устройство,  ОЗУ)  —  набормикросхем,  предназначенных  для  временного   хранения   данных,   когдакомпьютер включен;

v  ПЗУ (постоянное запоминающее устройство)  —  микросхема,  предназначеннаядля длительного хранения данных, в том числе и когда компьютер выключен;

v  разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты).

Жесткий диск

               Жесткий диск — основное  устройство  для  долговременного  хранения больших

объемов данных и программ. На самом деле это не один диск, а группа  сносных дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью.  Такимобразом, этот «диск» имеет не две поверхности, как должно  быть  у  обычногоплоского диска, а 2n поверхностей, где n — число отдельных дисков в группе.Над каждой поверхностью располагается головка, предназначенная  для  чтения-записи данных. При высоких  скоростях  вращения  дисков  (90об/с)  в  зазоремежду  головкой  и  поверхностью  образуется  аэродинамическая  подушка,   иголовка парит над магнитной поверхностью на высоте,  составляющей  несколькотысячных долей миллиметра.  При  изменении  силы  тока,  протекающего  черезголовку, происходит изменение напряженности динамического магнитного поля  взазоре, что вызывает изменения в стационарном магнитном поле  ферромагнитныхчастиц, образующих покрытие  диска.  Так  осуществляется  запись  данных  намагнитный диск.Операция считывания происходит в  обратном  порядке.  Намагниченные  частицыпокрытия, проносящиеся на высокой скорости вблизи  головки,  наводят  в  нейЭДС  самоиндукции.   Электромагнитные   сигналы,   возникающие   при   этом,усиливаются и передаются на обработку.Управление  работой  жесткого   диска   выполняет   специальное   аппаратно-логическое  устройство  —  контроллер  жесткого   диска.   В   прошлом   онопредставляло собой отдельную дочернюю плату, которую подключали к одному  изсвободных слотов материнской платы. В настоящее время  функции  контроллеровдисков  выполняют  микросхемы,   входящие   в   микропроцессорный   комплект(чипсет), хотя некоторые виды  высокопроизводительных  контроллеров  жесткихдисков по-прежнему поставляются на отдельной плате.

               К   основным    параметрам    жестких    дисков    относятся    емкость    ипроизводительность. Емкость дисков зависит от технологии их изготовления.  Внастоящее  время  большинство  производителей  жестких   дисков   используютизобретенную  компанией  IBM   технологию   с   использованием   гигантскогомагниторезистивного   эффекта   (GMR   —   GiantMagneticResistance).Теоретический  предел  емкости   одной   пластины,   исполненной   по   этойтехнологии,  составляет  порядка  20Гбайт.  В  настоящее   время   достигнуттехнологический уровень 6,4Гбайт на пластину, но развитие продолжается.С другой  стороны,  производительность  жестких  дисков  меньше  зависит  оттехнологии их изготовления. Сегодня все жесткие диски  имеют  очень  высокийпоказатель скорости внутренней передачи данных (до 30-60Мбайт/с),  и  потомуих производительность в первую очередь зависит от характеристик  интерфейса,с помощью которого они связаны с материнской платой. В зависимости  от  типаинтерфейса разброс значений может быть очень большим: от нескольких  Мбайт/с

до 13-16Мбайт/сдля интерфейсов типа  EIDE;  до  80Мбайт/с  для  интерфейсовтипа SCSI и  от 50Мбайт/с и более для наиболее современных интерфейсов  типаIEEE 1394.Кроме скорости передачи данных с производительностью диска  напрямую  связанпараметр  среднего  времени  доступа.  Он   определяет   интервал   времени,необходимый для поиска нужных данных, и зависит от скорости вращения  диска.Для  дисков,  вращающихся  с  частотой  5400об/мин,  среднее  время  доступасоставляет 9-10мкс, для дисков  с  частотой  7200об/мин  —  7-8мкс.  Изделияболее высокого уровня обеспечивают среднее время доступа к данным 5-6мкс.

Дисковод гибких дисков

               Информация на жестком диске может храниться годами, однако иногда  требуетсяее перенос с  одного  компьютера  на  другой.  Несмотря  на  свое  название,жесткий  диск   является   весьма   хрупким   прибором,   чувствительным   кперегрузкам, ударам и толчкам. Теоретически, переносить информацию с  одногорабочего места на  другое  путем  переноса  жесткого  диска  возможно,  и  внекоторых  случаях  так  и  поступают,  но  все-таки  этот  прием  считаетсянетехнологичным,  поскольку  требует  особой  аккуратности  и   определеннойквалификации.

               Для  оперативного  переноса  небольших  объемов  информации  используют  такназываемые  гибкие  магнитные   диски   (дискеты),   которые   вставляют   вспециальный накопитель — дисковод. Приемное отверстие  накопителя  находится на лицевой панели системного блока. Правильное  направление  подачи  гибкогодиска отмечено стрелкой на его пластиковом кожухе.Основными  параметрами  гибких  дисков  являются:   технологический   размер(измеряется в дюймах), плотность записи (измеряется в  кратных  единицах)  иполная емкость.Первый компьютер IBM PC (родоначальник платформы) был вылущен в  1981  году.К нему можно было подключить внешний накопитель, использующий  односторонниегибкие диски диаметром 5,25 дюйма. Емкость диска  составляла  160  Кбайт.  Вследующем году появились аналогичные двусторонние диски емкостью 320  Кбайт.Начиная с 1984 года выпускались гибкие диски 5,25  дюйма  высокой  плотности(1,2Мбайт). В  наши  дни  диски  размером  5,25  дюйма  не  используются,  исоответствующие дисководы в базовой  конфигурации  персональных  компьютеровпосле 1994 года не поставляются.Гибкие диски размером 3,5 дюйма выпускают с 1980  года.  Односторонний  дискобычной плотности имел емкость  180  Кбайт,  двусторонний  —  360  Кбайт,  адвусторонний двойной плотности — 720 Кбайт. Ныне стандартными считают  дискиразмером 3,5 дюйма высокой плотности. Они  имеют  емкость  1440  Кбайт  (1,4Мбайт) и маркируются буквами HD (highdensity — высокая плотность).С  нижней  стороны   гибкий   диск   имеет   центральную   втулку,   котораязахватывается  шпинделем  дисковода  и  приводится  во  вращение.  Магнитнаяповерхность прикрыта сдвигающейся шторкой  для  защиты  от  влаги,  грязи  ипыли. Если на гибком диске записаны ценные данные,  его  можно  защитить  отстирания и перезаписи, сдвинув защитную  задвижку  так,  чтобы  образовалосьоткрытое отверстие. Для разрешения записи  задвижку  перемещают  в  обратнуюсторону и перекрывают отверстие. В некоторых случаях для безусловной  защитыинформации на диске задвижку  выламывают  физически,  но  и  в  этом  случаеразрешить запись на диск  можно,  если,  например,  заклеить  образовавшеесяотверстие   тонкой   полоской   липкой   ленты.   Гибкие   диски   считаютсямалонадежными  носителями  информации.  Пыль,  грязь,  влага,  температурныеперепады и внешние электромагнитные поля  очень  часто  становятся  причинойчастичной или полной утраты данных, хранившихся  на  гибком  диске.  Поэтомуиспользовать гибкие диски в качестве основного средства хранения  информациинедопустимо. Их используют  только  для  транспортировки  информации  или  вкачестве дополнительного (резервного) средства хранения.

Дисковод компакт-дисков CD-ROM

               В период 1994-1995 годах в  базовую  конфигурацию  персональных  компьютеровперестали включать дисководы гибких дисков диаметром 5,25 дюйма,  но  вместоних стандартной стала считаться установка дисковода CD-ROM,  имеющего  такие

же внешние размеры.Аббревиатура CD-ROM (Compact.DiscRead-OnlyMemory) переводится на  русскийязык  как  постоянное  запоминающее  устройство  на  основе   компакт-диска.Принцип действия этого устройства состоит в  считывании  числовых  данных  спомощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска. Цифровая  записьна компакт-диске отличается от записи  на  магнитных  дисках  очень  высокойплотностью, и  стандартный  компакт-диск  может  хранить  примерно  650Мбайтданных.

               Большие объемы данных характерны  для  мультимедийной  информации  (графика,музыка, видео), поэтому дисководы CD-ROM относятся  к  аппаратным  средстваммультимедиа. Программные  продукты,  распространяемые  на  лазерных  дисках,называют   мультимедийными   изданиями.   Сегодня   мультимедийные   изданиязавоевывают  все  более  прочное  место  среди  других  традиционных   видовизданий. Так, например,  существуют  книги,  альбомы,  энциклопедии  и  дажепериодические издания (электронные журналы), выпускаемые на CD-ROM.Основным недостатком стандартных дисководов  CD-ROM  является  невозможностьзаписи данных, но параллельно с ними  существуют  и  устройства  однократнойзаписи CD-R (CompactDiskRecorder), и устройства  многократной  записи  CD-RW.

               Основным параметром дисководов CD-ROM является скорость чтения  данных.  Онаизмеряется в кратных долях. За единицу измерения принята скорость  чтения  впервых серийных образцах, составлявшая 150Кбайт/с. Таким  образом,  дисководс удвоенной скоростью чтения обеспечивает производительность  300Кбайт/с,  сучетверенной скоростью — 600Кбайт/с и  т.д.  В  настоящее  время  наибольшеераспространение имеют устройства чтения CD-ROM  с  производительностью  32х-48х.   Современные    образцы    устройств    однократной    записи    имеютпроизводительность 4х-8х, а устройств многократной записи — до 4х.

Видеокарта (видеоадаптер)

               Совместно с  монитором  видеокарта  образует  видеоподсистему  персональногокомпьютера. Видеокарт						 

Тема 5

Функции  операционных систем персональных компьютеров

5.1. Общие сведения об операционных системах

5.2. Операционные системы и история их развития

5.3. Основы работы с операционной системой Windows 7

5.1. Общие сведения об операционных системах

Операционная система — это комплекс взаимосвязанных системных программ, назначение которого — организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.

Основная функция всех операционных систем – посредническая. Она заключается в обеспечении нескольких видов интерфейса:

v  интерфейса между пользователем и программно-аппаратными средствами компьютера (интерфейс пользователя);

v  интерфейса между программным и аппаратным обеспечением (аппаратно-программный интерфейс);

v  интерфейса между разными видами программного обеспечения (программный интерфейс).

Все операционные системы способны обеспечивать как пакетный, так и диалоговый  режим работы с пользователем.

В пакетном режиме операционная система автоматически исполняет заданную последовательность команд.

В диалоговом режиме операционная система находится в состоянии ожидания команды пользователя и, получив её, приступает к исполнению, а, исполнив, возвращает отклик и ждёт очередной команды.

По реализации интерфейса пользователя различают неграфические и графические операционные системы.

Неграфические операционные системы реализуют интерфейс командной строки. Основным устройством управления в данном случае является клавиатура. Именно эти системы  и обеспечивают диалоговый режим работы.

Графические операционные системы реализуют более сложный тип интерфейса, в котором в качестве органа управления кроме клавиатуры используется мышь или адекватное устройство позиционирования. Работа с графической операционной системой основана на взаимодействии активных и пассивных экранных элементов управления. В качестве активного элемента управления выступает указатель мыши – графический объект, перемещение которого на экране синхронизировано с перемещением мыши. В качестве пассивных элементов управления выступают графические элементы управления приложений (экранные кнопки, значки, переключатели, флажки, раскрывающиеся списки, строки меню и многие другие).

Все операционные системы обеспечивают свой автоматический запуск.

Файловая структура операционных систем

Все современные дисковые операционные системы обеспечивают создание файловой структуры, предназначенной для хранения данных на дисках и обеспечения доступа к ним. Принцип организации файловой структуры – табличный. Поверхность жёсткого диска рассматривается как трёхмерная матрица, измерениями которой являются номера поверхности, цилиндра и сектора. Под цилиндром понимается совокупность всех дорожек, принадлежащих разным поверхностям и находящихся на равном удалении от оси вращения. Данные о том, в каком месте диска записан тот или иной файл, хранятся в системной области диска в специальных таблицах размещения файлов (FAT-таблицах). К FAT-таблице предъявляются очень высокие требования по её надёжности, поскольку нарушение FAT-таблицы приводит к нарушению доступа к данным, записанным на диске. Поэтому FAT-таблица создаётся в двух экземплярах, идентичность которых регулярно контролируется средствами операционной системы.

Наименьшей физической единицей хранения данных является сектор. Ёмкость сектора составляет 512 Кбайт. Поскольку ёмкость FAT-таблицы ограничена, то для дисков, ёмкость которых превышает 32 Мбайта, обеспечить адресацию к каждому отдельному сектору невозможно. С целью устранения этого недостатка секторы условно объединяются в кластеры. Кластер – это наименьшая единица адресации к данным. Ёмкость кластера не фиксирована и зависит от ёмкости диска.

Несмотря на то, что сведения о местоположении файлов хранятся в табличной структуре, пользователю они представляются в виде иерархической структуры, а все необходимые преобразования берёт на себя операционная система.

Под управлением операционной системы осуществляются следующие функции обслуживания файловой структуры:

v  создание файлов и присвоение им имён;

v  создание каталогов (папок) и присвоение им имён;

v  копирование и перемещение файлов между дисками и между каталогами (папками) одного диска;

v  удаление файлов и каталогов (папок);

v  навигация по файловой структуре с целью доступа к заданному файлу, каталогу (папке);

v  управление атрибутами файлов.

Файл – это именованная последовательность байтов произвольной длины. Поскольку файл может иметь нулевую длину, то создание файла состоит в присвоении ему имени и регистрации его в файловой структуре – это одна из функций операционной системы. По способам именования файлов различают “короткое” и “длинное” имя.

Короткое имя файла состоит из двух частей: собственно имени (длина имени от 1 до 8 символов) и расширения имени (длина 3 символа). Имя от расширения отделяется точкой. Как имя, так и расширение могут состоять только из алфавитно-цифровых символов латинского (английского) алфавита. Основным недостатком таких имён является их низкая содержательность, так как несколькими символами не всегда удаётся выразить характеристику файла. С появлением операционных систем серии Windows (начиная с Windows 95) стало возможным создавать длинные имена файлов.

Длинное имя может содержать до 256 символов. Этого вполне достаточно для создания содержательных имён файлов. Длинное имя может содержать любые символы, кроме девяти специальных: / : * ? “ <> |. В имени разрешается использовать пробелы и несколько точек. Расширением имени считаются  все символы, идущие после последней точки.

В современных операционных системах Windows использование длинных имён файлов имеет ряд особенностей:

v  в корневой папке диска (на верхнем уровне иерархической файловой структуры) нежелательно хранить файлы с длинными именами, так как в этой папке ограничено количество единиц хранения, поэтому, чем длиннее имена, тем меньше файлов можно разместить в корневой папке;

v  существует жёсткое ограничение на длину полного имени файла (в него кроме собственного имени файла входит путь доступа к файлу, начиная от вершины иерархической структуры). Полное имя не может быть длиннее 260 символов;

v  разрешается использовать символы любых алфавитов, в том числе и русского;

v  прописные и строчные буквы не различаются операционной системой;

v  во многих случаях выбор расширения имени файла не является частным делом пользователя. Приложения операционных систем предлагают выбрать только основную часть имени и указать тип файла, а соответствующее расширение имени создаётся автоматически.

Кроме имени файла операционная система хранит для каждого файла дату его создания (изменения) и  его атрибуты – это дополнительные параметры, определяющие свойства файлов. Операционная система позволяет их контролировать и изменять. Состояние атрибутов учитывается при проведении автоматических операций с файлами. К основным атрибутам относятся следующие четыре:

v  только для чтения (Read only), то есть файл не предназначен для внесения изменений;

v  скрытый (Hidden), то есть файл не отображается на экране при проведении файловых операций. Это мера защиты против случайного  повреждения файла;

v  системный (System) – это файлы, обладающие важными функциями в работе самой операционной системы;

v  архивный (Archive) в прошлом использовался для работы программ резервного копирования. В современных операционных системах утратил практическое значение, так как используются другие средства для резервного копирования.

Базовые функции операционных систем

Основная функция операционной системы состоит в обеспечении интерфейса приложений с аппаратными и программными средствами вычислительной системы, а также с пользователем. С точки зрения управления исполнением приложений, различают однозадачные и многозадачные операционные системы.

Однозадачные операционные системы передают все ресурсы вычислительной системы одному исполняемому приложению и не допускают ни параллельного выполнения другого приложения  (полная многозадачность), ни его приостановки и запуска другого приложения  (вытесняющая многозадачность). В то же время параллельно с однозадачными операционными системами возможна работа специальных программ называемых резидентами. Такие программы не опираются  на операционную систему, а непосредственно работают с процессором, используя его систему прерываний.

Большинство современных графических операционных систем   являются многозадачными. Они управляют распределением ресурсов вычислительной системы между задачами и обеспечивают:

v  возможность одновременной или поочерёдной работы нескольких приложений;

v  возможность обмена данными между несколькими приложениями;

v  возможность совместного использования программных, аппаратных, сетевых и прочих ресурсов вычислительной системы несколькими приложениями.

От того, как операционная система управляет работой приложений, во многом зависит надёжность всей вычислительной системы. Операционная система должна предоставлять возможность прерывания работы приложений по желанию пользователя и снятия сбойной задачи без ущерба для работы других приложений. При этом требование надёжности может входить в противоречие с требованием её универсальности.

Для правильной работы приложений на компьютере они должны пройти операцию, называемую установкой. При этом осуществляется привязка приложения к существующей программно-аппаратной среде компьютера и его настройка на работу именно в этой среде.

Современные графические операционные системы берут на себя управление установкой приложений. Они управляют распределением ресурсов вычислительной системы между приложениями, обеспечивают доступ устанавливаемых приложений к драйверам устройств вычислительной системы, формируют общие ресурсы, которые могут использоваться разными приложениями, выполняют регистрацию установленных приложений и выделенных им ресурсов.

Средства аппаратного обеспечения вычислительной техники отличаются широким многообразием. Существуют сотни различных моделей видеоадаптеров, звуковых карт, мониторов, принтеров, сканеров и прочего оборудования. При таком многообразии технических устройств ни один разработчик программного обеспечения не в состоянии предусмотреть все варианты взаимодействия своей программы с соответствующим устройством. Гибкость аппаратных и программных конфигураций вычислительных систем поддерживается за счёт того, что каждый разработчик оборудования прикладывает к нему специальные программные средства управления – драйверы. Драйверы имеют точки входа для взаимодействия с прикладными программами, а диспетчеризация обращений прикладных программ к драйверам устройств – это одна из функций операционной системы. Современные операционные системы позволяют управлять не только установкой и регистрацией программных драйверов устройств, но и процессом аппаратно-логического подключения.

Прочие функции операционных систем

Кроме базовых функций операционные системы могут

v  предоставлять различные дополнительные функции. Прочие функции операционных систем могут включать следующие:

v  поддерживать функционирование локальной компьютерной сети без специального программного обеспечения;

v  обеспечивать доступ к основным службам Интернета средствами, интегрированными  в состав операционной системы;

v  создавать системными средствами сервера Интернета, его обслуживание и управление, в том числе дистанционное посредством  удалённого соединения;

v  средства защиты данных от несанкционированного доступа, просмотра и внесения изменений;

v  обеспечение комфортной поочерёдной работы различных пользователей на одном персональном компьютере с сохранением персональных настроек рабочей среды каждого из них;

v  автоматическое исполнение операций обслуживания компьютера и операционной системы по заданному расписанию или под управлением удалённого сервера;

v  обеспечивать работу с компьютером лицам, имеющим физические недостатки, связанные с органами зрения, слуха и другими.

Современные операционные системы могут также включать минимальный набор прикладного программного обеспечения, которое можно использовать для исполнения простейших практических задач:

v  чтение, редактирование и печать текстовых документов;

v  создание и редактирование простейших рисунков;

v  выполнение арифметических и математических расчётов;

v  ведение дневников и служебных блокнотов;

v  создание, передача и приём сообщений электронной почты;

v  создание и редактирование факсимильных сообщений;

v  воспроизведение и редактирование звукозаписи;

v  воспроизведение видеозаписи;

v  разработка и воспроизведение комплексных электронных документов, включающих текст, графику, звукозапись и видеозапись.

В дальнейшем по мере развития аппаратных средств неизбежно будут развиваться и функции  операционных систем.

5.2. Операционные системы и история их развития

Типы операционных систем

1. Стандарт CP/M

Начало созданию операционных систем для микроЭВМ положила ОС СР./М. Она была разработана в 1974 году, после чего была установлена на многих 8-разрядных машинах. В рамках этой операционной системы было создано программное обеспечение значительного объема, включающее трансляторы с языков Бейсик, Паскаль, Си, Фортран, Кобол, Лисп, Ада и многих других, текстовые (Текстовые процессоры - это наиболее широко используемый вид прикладных программ. Они позволяют подготавливать документы гораздо быстрее и удобнее, чем с помощью пишущей машинки. Текстовые процессоры позволяют использовать различные шрифты символов, абзацы произвольной формы, автоматически переносят слова на новую строку, позволяют делать сноски, включать рисунки, автоматически нумеруют страницы и сноски и т.д.) и табличные процессоры, системы управления базами данных.

2. Стандарт MSX

Этот стандарт определял не только ОС, но и характеристики аппаратных средств для школьных ПЭВМ. Согласно стандарту MSX машина должна была иметь оперативную память объемом не менее 16 К, постоянную память объемом 32 К с встроенным интерпретатором языка Бейсик, цветной графический дисплей с разрешающей способностью 256х192 точек и 16 цветами, трехканальный звуковой генератор на 8 октав, параллельный порт для подключения принтера и контроллер для управления внешним накопителем, подключаемым снаружи.

Операционная система такой машины должна была обладать следующими свойствами: требуемая память - не более 16 К, совместимость с СР./М на уровне системных вызовов, совместимость с DOS по форматам файлов на внешних накопителях на основе гибких магнитных дисков, поддержка трансляторов языков Бейсик, Си, Фортран и Лисп. Таким образом, эта операционная система, получившая название MSX-DOS, учитывала необходимость поддержки обширного программного обеспечения, разработанного для СР/М, и одновременно ориентировалась на новые в то время разработки, связанные с DOS, графические пакеты ( Система управления базами данных (СУБД) - позволяет управлять большими информационными массивами - базами данных), символьные отладчики и другие проблемно ориентированные программы.

Успех системы в значительной степени был обусловлен ее предельной простотой и компактностью, возможностью быстрой настройки на различные конфигурации ПЭВМ. Первая версия системы занимала всего 4 К, что было весьма важно в условиях ограниченности объемов памяти ПЭВМ того времени.

3. Операционные системы типа DOS

ОС типа DOS стала доминирующей с появлением 16-разрядных ПЭВМ, использующих 16-разрядные микропроцессоры типа 8088 и 8086. С точки зрения долголетия ни одна операционная система для микрокомпьютеров не может даже приблизиться к DOS. С момента появления в 1981 году DOS распространилась настолько широко, что завоевала право считаться самой популярной в мире ОС. Несмотря на некоторые свои недостатки и на то, что большая ее часть основывается на разработках 70-х годов, DOS продолжает существовать и распространяться и поныне. Хорошо это или плохо, она, вероятно, будет доминировать на рынке операционных систем в течение ближайшего времени. В настоящее время для DOS разработан огромный фонд программного обеспечения. Имеются трансляторы (Транслятор - программа, автоматически преобразующая программу на языке программирования в последовательность инструкций. Разновидности трансляторов - компилятор, интерпретатор) для практически всех популярных языков высокого уровня, включая Бейсик, Паскаль, Фортран, Си, Модула-2, Лисп, Лого, АПЛ, Форт, Ада, Кобол, ПЛ-1, Пролог, Смолток и др.; причем для большинства языков существует несколько вариантов трансляторов. Имеются инструментальные средства для разработки программ в машинных кодах - ассемблеры, символьные отладчики и др. Эти инструментальные средства сопровождаются редакторами, компоновщиками и другими сервисными системами, необходимыми для разработки сложных программ. Кроме системного программного обеспечения для DOS создано множество прикладных программ.

Дисковая ОС ( DOS )

ОС система DOS состоит из следующих частей:

Базовая система ввода-вывода (BIOS), находящаяся в постоянной памяти (постоянном запоминающем устройстве, ПЗУ) компьютера. Эта часть ОС является «встроенной» в компьютер Её назначение состоит в выполнении наиболее простых и универсальных услуг ОС, связанных с осуществлением ввода-вывода. Базовая система ввода-вывода содержит также тест функционирования компьютера , проверяющий работу памяти и устройств компьютера при включении его электропитания. Кроме того, базовая система ввода-вывода содержит программу вызова загрузчика ОС.

Загрузчик ОС – это очень короткая программа, находящаяся в первом секторе каждой дискеты с ОС DOS. Функция этой программы заключается в считывании в памяти еще двух модулей ОС, которые и завершают процесс загрузки DOS.

На жестком диске (винчестере) загрузчик ОС состоит из двух частей. Это связано с тем, сто жесткий диск может быть разбит на несколько разделов (логических дисков). Первая часть загрузчика находится на первом секторе жесткого диска, она выбирает, с какого из разделов жесткого диска следует продолжить. Вторая часть загрузчика находится на первом секторе этого раздела, она считывает в память модуля DOS и передает им в управление.

Дисковые файлы10.SYS и MSDOS.SYS (они могут называться по-другому, например IBMB.COM и IBMDOS.COM для PCDO; URBIOS.SYS и DRDOS.SYS для DRDOS, - названия меняются в зависимости от версии ОС). Они загружаются в память загрузчиком ОС и остаются в памяти компьютера постоянно. Файл 10.SYS представляет собой к базовой системе ввода-вывода в ПЗУ. Файл MSDOS.SYS реализует основные высокоуровневые услуги DOS.

Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем. Командный процессор находится в дисковом файле COMMAND.COM на диске, с которого загружается ОС. Некоторые команды пользователя, например Type, Dir или Cop, командный процессор выполняет сам. Такие команды называются внутренними. Для выполнения остальных (внешних) команд пользователя командный процессор ищет на дисках программу с соответствующим именем и если находит её, то загружает в память и передает её управление. По окончании работы программы командный процессор удаляет программу из памяти и выводит сообщение о готовности к выполнению команды (приглашение DOS).

Внешние команды DOS – это программы, поставляемые вместе с ОС в виде отдельных файлов. Эти программы выполняют действия обслуживающего характера, например форматирование дискет, проверку дисков и т.д.

Драйверы устройств – это специальные программы, которые дополняют систему ввода-вывода DOS и обеспечивают обслуживание новых или нестандартное использование имеющихся устройств. Например, с помощью драйверов возможна работа с «электронным диском» т.е. частью памяти компьютера, с которой можно работать так же, как и с диском. Драйверы загружаются в память компьютера при загрузки ОС, их имена указывает в специальном файле CONFIG.SYS. Такая схема облегчает добавление новых устройств позволяет делать это, не затрагивая системные файлы DOS

Версии DOS

Всего за несколько лет система МS DOS прошла путь от простого загрузчика до универсальной сложившейся операционной системы для персональных компьютеров, построенных на базе микропроцессоров Intel 8086. МS DOS поддерживает компьютерные сети и графические интерфейсы пользователя, всевозможные запоминающие устройства, служит основой для тысяч прикладных программ.. Система МS DOS, имеющая более 10 млн. зарегистрированных пользователей, постоянно «отбирает» пользователей у своих конкурентов. Предшественником МS-DOS была операционная система 86-DOS, написанная в середине 80-х гг. Тимом Петерсоном для компании Sеаttlе Соmputer Рroducts. В то время наиболее популярной системой для микрокомпьютеров на базе Intel 8080 и Zilog Z-80 была операционная система СР/М-80 фирмы Digital Research. Эта система обеспечивала доступ к разнообразным средствам прикладного программного обеспечения (текстовые процессоры, администраторы баз данных и т.д.). Для облегчения процесса переноса прикладных программ из 8-битной системы СР/М-80 в новую 16-битную среду системы 86-DOS последняя изначально строилась так, чтобы в ней имитировались все функции и виды операций СР/М-80. Вследствие этого структуры блоков управления файлами, префиксов сегментов программ и выполнимых файлов в системе 86-DOS почти идентичны структурам СР/М-80. Программы, существовавшие в СР/М-80, можно было легко преобразовать (обрабатывая файлы исходных программ с помощью специального транслятора) и далее запускать в системе 86-DOS либо сразу, либо выполнив несложное ручное редактирование. Ввиду того, что 86-DOS поставлялась на рынок как собственная операционная система семейства микрокомпьютеров фирмы Seattle Computer Research с интерфейсом S-100 на базе Intel 8086, в целом такой подход слабо повлиял на состояние дел в мире персональных компьютеров. Другие поставщики микрокомпьютеров на базе Intel 8086, вынужденные по очевидным причинам применять операционную систему конкурентов, с нетерпением ждали выпуска системы СР/М-86 фирмы Digital Research. В октябре 1980 г. кампания IВМ предложила фирмам, занимающимся разработкой программного обеспечения для микрокомпьютеров, начать поиск операционной системы для нового семейства персональных компьютеров. Фирма Microsoft не могла предложить собственной операционной системы, за исключением автономной версий Microsoft ВАSIС, однако она заплатила фирме Seattle Computer Products за право продавать систему Петерсона 86-DOS. За это Seattle Computer Products получила лицензию на право использовать и продавать языки программирования и все версии операционной системы для микропроцессора 8086, разработанные фирмой Microsoft. В июле 1981 г. Мicrosoft приобрела все права на систему 86-DOS, значительно переработала ее и дала название МS DOS. Когда осенью 1981 г. появились первые компьютеры IВМ РС, фирма IВМ предложила для них в качестве основной операционную систему МS DOS, названную РС DOS 1.0. Кроме того, фирма IВМ выбрала для микрокомпьютеров РС в качестве альтернативных операционных систем системы СР/М-86 (фирмы Digital Research) и Р-sуstem (фирмы Softech). Однако обе эти системы имели ряд недостатков: обладали малым для IBМ РС быстродействием, высокой стоимостью, отсутствием доступных языков программирования. Окончательно чаша весов склонилась в пользу системы РС DOS после того, как фирма IВМ с ее помощью реализовала все прикладные программные средства для IВМ РС, а также инструментарий, работающий под их управлением. Поэтому с самого начала разработчики программного обеспечения ориентировались на РС DOS, а системы СР/М-86 и Р-system не заняли сколько-нибудь значительного места на рынке программного обеспечения для IВМ РС.

4. Операционные системы, основанные на графическом интерфейсе

Помимо широко распространенных машин, проектируемых в соответствии со сложившимися стандартами, часто создаются машины, в которых особо выделяется какое-либо свойство. Так, наибольшее внимание в начале и середине 80-х годов привлекли своими графическими возможностями машины Macintosh и Amiga. В первой из них дисплей был монохромным, во второй - цветным, но обе отличались высокой разрешающей способностью и скоростью вывода графической информации на дисплей.

Операционные системы для этих машин были спроектированы так, чтобы максимально использовать возможности работы с графикой. В них используется многооконный интерфейс и манипулятор "мышь". Для выбора той или иной операции или рабочего объекта на экран выводится несколько условных графических символов (пиктограмм), среди которых пользователь делает выбор с помощью "мыши".

5 Пи – система

В начальный период развития персональных компьютеров была создана операционная система USCD p-system. Основу этой системы составляла так называемая П-машина - программа, эмулирующая гипотетическую универсальную вычислительную машину. П-машина имитирует работу процессора, памяти и внешних устройств, выполняя специальные команды, называемые П-кодом. Программные компоненты Пи-системы (в том числе компиляторы) составлены на П-коде, прикладные программы также компилируются в П-код. Таким образом, главной отличительной чертой системы являлась минимальная зависимость от особенностей аппаратуры ПЭВМ. Именно это обеспечило переносимость Пи-системы на различные типы машин. Компактность П-кода и удобно реализованный механизм подкачки позволял выполнять сравнительно большие программы на ПЭВМ , имеющих небольшую оперативную память.

Однако принципиальной особенностью данной системы являлся преимущественно интерпретационный режим исполнения прикладных программ, что влекло интенсивные обмены информацией между оперативной памятью и внешними накопителями. В результате происходило существенное замедление работы.

Операционная система Multics

Итак, все началось в далеком 1965-м... Четыре года компания American Telegraph & Telephone Bell Labs совместно с фирмой General Electric и группой исследователей из Масачусесткого технологического института творила проект Os Multics (также именуемый MAC - не путать с МасOS). Целью проекта было создание многопользовательской интерактивной операционной системы, обеспечивающей большое число пользователей удобными и мощными средствами доступа к вычислительным ресурсам. Эта ОС основывалась на принципах многоуровневой защиты. Виртуальная память имела сегментно-страничную организацию, где с каждым сегментом связывался уровень доступа. Для того, чтобы какая-либо программа могла вызвать программу или обратиться к данным, располагающимся в некотором сегменте, требовалось, чтобы уровень выполнения этой программы был не ниже уровня доступа соответствующего сегмента. Также впервые в Multics была реализована полностью централизованная файловая система. То есть, даже если файлы находятся на разных физических устройствах, логически они как бы присутствуют на одном диске. В директории же указан не сам файл, а лишь линк на его физическое местонахождение. Если вдруг файла там не оказывается, умная система просит вставить соответствующий девайс. Помимо этого, в Multics наличествовал большой объем виртуальной памяти, что позволяло делать имэйджи файлов из внешней памяти в виртуальную. Увы, но все попытки наладить в системе относительно дружественный интерфейс провалились. Было вложено много денег, а результат был несколько иной, нежели хотелось ребятам из Bell Labs. Проект был закрыт. Кстати, участниками проекта значились Кен Томпсон и Денис Ритчи. Несмотря на то, что проект был закрыт, считается, что именно ОС Multics дала начало ОС Unix.

7 Операционные системы семейства UNIX

Система UNIX приобрела популярность в связи с ее успешным использованием на мини-ЭВМ. Этот успех послужил толчком к тому, чтобы создать подобную систему и для персональных компьютеров. Как правило, различные версии ОС, относящихся к этому семейству, имеют свои названия, но в основных чертах повторяют особенности UNIX.

UNIX - операционная система, которая позволяет осуществить выполнение работ в многопользовательском и многозадачном режиме. Поначалу она предназначалась для больших ЭВМ, чтобы заменить MULTICS. UNIX является очень мощным средством в руках программиста, но требует очень большого объёма ОЗУ и пространства диска. Несмотря на попытки стандартизировать эту операционную систему, существует большое количество различных его версий, главным образом потому, что она была распространена в виде программы на языке Си, которую пользователи стали модифицировать для своих собственных нужд.

Главной отличительной чертой этой системы является ее модульность и обширный набор системных программ, которые позволяли создать благоприятную обстановку для пользователей-программистов. Система UNIX органически сочетается с языком Си, на котором написано более 90% ее собственных модулей. Командный язык системы практически совпадает с языком Си, что позволяло очень легко комбинировать различные программы при создании больших прикладных систем.

UNIX имеет "оболочку", с которой пользователь непосредственно взаимодействует, и "ядро", которое, собственно, и управляет действиями компьютера. Компьютер выводит в качестве приглашения для ввода команд долларовый знак. Из-за продолжительности пользования этой операционной системы количество команд весьма велико. В добавление к командам по управлению файлами, которые присутствуют в любой операционной системе, UNIX имеет, по крайней мере, один текстовый редактор, а также форматер текста и компилятор языка Си, что позволяет, по мере надобности, модифицировать "оболочку".

От UNIX многие другие операционные системы переняли такие функции, как переназначение, канал и фильтр; однако UNIX имеет, несомненно, преимущество в том, что она с самого начала разрабатывалась как многопользовательская и многозадачная операционная система. Имена файлов могут иметь 14 знаков, причём в именах файлов различаются заглавные и строчные буквы. Первоначальный набор команд операционной системы расширился до 143 в версии 7.0; в версии System III добавилась ещё 71 команда, ещё 25 - в Berkeley 4.1 и следующие 114 в Berkeley 4.2. Из-за такого обилия команд UNIX не относится к самым удобным для пользователя языкам. Работа облегчается, если применять графический пользовательский интерфейс, но поскольку такое количество команд и без того занимает значительный объём памяти, этот интерфейс требует ещё большего объёма памяти и пространства диска.

С тем, что такое операционные системы и их особенностями в целом, мы разобрались, теперь самое время приступить к более детальному, конкретному рассмотрению многообразия ОС, которое обычно начинается с рассмотрения краткой истории появления и развития.

Операционная система Unix

Считается, что в появлении Юникса в частности виновата... компьютерная игра. Дело в том, что Кен Томпсон непонятно чего ради создал игрушку «Space Travel». Он написал ее в 1969 году на компьютере Honeywell-635, который использовался для разработки Multics. Но фишка в том, что ни вышеупомянутый Honeywell, ни имевшийся в лаборатории General Electric-645 не подходили для игрушки. И Кену пришлось найти другую ЭВМку - 18-разрядный компьютер РDР-7. Кен с ребятами разрабатывал новую файловую систему, дабы облегчить себе жизнь и работу. Ну и решил опробовать свое изобретение на новенькой машине. Опробовал. Весь отдел патентов Bell Labs дружно радовался. Томпсону этого показалось мало и он начал ее усовершенствовать, включив такие функции как inodes, подсистему управления процессами и памятью, обеспечивающую использование системы двумя пользователями в режиме TimeSharing'а (разделения времени) и простой командный интерпретатор. Кен даже разработал несколько утилит под систему. Собственно, сотрудники Кена еще помнили, как они мучались над ОС Multics, поэтому в честь старых заслуг один из них - Брайан Керниган - решил назвать ее похожим именем - UNICS. Через некоторое время название сократили до UNIX (читается так же, просто писать лишнюю букву настоящим программистам во все времена было лень). ОС была написана на ассемблере. Вот мы и подбираемся к тому, что известно в мире как «Первая редакция UNIX». В ноябре 1971 года был опубликован первый выпуск полноценной доки по Юниксу. В соответствии с этим и ОС была названа «Первой редакцией UNIX». Вторая редакция вышла довольно быстро - меньше, чем через год. Третья редакция ничем особенным не отличалась. Разве что заставила Дениса Ритчи «засесть за словари», вследствие чего тот написал собственный язык, известный сейчас как С. Именно на нём была написана 4-я редакция UNIX в 1973 году. В июле 1974 года вышла 5-я версия UNIX. Шестая редакция UNIX (аkа UNIX V6), выпущенная в 1975 году, стала первым коммерчески распространяемым Юниксом. Большая ее часть была написана на С.

Позже была полностью переписана подсистема управления оперативной и виртуальной памятью, заодно изменили интерфейс драйверов внешних устройств. Все это позволило сделать систему легко переносимой на другие архитектуры и было названо «Седьмая редакция» (aka UNIX version 7). Когда в 1976 году в Университет Беркли попала «шестерка», там возникли местные Юникс-гуру. Одним из них был Билл Джой.

Собрав своих друзей-программистов, Билли начал разработку собственной системы на ядре UNIX .Запихнув помимо основных функций кучу своих (включая, компилятор Паскаля), он назвал всю эту сборную солянку Distribution (BSD 1.0). Вторая версия BSD почти ни чем не отличалась от первой. Третья версия BSD основывалась на переносе UNIX Version 7 на компьютеры семейства VAX, что дало систему 32/V, легшую в основу BSD 3.x. Ну, и самое главное - при этом был разработан стек протоколов ТСР/IР; разработка финансировалась Министерством Безопасности США.

Первая коммерческая система называлась UNIX SYSTEM III и вышла она в 1982 году. В этой ОС сочетались лучшие качества UNIX Version 7.Далее Юниксы развивались примерно так:

Во-первых, появились компании, занимавшиеся коммерческим переносом UNIX на другие платформы. К этому приложила руку и небезызвестная Microsoft Corporation, совместно с Santa Cruz Operation произведшая на свет UNIX-вариацию под названием XENIX.

Во-вторых, Bell Labs создала группу по развитию Юникса и объявила о том, что все последующие коммерческие версии UNIX (начиная с System V) будут совместимы с предыдущими.

К 1984-му году был выпущен второй релиз UNIX System V, в котором появились: возможности блокировок файлов и записей, копирования совместно используемых страниц оперативной памяти при попытке записи (сору-on-write), страничного замещения оперативной памяти и т. д. К этому времени ОС UNIX была установлена на более чем 100 тыс. компьютеров.

В 1987-м году выпущен третий релиз UNIX System V. Было зарегистрировано четыре с половиной миллиона пользователей этой эпической операционной системы...Кстати, что касается Linux’а, то он возник лишь

Тема 6

Стандартные и служебные программы Windows

6.1. Стандартные  программыWindows

6.2. СлужебныеприложениеWindows

6.1. Стандартные прикладные  программы Windows

Стандартные программы в Windows - набор полезных и популярных программ, поставляемых вместе с Windows. Служат для различных целей.

Стандартными программами ос Windows являются:

1.      Блокнот

2.      Paint

3.      Калькулятор

4.      WordPad

Блокнот является текстовым редактором. Блокнот – одна из самых простых программ по работе с текстом. В ней мы можем только вводить текст и редактировать его. Изменять шрифт или размер отдельных символов, т.е. производить форматирование текста, в этой программе мы не можем. Но, тем не менее, эта программа может быть полезна, так как она очень проста, документы, созданные в ней, занимают очень немного места, к тому же Блокнот установлен на всех компьютерах с Windows и поэтому документы, созданные в этой программе можно открыть на любом компьютере.

Давайте запустим Блокнот. Для этого щелкаем мышкой по значку программы в папкеСтандартные меню Пуск. Откроется окно программы (рис.1).

Поскольку программа Блокнот очень проста, то имеет смысл на ее примере рассмотреть некоторые элементы интерфейса (внешнего вида), которые вы в дальнейшем будете постоянно встречать в других программах.

В строке заголовка окна выводится значок программы Блокнот, название открытого документа (Безымянный) и название самой программы.
Ниже расположена строка выпадающего меню. Если вы щелкнете мышкой на названии одного из пунктов меню, то вы увидите содержание данного пункта. Например, давайте кликнем левой кнопкой мыши на меню Файл (рис.2).

В каждом таком выпадающем меню находятся инструменты программы. Как вы уже догадались, для удобства работы с программой инструменты разбиты на группы, которые и формируют меню. Как правило, большинство программ имеют выпадающее меню, причем названия меню могут отличаться, но в большинстве случаев вы увидите меню Файл, Правка, Формат, Вид иСправка. Эти меню стали своеобразным стандартом и инструменты, находящиеся в них, часто в различных программах очень схожи.

Теперь давайте рассмотрим инструменты меню Файл. Обратите внимание на то, что напротив некоторых пунктов меню написаны сочетания клавиш, например, напротив пункта Сохранитьстоит сочетание CTRL+S. Что такое сочетание клавиш? Помните про клавиши-модификаторы? Так вот, если мы нажмем клавишу Ctrl, которая находится в самом нижнем ряду клавиатуры либо слева, либо около клавиш управления курсором справа, а затем удерживая ее нажатой нажмем еще и клавишу S, то такое действие будет иметь такой же эффект, что и выбор пунктаСохранить в меню Файл. Это значит, что для того чтобы вам проделать какое-либо действие или вызвать необходимый инструмент программы, вам не нужно каждый раз заходить в выпадающие меню и искать инструмент там. Вы можете запомнить сочетание клавиш, которое вызывает этот инструмент, и затем, при необходимости, пользоваться им. Такие сочетания клавиш называют горячими клавишами, так как они позволяют очень быстро получать доступ к необходимым функциям программ. В нашем случае сочетание клавиш Ctrl+S сохранит созданный нами текстовый документ.

„Но“ — скажете вы – „мы ведь еще ничего не создали!“. И да, и нет. Дело в том, что когда мы запустили программу Блокнот, она автоматически создала новый текстовый документ, присвоив ему название – Безымянный. Этот документ пока пустой и он не сохранен, т.е. если мы его закроем, то он не останется на нашем компьютере. Именно поэтому мы можем его сохранить и не важно, что в нем пока нет никакой информации. Многие программы при открытии создают новые документы и вы можете сразу начать работу с программой, не делая лишних движений для создания нового документа.

Итак, мы нажали Ctrl+S или выбрали пункт Сохранить в меню Файл. Открылось окноСохранить как (рис.3).

Это окно также является стандартным для большинства программ, и вы с ним не раз еще столкнетесь при работе на компьютере. Нам предлагается сохранить наш документ в Библиотеку Документы.

О Библиотеках поговорим позже, а сейчас давайте просто сохраним наш документ. Для этого нам нужно указать имя файла (документа) в поле Имя файла. Назовем его Текст и нажмем кнопку Сохранить. Обратите внимание на строку заголовка. В нем изменилось название нашего документа (рис. 4).

Paint – это растровый графический редактор, который входит в состав стандартных программ операционных программ MicrosoftWindows, начиная с Windows 1.0. Первая версия Paint появилась в Windows 1.0. В Windows 3.0 он был переименован в PaintBrush. Но потом в Windows 95 и поздних версиях Windows был опять переименован в Paint.

В версии PaintWindows 3.0 поддерживались только форматы MSP, BMP, PCX и RLE. Последние два в следующих версиях больше не поддерживаются.

В Windows 95 была введена новая версия Paint. Тот же самый интерфейс продолжал использоваться в следующих версиях Windows вплоть до операционной системы WindowsVista.

В Windows 98 появилась возможность дополнительно установить в систему поддержку JPEG, в связи с этим в графическом редакторе Paint стали поддерживаться следующие форматы: BMP, JPEG, PNG, TIFF, GIF.

В операционной системе Windows 7 появилась новая, полностью переработанная версия Paint. Большинство инструментов, используемых в Paint, находятся на ленте рядом с верхней частью окна Paint. Теперь стандартное приложение Paint имеет ленточный интерфейс, подобный Microsoft Office 2007, дополнительные кисти и фигуры и прочие изменения.

Определения графических форматов:

v  BMP (bitmap) — формат хранения растровых изображений. Изначально формат мог хранить только аппаратно-зависимые растры (DDB), но с развитием технологий отображения графических данных формат BMP стал преимущественно хранить аппаратно-независимые растры. Файлы формата BMP могут иметь расширения .bmp, .dib и .rle.

v  PCX (PCExchange) — стандарт представления графической информации. Использовался графическим редактором ZSoft PC Paintbrush (одной из первых популярных графических программ) для MS-DOS компании Microsoft, текстовых процессоров и настольных издательских систем типа MicrosoftWord и VenturaPublisher, разработанный компанией ZSoftCorporation. Тип формата — растровый. Большинство файлов такого типа использует стандартную палитру цветов, но формат был расширен из расчета хранения 24-битных изображений. PCX — аппаратно-зависимый формат. Предназначается для хранения информации в файле в таком же виде, как и в видеоадаптере.

v  JPEG (JointPhotographicExpertsGroup) — является широкоиспользуемым методом сжатия фотоизображений. Формат файла, который содержит сжатые данные, обычно также называют именем JPEG; наиболее распространённые расширения для таких файлов .jpeg, .jfif, .jpg, .JPG, или .JPE. Однако из них .jpg самое популярное расширение на всех платформах.

v  PNG (portablenetworkgraphics) — растровый формат хранения графической информации, использующий сжатие без потерь. PNG был создан как для улучшения, так и для замены формата GIF графическим форматом, не требующим лицензии для использования. Обычно файлы формата PNG имеют расширение PNG.

v  TIFF (TaggedImageFileFormat) — формат хранения растровых графических изображений. Изначально был разработан компанией Aldus в сотрудничестве с Microsoft, для использования с PostScript. TIFF стал популярным форматом для хранения изображений с большой глубиной цвета, используется при сканировании, отправке факсов, распознавании текста, в полиграфии, широко поддерживается графическими приложениями. Файлы формата TIFF, как правило, имеют расширение .tiff или .tif

v  GIF (GraphicsInterchangeFormat) — формат хранения графических изображений. Формат GIF способен хранить сжатые данные без потери качества в формате до 256 цветов. Независящий от аппаратного обеспечения формат GIF был разработан в 1987 году (GIF87a) фирмой CompuServe для передачи растровых изображений по сетям. В 1989-м формат был модифицирован (GIF89a), были добавлены поддержка прозрачности и анимации. GIF использует LZW-компрессию, что позволяет неплохо сжимать файлы, в которых много однородных заливок.

Для того чтобы открыть Paint можно воспользоваться следующими способами:

1. Нажать на кнопку меню «Пуск», открыть пункт «Все программы», после чего открыть папку «Стандартные» и выбрать «Paint»;
2. Нажать на кнопку меню «Пуск» и в поле поиска ввести mspaint.exe, после чего в найденных результатах нажать левой кнопкой на найденном объекте

На следующем скриншоте можно увидеть внешний вид графического редактора Paint:

Операции с созданием, открытием и сохранением изображений в графическом редакторе Paint

Чтобы выполнить действия, о которых будет написано ниже, нужно нажать на кнопку Paint   в левом верхнем углу окна приложения.

Создание нового изображения

По умолчанию имя создаваемого файла – Безымянный. Сразу после запуска Paint его окно готово к созданию нового рисунка. Для создания рисунка нужно сделать следующее:

1. Нажать кнопку меню Paint;
2. Выбрать пункт «Создать».

Первое сохранение изображения

Закончив работу над рисунком, сохраним созданное изображение, дав ему подходящее имя и указав папку, в которой следует сохранить это изображение. Для этого сделайте следующее:

1. Нажмите на кнопку Paint и выберите команду «Сохранить» (или воспользуемся комбинацией клавиш Ctrl+S);
2. В появившемся диалоге «Сохранить как» следует выбрать папку, в которую должен быть сохранен файл. Если требуется сохранить файл в новой папке, то ее можно создать непосредственно из этого диалога используя контекстное меню или кнопку «Новая папка» на панели действий. В поле «Тип файла» нужно выбрать желаемый формат файла. По умолчанию это «PNG».
3. В поле «Имя файла» введите имя и нажмите на кнопку «Сохранить». Для отмены сохранения нужно нажать на кнопку «Отмена».

При последующих сохранениях этого файла команда «Сохранить» будет записывать изменённый файл поверх старого, а чтобы сохранить рисунок как новый файл нужно в меню Paint выбрать команду «Сохранить как», которая откроет диалоговое окно для сохранения новой редакции под другим именем и, при необходимости, в другой папке.

Графический редактор Paint может сохранять изображения в следующих форматах:

Открытие изображения

Вместо создания нового рисунка, в программе Paint можно открыть существующий и внести в него изменения. Чтобы просмотреть или отредактировать рисунок, его нужно открыть. Для этого используется команда «Открыть». Сделайте следующее:

1. Нажмите на кнопку Paint, а затем выберите команду «Открыть» (можно воспользоваться комбинацией клавиш Ctrl+O).
2. В диалоговом окне «Открыть», передвигаясь по дереву каталогов, следует открыть папку, содержащую нужный файл. По умолчанию в диалоговом окне будут выведены все файлы с рисунками. Также при открытии можно выбрать тип файлов, которые нужно отображать в диалоге открытия. Доступные расширения: Точечный рисунок, JPEG, GIF, TIFF, PNG, ICO. Если же искомый файл имеет другое расширение, то следует выбрать этот тип в выпадающем списке «Тип файлов» или просто выбрать все файлы *.*. После того, как нужное изображение будет найдено, нужно его выделить, щелкнув на нем левой кнопкой мыши, что поместит его имя в строку для ввода имени файла и нажать на кнопку «Открыть».

Отправка изображения по электронной почте

Если на компьютере установлена и настроена программа электронной почты, рисунок можно вложить в почтовое сообщение и отправить его другим пользователям по электронной почте. Для того, чтобы отправить рисунок по электронной почте нужно выполнить следующие действия:

1. Сохранить рисунок, как описывалось выше.
2. Нажать на кнопку Paint и выбрать команду «Отправить по электронной почте».
3. В почтовом клиенте, установленном по умолчанию, нужно указать адрес электронной почты получателя, тему письма и ввести какой-либо текст с описанием вложения. Теперь можно отправить сообщение с вложенным рисунком.

Использование рисунка в качестве фона рабочего стола

При помощи графического редактора Paint также можно устанавливать обои для рабочего стола. Для того чтобы установить рисунок, который на данный момент открыт в Paint в качестве фонового рисунка – выполните следующие действия:

1. Сохраните рисунок, как описывалось выше.
2. Нажмите на кнопку Paint и выберите команду «Сделать фоновым рисунком рабочего стола» и выберите один из параметров фона рабочего стола.

Доступные параметры:

• Заливка
• Замостить
• По центру

На следующем скриншоте можно увидеть меню, которое открывается по нажатию на кнопку Paint.

Как говорилось выше, в ряде стандартных приложений операционной системы Windows 7 теперь используется ленточный интерфейс. Выбирать элементы для рисования стало гораздо проще. Ниже рассматривается каждый из доступных элементов растрового графического редактора.

Рисование линий

Для рисования в графическом редакторе Paint можно использовать различные инструменты. Вид линий на рисунке определяется выбранным инструментом и параметрами. Далее представлены инструменты для рисования линий в Paint.

Инструмент «Карандаш»

Инструмент «Карандаш»   остался без изменений. Он позволяет проводить тонкие произвольные линии или кривые. Для того чтобы воспользоваться этим инструментом, выполним следующие действия:

1. На вкладке «Главная» в группе «Инструменты» нажмите левой кнопкой мыши на инструменте «Карандаш» ;
2. В группе «Цвета» выберите «Цвет 1», а затем выберите тот цвет, который нужен для рисования линии и с помощью указателя мыши проведите линию в области рисования.

Чтобы рисовать цветом 2 (цветом фона), нажмите на правую кнопку мыши и удерживайте ее во время перемещения указателя.

Инструмент «Кисть»

Инструмент «Кисть»   позволяет проводить линии различного вида и текстуры, подобно использованию разных художественных кистей. При помощи использования разных кистей, можно изображать произвольные и кривые линии различного вида. В графическом редакторе Paint операционной системы Windows 7 появилось целых девять разновидностей кисти, а именно:

v  Обычная кисть, которую сделали более сглаженной;

v  Каллиграфическая кисть 1, особенностью этой кисти является то, что при помощи нее можно рисовать с наклоном в 45 градусов влево;

v  Каллиграфическая кисть 2, очень похожа на каллиграфическую кисть 1, но отличается она тем, что при использовании этой кисти выполняется наклон в 45 градусов вправо;

v  Баллончик не изменился по сравнению с предыдущими версиями графического редактора Paint;

v  Масляная кисть, при помощи которой можно рисовать толстыми штрихами;

v  Пастельная кисть при использовании очень напоминает рисование обычным мелом или пастелью;

v  Маркер используется для того чтобы можно было закрашивать объекты наполовину, т.е. можно увидеть те элементы, которые располагаются под слоем маркера;

v  Обыкновенный карандаш имитирует работу карандаша со средней жесткостью, рисуя тонкие линии

v  Акварель, новая полупрозрачная плавная, постепенно исчезающая кисть.

Для того чтобы использовать инструмент «Кисть», выполните следующее:

1. На вкладке «Главная» нажмите на стрелку рядом с инструментом «Кисть»;
2. Выберите ту художественную кисть, которая нужна для рисования определенных фрагментов;
3. Нажмите на кнопку «Размер» и выберите размер, который будет определять толщину мазка кисти;
4. В группе «Цвета» выберите «Цвет 1», а затем выберите тот цвет, который нужен для рисования линии и с помощью указателя мыши проведите линию в области рисования.

Чтобы рисовать цветом 2 (цветом фона), нажмите на правую кнопку мыши и удерживайте ее во время перемещения указателя

Инструмент «Линия»

Инструмент «Линия»   используется для построения прямых линий. После активации этого инструмента можно выбирать толщину линии и ее вид, для использования этого инструмента делаем следующее:

1. На вкладке «Главная» перейдите в группу «Фигуры» и из библиотеки фигур выберите инструмент «Линия» .
2. Нажмите на кнопку «Размер» и выберите размер, определяющий ее толщину.
3. В группе «Цвета» выберите «Цвет 1», а затем выберите тот цвет, который нужен для рисования линии и с помощью указателя мыши проведите линию в области рисования.

Чтобы рисовать цветом 2 (цветом фона), нажмите на правую кнопку мыши и удерживайте ее во время перемещения указателя

4. Для того чтобы изменить стиль линии, в группе «Фигуры» нажмите на кнопку «Контур», а затем выберите стиль линии.

Для того чтобы провести горизонтальную или вертикальную линии, зажмите кнопку SHIFT и проводите линию с начальной до конечной точки.

Доступны следующие стили линий:

v  Без контура;

v  Сплошной цвет;

v  Пастель;

v  Маркер;

v  Масло;

v  Текстурный карандаш;

v  Акварель.

Инструмент «Кривая»

Инструмент «Кривая» дает возможность рисовать всевозможные дуги. Принцип использования этого инструмента остался без изменений. Для того чтобы нарисовать кривую линию, выполним следующие действия:

1. На вкладке «Главная» перейдите в группу «Фигуры» и из библиотеки фигур выберите инструмент «Кривая» ;
2. Нажмите на кнопку «Размер» и выберите размер, определяющий ее толщину.
3. В группе «Цвета» выберите «Цвет 1», а затем выберите тот цвет, который нужен для рисования линии и с помощью указателя мыши проведите линию в области рисования.

Чтобы рисовать цветом 2 (цветом фона), нажмите на правую кнопку мыши и удерживайте ее во время перемещения указателя

4. После того как прямая линия будет проведена, нажмите на области изображения, где требуется разместить изгиб, и переместите указатель мыши нужную сторону для придания дуге нужного изгиба.

Рисование всевозможных фигур

С помощью графического редактора Paint на свое изображение можно добавлять различные фигуры. В этой версии графического редактора пополнена библиотека фигур. К стандартным эллипсу, прямоугольнику, вектору, кривой, многограннику и скругленному прямоугольнику добавилось еще 17 фигур. Среди новых фигур можно отметить: треугольник равнобедренный, треугольник прямоугольный, ромб, пяти- и шестиугольник, стрелки вправо, влево, вверх и вниз, звезда четырех- и пятиугольная, звезда Давида, прямоугольный, круглый и «думающий» пузыри для комиксов, сердце и молния. Если требуется создать собственную фигуру, можно воспользоваться инструментом«Многоугольник»   .

Для добавления фигуры на рисунок сделаем следующие действия:

1. На вкладке «Главная» перейдите в группу «Фигуры» и из библиотеки фигур выберите готовую фигуру;
2. Для того чтобы нарисовать фигуру, достаточно только перетащить указатель мыши.

Чтобы нарисовать фигуру с равными сторонами, зажмите кнопку SHIFT и перетащите указатель мыши в нужном направлении.

3. Выделив фигуру, можно выполнить следующие действия:

v  Для того чтобы изменить стиль фигуры, в группе «Фигуры» нажмите на кнопку «Контур», а затем выберите стиль линии.

v  Нажмите на кнопку «Размер» и выберите размер, определяющий ее толщину;

v  В группе «Цвета» выберите «Цвет 1», а затем выберите тот цвет, который нужен для рисования линии и с помощью указателя мыши проведите линию в области рисования. «Цвет 2» является цветом заливки фигуры.

v  Для того чтобы изменить стиль фигуры, в группе «Фигуры» нажмите на кнопку «Контур», а затем выберите стиль фигуры.

Существуют семь разновидностей заливки:

v  Нет/отсутствует

v  Однотонный

v  Пастель

v  Маркер

v  Масло

v  Карандаш

v  Акварель

Инструмент «Надпись»

В графическом редакторе Paint можно добавлять текст или сообщения к любому изображению. Для этих целей предназначен инструмент «Надпись»  . Чтобы использовать этот инструмент, выполните следующие действия:

1. На вкладке «Главная» перейдите в группу «Инструменты» и выберите инструмент «Надпись»  ;
2. Перетащите указатель мыши на ту область рисования, где должен находиться текст;
3. В появившейся группе «Инструменты ввода текста», на вкладке «Текст», при помощи раскрывающегося списка «Семейство шрифтов» и «Размер шрифта»можно выбрать шрифт и его размер. Кнопки «Полужирный», «Курсив», «Подчеркнутый» и «Зачеркнутый» отвечают за начертание текста. В группе «Фон»можно сделать текст прозрачным.

4. В группе «Цвета» выберите «Цвет 1», а затем выберите тот цвет, который нужен для текста;
5. В появившемся поле для ввода введите текст, который нужно добавить.

При работе с графическим редактором Paint может появиться необходимость изменения части изображения или объекта. Для этого нужно выделить часть изображения, после чего внести те изменения, которые необходимо. Можно выполнить следующие действия:

v  Изменить размер объекта;

v  Переместить или скопировать объект;

v  Повернуть объект;

v  Обрезать изображение;

v  Оставить только выделенный фрагмент.

Инструмент «Выделение»

Инструмент «Выделение»   предназначен для выделения фрагмента рисунка, который может иметь произвольную форму. Чтобы выделить часть изображения для изменения, выполним следующие действия:

1. Нарисуйте любой объект в области рисования;
2. Нажмите на стрелку рядом с инструментом «Выделение» на вкладке «Главная» в группе «Изображение»;
3. Можно выполнить одно из следующих действий:

v  Для того чтобы выделить квадратную или прямоугольную область на изображении, можно воспользоваться командой «Прямоугольное выделение» и перетащить указатель для выделения части изображения, с которой будет вестись дальнейшая работа.

v  Для того чтобы выделить область произвольной формы на изображении, можно воспользоваться командой «Выделение произвольной области» и перетащить указатель для выделения части изображения, с которой будет вестись дальнейшая работа.

v  Для того чтобы выделить все изображение, можно воспользоваться командой «Выделить все» или применить комбинацию клавиш Ctrl+A.

v  Для того чтобы выделить все изображение за исключением выделенной в данный момент области, можно воспользоваться командой «Обратить выделение».

v  Для удаления выбранного объекта, можно воспользоваться командой «Удалить» или нажать на кнопку Delete.

v  Для того чтобы включить цвет фона в выделение, нужно снять флажок с опции «Прозрачное выделение». При вставке выделенного объекта цвет фона будет включен и отображен за вставленным объектом.

Инструмент «Обрезка»

При помощи инструмента «Обрезка»   можно так обрезать изображения, чтобы после выполнения действий отображалась только выделенная часть. С помощью этого инструмента можно так изменить изображение, что в итоге будет виден только лишь выделенный объект. Для использования этого инструмента воспользуемся следующими действиями:

1. Нарисуйте любой объект в области рисования;
2. Выделите объект, который нужно будет обрезать любым из способов, описанным выше;
3. На вкладке «Главная» в группе «Изображение» выберите инструмент «Обрезка».
4. Для того чтобы сохранить обрезанное изображение в виде нового файла, нажмите на кнопку Paint   и выберите команду «Сохранить как» и сохраните рисунок так, как описывалось выше.

Сохранение обрезанного изображения в виде нового файла изображения препятствует перезаписи исходного файла изображения.

Инструмент «Поворот»

Инструмент «Поворот»   дает возможность зеркально отобразить выделенный фрагмент или весь рисунок относительно вертикальной или горизонтальной оси, а также повернуть его на 90 или 180 градусов. Для того чтобы повернуть рисунок сделаем следующее:

1. Нарисуйте любой объект в области рисования;
2. Выделите объект, который нужно будет обрезать любым из способов, описанным выше;
3. На вкладке «Главная» в группе «Изображения» нажмите на кнопку «Поворот» и выберите то действие, которое нужно применить для выделенного фрагмента.

Инструмент «Изменить размер»

При помощи инструмента «Изменить размера»   можно изменять размер для всего изображения, выделенного объекта или фрагмента изображения. Также при помощи инструмента «Изменить размер» можно наклонить выделенный объект, чтобы он отображался под углом. Причем в новом графическом редакторе Paint появилась возможность изменять размер изображения не только в процентном соотношении, но и изменять размер сообщения, указывая новый размер в пикселях. Для того чтобы изменить размер всего изображения, выполним следующие действия:

1. На вкладке «Главная» в группе «Изображение» выберите инструмент «Изменить размер»;
2. В появившемся диалоговом окне «Изменение размеров и наклона» установите флажок на опции «Сохранить пропорции» для того, чтобы сохранялись пропорции изображения при изменении его размера. В том случае, если этот флажок установлен, вам достаточно указать только ширину рисунка или высоту. Значение в другом поле области изменения размера будет установлено автоматически;
3. В области «Изменить размер» лучше выбрать параметр «Пиксели» и указать новую ширину изображения в поле «По горизонтали» или «По вертикали». После выполнения изменений нажмите на кнопку «ОК»

Изменение размера области рисования

В графическом редакторе Paint изменить размер области рисования можно несколькими способами:

v  Чтобы увеличить или уменьшить размер области рисования, перетащите один из маленьких белых квадратов в углах области рисования до установки нужного размера;

v  Чтобы изменить размер области рисования путем ввода определенного значения, нажмите на кнопку Paint, а затем выберите команду «Свойства» для открытия диалогового окна «Свойства изображения». В этом диалоговом окне, в полях «Ширина» и «Высота» введите новые значения ширины и высоты, после чего нажмите на кнопку «ОК».

Просмотр изображения

Благодаря новому и интуитивно понятному интерфейсу графического редактора Paint операционной системы Windows 7 изменять масштаб изображений можно намного проще, нежели ранее. Поле Масштаб позволяет изменить масштаб в изображении. При желании можно увеличить определенную часть изображения либо все изображение полностью. И наоборот, если изображение слишком большое, его можно уменьшить. В графическом редакторе можно выводить линейку и сетку также просто, как и в предыдущих версиях. Для просмотра изображения используйте описанные ниже команды.

Инструмент «Экранная лупа»

При помощи инструмента «Экранная лупа»   в графическом редакторе Paint можно увеличить любую область изображения. Для использования этого инструмента делаем следующее:

1. На вкладке «Главная» в группе «Инструменты» выберите инструмент «Экранная лупа»;
2. Переместите лупу и нажмите на левую кнопку для того чтобы увеличить часть изображения в квадрате.
3. Чтобы обратно уменьшить масштаб изображения, нажмите на экранную лупу правой кнопкой мыши.

Увеличение или уменьшение масштаба

Чтобы представить изображение в увеличенном или уменьшенном виде, используйте функции увеличения и уменьшения. Например, при редактировании небольшой части изображения может потребоваться увеличить ее масштаб. И наоборот, изображение может быть слишком большим и не помещаться на экране, поэтому его придется уменьшить, чтобы просмотреть целиком.

В Paint существует несколько разных способов увеличения или уменьшения масштаба, которые зависят от действий, выполняемых с изображением.

1. Чтобы увеличить уровень масштаба, на вкладке «Вид» в группе «Масштаб» выберите «Увеличение».
2. Чтобы уменьшить уровень масштаба, на вкладке «Вид» в группе «Масштаб» выберите «Уменьшение».
3. Чтобы просмотреть изображение реального размера, на вкладке «Вид» в группе «Масштаб» выберите «100%». 

Чтобы увеличить или уменьшить масштаб изображения, можно воспользоваться кнопками «Увеличить» или «Уменьшить» на ползунке изменения масштаба, расположенном в строке состояния Paint.

Линейка

Линейка форматирования позволяет быстро и наглядно управлять параметрами форматирования и получать информацию о них. Для изменения параметров нужно перетащить соответствующий индикатор с помощью мыши.

По сравнению с предыдущими версиями улучшен внешний вид линейки, расположенной, как и прежде, в верхней части окна редактирования.

Для того, чтобы отобразить линейку, на вкладке «Вид» в группе «Показать или скрыть» установите флажок «Линейка».

Инструмент Линейка предназначен для отображения горизонтальной линейки в верхней части области изображения и вертикальной линейки с левой стороны области изображения. С помощью линейки можно просматривать размеры изображения, что может быть полезно при их изменении.

Отображение строки состояния

Строка состояния (statusbar) — это панель в нижней части окна, предназначенная для вывода вспомогательной информации: параметров изображения, с которым работает пользователь, подсказок к пунктам меню и т.д. Для включения/отключения строки состояния на вкладке «Вид» в группе «Показать или скрыть» установите флажок«Строка состояния».

Калькулятор — это стандартное приложение операционных систем MicrosoftWindows, имитирующее работу обычного калькулятора. В это приложение не вносились изменения, начиная с операционной системы MicrosoftWindows 95. В Windows 7 он сильно преобразился внешне и был добавлен новый функционал. Несмотря на то, что в нем можно выполнять простые операции, которые были доступны р<

Тема 7

 Компьютерные сети. Интернет

7.1.Основные характеристики и классификация компьютерных сетей

7.2. Глобальная компьютерная сеть Internet

7.1. Основные характеристики и классификация компьютерных сетей

Компьютерная сеть - это соединение двух или более компьютеров для решения следующих задач:

v  обмен информацией;

v  общее использование программного обеспечения;

v  общее использование оборудования (принтеры, модемы, диски и т.п.).

Телекоммуникации (греч. tele - вдаль, далеко и лат. communicatio - общение) - это передача и прием любой информации (звука, изображения, данных, текста) на расстояние по различным электромагнитным системам (кабельным и оптоволоконным каналам, радиоканалам и другим проводным и беспроводным каналам связи). 

Телекоммуникационная сеть - это система технических средств, посредством которой осуществляются телекоммуникации. 

При физическом соединении двух или более компьютеров образуется  компьютерная сеть. В общем случае, для создания компьютерных сетей необходимо специальное аппаратное обеспечение - сетевое оборудование и специальное программное обеспечение - сетевые программные средства.

Уже сейчас есть сферы человеческой деятельности, которые принципиально не могут существовать без сетей.   Например работа банков, крупных библиотек и т. д. Сети также используются при управлении крупными автоматизированными производствами, газопроводами, электростанциями и т.п. Для передачи данных компьютеры используют самые разнообразные физические каналы, которые обычно называются средой передачи.

Назначение всех видов компьютерных сетей определяется двумя функциями:

v  обеспечение совместного использования аппаратных и программных ресурсов сети;

v  обеспечение совместного доступа к ресурсам данных.

Например, все участники локальной сети могут совместно использовать одно общее устройство печати - сетевой принтер или, например, ресурсы жестких дисков одного выделенного компьютера - файлового сервера. Аналогично можно совместно использовать и программное обеспечение. Если в сети имеется специальный компьютер, выделенный для совместного использования участниками сети, он называется файловым сервером.

Группы сотрудников, работающих над одним проектом в рамках локальной сети, называются рабочими группами. В рамках одной локальной сети могут работать несколько рабочих групп. У участников рабочих групп могут быть разные права для доступа к общим ресурсам сети. Совокупность приемов разделения и ограничения прав участников компьютерной сети называется политикой сети. Управление сетевыми политиками называется администрированием сети. Лицо, управляющее организацией работы участников локальной компьютерной сети, называется системным администратором.

По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными.

Локальная сеть (LAN - LocalAreaNetwork) - сеть в пределах предприятия, учреждения, одной организации.

Региональная сеть (MAN - MetropolitanAreaNetwork) - сеть в пределах города или области.

Глобальная сеть (WAN - WideAreaNetwork) – сеть на территории государства или группы государств.

По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные:

v  низкоскоростные сети - до 10 Мбит/с;

v  среднескоростные сети- до 100 Мбит/с;

v  высокоскоростные сети - свыше 100 Мбит/с.

По типу среды передачи сети разделяются на:

v  проводные (на коаксиальном кабеле, на витой паре, оптоволоконные);

v  беспроводные с передачей информации по радиоканалам или в инфракрасном диапазоне.

По способу организации взаимодействия компьютеров сети делят на одноранговые и с выделенным сервером (иерархические сети).

Все компьютеры одноранговой сети равноправны. Любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере.

Главное достоинство одноранговых сетей – это простота установки и эксплуатации. Главный недостаток состоит в том, что в условиях одноранговых сетей затруднено решение вопросов защиты информации. Поэтому такой способ организации сети используется для сетей с небольшим количеством компьютеров и там, где вопрос защиты данных не является принципиальным.

В иерархической сети при установке сети заранее выделяются один или несколько серверов - компьютеров, управляющих обменом данных по сети и распределением ресурсов. Любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера называют клиентом сети или рабочей станцией.

Сервер в иерархических сетях - это постоянное хранилище разделяемых ресурсов. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, возможно, с несколькими параллельно работающими процессорами, винчестерами большой емкости и высокоскоростной сетевой картой.

Иерархическая модель сети является наиболее предпочтительной, так как позволяет создать наиболее устойчивую структуру сети и более рационально распределить ресурсы. Также достоинством иерархической сети является более высокий уровень защиты данных. К недостаткам иерархической сети, по сравнению с одноранговыми сетями, относятся:

1. Необходимость дополнительной ОС для сервера.

2. Более высокая сложность установки и модернизации сети.

3. Необходимость выделения отдельного компьютера в качестве сервера

По технологии использования сервера различают сети с архитектурой файл-сервер и сети с архитектурой клиент-сервер. В первой модели используется файловый сервер, на котором хранится большинство программ и данных. По требованию пользователя ему пересылаются необходимая программа и данные. Обработка информации выполняется на рабочей станции.

В системах с архитектурой клиент-сервер обмен данными осуществляется между приложением-клиентом и приложением-сервером. Хранение данных и их обработка производится на мощном сервере, который выполняет также контроль за доступом к ресурсам и данным. Рабочая станция получает только результаты запроса.

К основным характеристикам сетей относятся:

Пропускная способность – максимальный объем данных, передаваемых сетью в единицу времени. Пропускная способность измеряется в Мбит/с.

Время реакции сети - время, затрачиваемое программным обеспечением и устройствами сети на подготовку к передаче информации по данному каналу. Время реакции сети измеряется миллисекундах.

Топология сетей

Топологией сети называется физическую или электрическую конфигурацию кабельной системы и соединений сети. В топологии сетей применяют несколько специализированных терминов:

v  узел сети - компьютер, либо коммутирующее устройство сети;

v  ветвь сети - путь, соединяющий два смежных узла;

v  оконечный узел - узел, расположенный в конце только одной ветви;

v  промежуточный узел - узел, расположенный на концах более чем одной ветви;

v  смежные узлы - узлы, соединенные, по крайней мере, одним путём, не содержащим никаких других узлов.

Существует всего 5 основных типов топологии сетей:

1. Топология “Общая Шина”. В этом случае подключение и обмен данными производится через общий канал связи, называемый общей шиной:

Общая шина является очень распространенной топологией для локальных сетей. Передаваемая информация может распространяться в обе стороны. Применение общей шины снижает стоимость проводки и унифицирует подключение различных модулей. Основными преимуществами такой схемы являются дешевизна и простота разводки кабеля по помещениям. Самый серьезный недостаток общей шины заключается в ее низкой надежности: любой дефект кабеля или какого-нибудь из многочисленных разъемов полностью парализует всю сеть. Другим недостатком общей шины является ее невысокая производительность, так как при таком способе подключения в каждый момент времени только один компьютер может передавать данные в сеть. Поэтому пропускная способность канала связи всегда делится здесь между всеми узлами сети.

2. Топология “Звезда”. В этом случае каждый компьютер подключается отдельным кабелем к общему устройству, называемому концентратором, который находится в центре сети:

В функции концентратора входит направление передаваемой компьютером информации одному или всем остальным компьютерам сети. Главное преимущество этой топологии перед общей шиной - существенно большая надежность. Любые неприятности с кабелем касаются лишь того компьютера, к которому этот кабель присоединен, и только неисправность концентратора может вывести из строя всю сеть. Кроме того, концентратор может играть роль интеллектуального фильтра информации, поступающей от узлов в сеть, и при необходимости блокировать запрещенные администратором передачи.

К недостаткам топологии типа звезда относится более высокая стоимость сетевого оборудования из-за необходимости приобретения концентратора. Кроме того, возможности по наращиванию количества узлов в сети ограничиваются количеством портов концентратора. В настоящее время иерархическая звезда является самым распространенным типом топологии связей как в локальных, так и глобальных сетях.

3. Топология “Кольцо”. В сетях с кольцевой топологией данные в сети передаются последовательно от одной станции к другой по кольцу, как правило, в одном направлении:

Если компьютер распознает данные как предназначенные ему, то он копирует их себе во внутренний буфер. В сети с кольцевой топологией необходимо принимать специальные меры, чтобы в случае выхода из строя или отключения какой-либо станции не прервался канал связи между остальными станциями. Преимущество данной топологии - простота управления, недостаток - возможность отказа всей сети при сбое в канале между двумя узлами.

4. Ячеистая топология. Для ячеистой топологии характерна схема соединения компьютеров, при которой физические линии связи установлены со всеми рядом стоящими компьютерами:

В сети с ячеистой топологией непосредственно связываются только те компьютеры, между которыми происходит интенсивный обмен данными, а для обмена данными между компьютерами, не соединенными прямыми связями, используются транзитные передачи через промежуточные узлы. Ячеистая топология допускает соединение большого количества компьютеров и характерна, как правило, для глобальных сетей. Достоинства данной топологии в ее устойчивости к отказам и перегрузкам, т.к. имеется несколько способов обойти отдельные узлы.

5. Смешанная топология. В то время как небольшие сети, как правило, имеют типовую топологию - звезда, кольцо или общая шина, для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно подсети, имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией:

Модель взаимосвязи открытых систем

Основной задачей, решаемой при создании компьютерных сетей, является обеспечение совместимости оборудования по электрическим и механическим характеристикам и обеспечение совместимости информационного обеспечения (программ и данных) по системе кодирования и формату данных. Решение этой задачи относится к области стандартизации и основано на так называемой модели OSI (модель взаимодействия открытых систем - ModelofOpenSystemInterconnections). Модель OSI была создана на основе технических предложений Международного института стандартов ISO (InternationalStandardsOrganization).

Согласно модели OSI архитектуру компьютерных сетей следует рассматривать на разных уровнях (общее число уровней - до семи). Самый верхний уровень - прикладной. На этом уровне пользователь взаимодействует с вычислительной системой. Caмый нижний уровень - физический. Он обеспечивает обмен сигналами между устройствами. Обмен данными в системах связи происходит путем их перемещения с верхнего уровня на нижний, затем транспортировки и, наконец, обратным воспроизведением на компьютере клиента в результате перемещения с нижнего уровня на верхний.

Для обеспечения необходимой совместимости на каждом из семи возможных уровней архитектуры компьютерной сети действуют специальные стандарты, называемые протоколами. Они определяют характер аппаратного взаимодействия компонентов сети (аппаратные протоколы) и характер взаимодействия программ и данных (программные протоколы). Физически функции поддержки протоколов исполняют аппаратные устройства (интерфейсы) и программные средства (программы поддержки протоколов). Программы, выполняющие поддержку протоколов, также называют протоколами.

Каждый уровень архитектуры подразделяется на две части:

- спецификацию услуг;

- спецификацию протокола.

Спецификация услуг определяет, что делает уровень, а спецификация протокола - как он это делает, причем каждый конкретный уровень может иметь более одного протокола.

Рассмотрим функции, выполняемые каждым уровнем программного обеспечения:

1. Физический уровень осуществляет соединения с физическим каналом, так, отсоединения от канала, управление каналом. Определяется скорость передачи данных и топология сети.

2. Канальный уровень добавляет в передаваемые массивы информации вспомогательные символы и контролирует правильность передаваемых данных. Здесь передаваемая информация разбивается на несколько пакетов или кадров. Каждый пакет содержит адреса источника и места назначения, а также средства обнаружения ошибок.

3. Сетевой уровень определяет маршрут передачи информации между сетями, обеспечивает обработку ошибок, а так же управление потоками данных. Основная задача сетевого уровня - маршрутизация данных (передача данных между сетями).

4. Транспортный уровень связывает нижние уровни (физический, канальный, сетевой) с верхними уровнями, которые реализуются программными средствами. Этот уровень разделяет средства формирования данных в сети от средств их передачи. Здесь осуществляется разделение информации по определенной длине и уточняется адрес назначения.

5. Сеансовый уровень осуществляет управление сеансами связи между двумя взаимодействующими пользователями, определяет начало и окончание сеанса связи, время, длительность и режим сеанса связи, точки синхронизации для промежуточного контроля и восстановления при передаче данных; восстанавливает соединение после ошибок во время сеанса связи без потери данных.

6. Представительский - управляет представлением данных в необходимой для программы пользователя форме, производит компрессию и декомпрессию данных. Задачей данного уровня является преобразование данных при передаче информации в формат, который используется в информационной системе. При приеме данных данный уровень представления данных выполняет обратное преобразование.

7. Прикладной уровень взаимодействует с прикладными сетевые программами, обслуживающими файлы, а также выполняет вычислительные, информационно-поисковые работы, логические преобразования информации, передачу почтовых сообщений и т.п. Главная задача этого уровня - обеспечить удобный интерфейс для пользователя.

На разных уровнях обмен происходит различными единицами информации: биты, кадры, пакеты, сеансовые сообщения, пользовательские сообщения.

Сетевое оборудование

Основными компонентами сети являются рабочие станции, серверы, передающие среды (кабели)и сетевое оборудование.

Рабочими станциями называются компьютеры сети, на которых пользователями сети реализуются прикладные задачи.

Серверы сети - это аппаратно-программные системы, выполняющие функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа. Сервером может быть это любой подключенный к сети компьютер, на котором находятся ресурсы, используемые другими устройствами локальной сети. В качестве аппаратной части сервера используется достаточно мощные компьютеры.

Сети можно создавать с любым из типов кабеля.

1. Витая пара (TP - TwistedPair)– это кабель, выполненный в виде скрученной пары проводов. Он может быть экранированным и неэкранированным. Экранированный кабель более устойчив к электромагнитным помехам. Витая пара наилучшим образом подходит для малых учреждений. Недостатками данного кабеля является высокий коэффициент затухания сигнала и высокая чувствительность к электромагнитным помехам, поэтому максимальное расстояние между активными устройствами в ЛВС при использовании витой пары должно быть не более 100 метров.

2. Коаксиальный кабель состоит из одного цельного или витого центрального проводника, который окружен слоем диэлектрика. Проводящий слой алюминиевой фольги, металлической оплетки или их комбинации окружает диэлектрик и служит одновременно как экран против наводок. Общий изолирующий слой образует внешнюю оболочку кабеля.

Коаксиальный кабель может использоваться в двух различных системах передачи данных: без модуляции сигнала и с модуляцией. В первом случае цифровой сигнал используется в таком виде, в каком он поступает из ПК и сразу же передается по кабелю на приемную станцию. Он имеет один канал передачи со скоростью до 10 Мбит/сек и максимальный радиус действия 4000 м. Во втором случае цифровой сигнал превращают в аналоговый и направляют его на приемную станцию, где он снова превращается в цифровой. Операция превращения сигнала выполняется модемом; каждая станция должна иметь свой модем. Этот способ передачи является многоканальным (обеспечивает передачу по десяткам каналов, используя для этого всего лишь один кабель). Таким способом можно передавать звуки, видео сигналы и другие данные. Длина кабеля может достигать до 50 км.

3. Оптоволоконный кабель является более новой технологией, используемой в сетях. Носителем информации является световой луч, который модулируется сетью и принимает форму сигнала. Такая система устойчива к внешним электрическим помехам и таким образом возможна очень быстрая, секретная и безошибочная передача данных со скоростью до 2 Гбит/с. Количество каналов в таких кабелях огромно. Передача данных выполняется только в симплексном режиме, поэтому для организации обмена данными устройства необходимо соединять двумя оптическими волокнами (на практике оптоволоконный кабель всегда имеет четное, парное кол-во волокон). К недостаткам оптоволоконного кабеля можно отнести большую стоимость, а также сложность подсоединения.

4. Радиоволны в микроволновом диапазоне используются в качестве передающей среды в беспроводных локальных сетях, либо между мостами или шлюзами для связи между локальными сетями. В первом случае максимальное расстояние между станциями составляет 200 - 300 м, во втором - это расстояние прямой видимости. Скорость передачи данных - до 2 Мбит/с.

Беспроводные локальные сети считаются перспективным направлением развития ЛС. Их преимущество - простота и мобильность. Также исчезают проблемы, связанные с прокладкой и монтажом кабельных соединений - достаточно установить интерфейсные платы на рабочие станции, и сеть готова к работе.

Выделяют следующие виды сетевого оборудования.

1. Сетевые карты – это контроллеры, подключаемые в слоты расширения материнской платы компьютера, предназначенные для передачи сигналов в сеть и приема сигналов из сети.

2. Терминаторы - это резисторы номиналом 50 Ом, которые производят затухание сигнала на концах сегмента сети.

3. Концентраторы (Hub) – это центральные устройства кабельной системы или сети физической топологии "звезда", которые при получении пакета на один из своих портов пересылает его на все остальные. В результате получается сеть с логической структурой общей шины. Различают концентраторы активные и пассивные. Активные концентраторы усиливают полученные сигналы и передают их. Пассивные концентраторы пропускают через себя сигнал, не усиливая и не восстанавливая его.

4. Повторители (Repeater)- устройства сети, усиливает и заново формирует форму входящего аналогового сигнала сети на расстояние другого сегмента. Повторитель действует на электрическом уровне для соединения двух сегментов. Повторители ничего распознают сетевые адреса и поэтому не могут использоваться для уменьшения трафика.

5. Коммутаторы (Switch) - управляемые программным обеспечением центральные устройства кабельной системы, сокращающие сетевой трафик за счет того, что пришедший пакет анализируется для выяснения адреса его получателя и соответственно передается только ему.

Использование коммутаторов является более дорогим, но и более производительным решением. Коммутатор обычно значительно более сложное устройство и может обслуживать одновременно несколько запросов. Если по какой-то причине нужный порт в данный момент времени занят, то пакет помещается в буферную память коммутатора, где и дожидается своей очереди. Построенные с помощью коммутаторов сети могут охватывать несколько сотен машин и иметь протяженность в несколько километров.

6. Маршрутизаторы (Router)- стандартные устройства сети, работающие на сетевом уровне и позволяющее переадресовывать и маршрутизировать пакеты из одной сети в другую, а также фильтровать широковещательные сообщения.

7. Мосты (Bridge)- устройства сети, которое соединяют два отдельных сегмента, ограниченных своей физической длиной, и передают трафик между ними. Мосты также усиливают и конвертируют сигналы для кабеля другого типа. Это позволяет расширить максимальный размер сети, одновременно не нарушая ограничений на максимальную длину кабеля, количество подключенных устройств или количество повторителей на сетевой сегмент.

8. Шлюзы (Gateway) - программно-аппаратные комплексы, соединяющие разнородные сети или сетевые устройства. Шлюзы позволяет решать проблемы различия протоколов или систем адресации. Они действует на сеансовом, представительском и прикладном уровнях модели OSI.

9. Мультиплексоры – это устройства центрального офиса, которое поддерживают несколько сотен цифровых абонентских линий. Мультиплексоры посылают и получают абонентские данные по телефонным линиям, концентрируя весь трафик в одном высокоскоростном канале для передачи в Internet или в сеть компании.

10. Межсетевые экраны (firewall, брандмауэры) - это сетевые устройства, реализующие контроль за поступающей в локальную сеть и выходящей из нее информацией и обеспечивающие защиту локальной сети посредством фильтрации информации. Большинство межсетевых экранов построено на классических моделях разграничения доступа, согласно которым субъекту (пользователю, программе, процессу или сетевому пакету) разрешается или запрещается доступ к какому-либо объекту (файлу или узлу сети) при предъявлении некоторого уникального, присущего только этому субъекту, элемента. В большинстве случаев этим элементом является пароль. В других случаях таким уникальным элементом является микропроцессорные карточки, биометрические характеристики пользователя и т. п. Для сетевого пакета таким элементом являются адреса или флаги, находящиеся в заголовке пакета, а также некоторые другие параметры.

Таким образом, межсетевой экран - это программный и/или аппаратный барьер между двумя сетями, позволяющий устанавливать только авторизованные межсетевые соединения. Обычно межсетевые экраны защищают соединяемую с Internet корпоративную сеть от проникновения извне и исключает возможность доступа к конфиденциальной информации.

7.2. Глобальная компьютерная сеть Internet

История развития Internet

В 1961 году DefenceAdvancedResearchAgensy (DARPA – оборонное агентство передовых исследовательских проектов) по заданию министерства обороны США приступило к проекту по созданию экспериментальной сети передачи пакетов. Эта сеть, названная ARPANET, предназначалась первоначально для изучения того, как поддерживать связь в случае ядерного нападения и для помощи исследователям в обмене информацией между разбросанными по всем штатам исследовательскими организациями оборонной промышленности.

В основу проекта были положены три основные идеи:

- каждый узел сети соединен с другими, так что существует несколько различных путей от узла к узлу;

- все узлы и связи рассматриваются как ненадежные;

- существуют автоматически обновляемые таблицы перенаправления пакетов - пакет, предназначенный для не соседнего узла отправляется на ближайший к нему, согласно таблице перенаправления пакетов, при недоступности этого узла - на следующий и т.д.

Созданная по таким принципам система не имела централизованного узла управления, и следовательно безболезненно могла изменять свою конфигурацию.

Эксперимент с ARPANET был настолько успешен, что многие организации захотели войти в нее с целью использования для ежедневной передачи данных. И в 1975 году ARPANET превратилась из экспериментальной сети в рабочую сеть.

В конце 80-х годов Россия подключилась к сети APRANET. В 1990 году сеть APRANET перестала существовать, и на ее месте возник Интернет. Интернет сделала возможным свободный обмен информацией, невзирая на расстояния государственные границы.

Структура и принципы работы Интернет

Фактически, Интернет состоит из множества локальных и глобальных сетей, принадлежащих различным компаниям и предприятиям, работающих по самым разнообразным протоколам, связанных между собой различными линиями связи, физически передающих данные по телефонным проводам, оптоволокну, через спутники и радиомодемы.

За Интернет никто централизовано не платит, каждый платит за свою часть. Представители сетей собираются вместе и решают, как им соединяться друг с другом и содержать эти взаимосвязи. Пользователь платит за подключение к некоторой региональной сети, которая в свою очередь платит за свой доступ сетевому владельцу государственного масштаба. Интернет не имеет никакого собственника, здесь нет и специального органа управления, который бы контролировал всю работу сети Интернет. Локальные сети различных стран финансируются и управляются местными органами согласно политике данной страны.

Структура Интернет напоминает паутину, в узлах которой находятся компьютеры, связанные между собой линиями связи. Узлы Интернет, связанные высокоскоростными линиями связи, составляют базис Интернет. Как правило, это поставщики услуг (провайдеры). Оцифрованные данные пересылаются через маршрутизаторы, которые соединяют сети с помощью сложных алгоритмов, выбирая маршруты для информационных потоков.

Каждый компьютер в Интернет имеет свой уникальный адрес. В протоколе TCP/IP каждый компьютер адресуется четырьмя отделяемыми друг от друга точками десятичными числами, каждое из которых может иметь значение от 1 до 255. Адрес компьютера выглядит следующим образом:

19.226.192.108

Такой адрес называется IP-адресом. Этот номер может быть постоянно закреплен за компьютером или же присваиваться динамически - в тот момент, когда пользователь соединился с провайдером, но в любой момент времени в Интернет не существует двух компьютеров с одинаковыми IP-адресами.

Пользователю неудобно запоминать такие адреса, которые к тому же могут изменяться. Поэтому в Интернет существует Доменная Служба Имен (DNS - DomainNameSystem), которая позволяет каждый компьютер назвать по имени. В сети существуют миллионы компьютеров, и чтобы имена не повторялись, они разделены по независимым доменам.

Таким образом адрес компьютера выглядит как несколько доменов, разделенных точкой:

<сегмент n>. … <сегмент 3>.<сегмент 2>.<сегмент 1>.

Здесь сегмент 1 – домен 1 уровня, сегмент 2 – домен 2 уровня и т.д.

Доменное имя - это уникальное имя, которое данный поставщик услуг избрал себе для идентификации, например: ic.vrn.ru или yahoo.com

Например, доменный адрес (доменное имя) www.microsoft.com обозначает компьютер с именем www в домене microsoft.com. Microsoft – это название фирмы, com - это домен коммерческих организаций. Имя компьютера www говорит о том, что на этом компьютере находится WWW-сервис. Это стандартный вид адреса серверов крупных фирм (например, www.intel.com, www.amd.com и т.д.). Имена компьютеров в разных доменах могут повторяться. Кроме того, один компьютер в сети может иметь несколько DNS-имен.

Домен 1 уровня обычно определяет страну местоположения сервера (ru – Россия; ua – Украина; uk – Великобритания; de – Германия) или вид организации (com – коммерческие организации; edu - научные и учебные организации; gov - правительственные учреждения; org – некоммерческие организации).

Когда вводится доменное имя, например, www.mrsu.ru, компьютер должен преобразовать его в адрес. Чтобы это сделать, компьютер посылает запрос серверу DNS, начиная с правой части доменного имени и двигаясь влево. Его программное обеспечение знает, как связаться с корневым сервером, на котором хранятся адреса серверов имён домена первого уровня (крайней правой части имени, например, ru). Таким образом, сервер запрашивает у корневого сервера адрес компьютера, отвечающего за домен ru. Получив информацию, он связывается с этим компьютером и запрашивает у него адрес сервера mrsu. После этого от сервера mrsu он получает адрес www компьютера, который и был целью данной прикладной программы.

Данные в Интернет пересылаются не целыми файлами, а небольшими блоками, которые называются пакетами. Каждый пакет содержит в себе адреса компьютеров отправителя и получателя, передаваемые данные и порядковый номер пакета в общем потоке данных. Благодаря тому, что каждый пакет содержит все необходимые данные, он может доставляться независимо от других, и довольно часто случается так, что пакеты добираются до места назначения разными путями. А компьютер-получатель затем выбирает из пакетов данные и собирает из них тот файл, который был заказан.

Для идентификации служб используются порты. Порт - это число, которое добавляется к адресу компьютера, которое указывает на программу, для которой данные предназначены. Каждой программе, запущенной на компьютере, соответствует определенный порт, и она реагирует только на те пакеты, которые этому порту адресованы. Существует большое количество стандартных портов, соответствующих определенным службам, например, 21 - FTP; 23 - telnet; 25 - SMTP; 80 - HTTP; 110 - POP3; 70 - Gopher и т.д.

В Интернет используются не просто доменные имена, а универсальные указатели ресурсов URL (UniversalResourceLocator).

URL включает в себя:

v  метод доступа к ресурсу, т.е. протокол доступа (http, gopher, WAIS, ftp, file, telnet и др.);

v  сетевой адрес ресурса (имя хост-машины и домена);

v  полный путь к файлу на сервере.

В общем виде формат URL выглядит так:

method://host.domain[:port]/path/filename,

где method - одно из значений, перечисленных ниже:

file - файл на локальной системе;

http - файл на WorldWideWeb сервере;

gopher - файл на Gopher сервере;

wais - файлна WAIS (Wide Area Information Server) сервере;

news - группа новостей телеконференции Usenet;

telnet - выход на ресурсы сети Telnet;

ftp – файл на FTP – сервере.

host.domain – доменное имя в сети Интернет.

port - число, которое необходимо указывать, если метод требует номер порта.

Пример: http://support.vrn.ru/archive/index.html.

Префикс http:// указывает, что далее следует адрес Web-страницы, /archive описывает каталог с именем archiv на сервере support.vrn.ru, а index.html - имя файла.

Ниже приведены некоторые наиболее часто встречающиеся названия компьютеров сети Интернет.

Сервер в сети Интернет - это компьютер, обеспечивающий обслуживание пользователей сети: разделяемый доступ к дискам, файлам, принтеру, системе электронной почты. Обычно сервер - это совокупность аппаратного и программного обеспечения.

Сайт - обобщенное название совокупности документов в Интернет, связанных между собой ссылками.

Шлюз (gateway)- это компьютер или система компьютеров со специальным программным обеспечением, позволяющая связываться двум сетям с разными протоколами.

Домашняя страница - это персональная Web-страница конкретного пользователя или организации.

Протоколы передачи данных

Протокол - это набор соглашений, который определяет обмен данными между различными программами. Протоколы задают способы передачи сообщений и обработки ошибок в сети, а также позволяют разрабатывать стандарты, не привязанные к конкретной аппаратной платформе.

Сетевые протоколы предписывают правила работы компьютерам, которые подключены к сети. Они строятся по многоуровневому принципу. Протокол некоторого уровня определяет одно из технических правил связи. В настоящее время для сетевых протоколов используется модель OSI.

Модель OSI– это семиуровневая логическая модель работы сети. Модель OSI реализуется группой протоколов и правил связи, организованных в несколько уровней.

На физическом уровне определяются физические (механические, электрические, оптические) характеристики линий связи.

На канальном уровне определяются правила использования физического уровня узлами сети.

Сетевой уровень отвечает за адресацию и доставку сообщений.

Транспортный уровень контролирует очередность прохождения компонент сообщения.

Задача сеансного уровня- координация связи между двумя прикладными программами, работающими на разных рабочих станциях.

Уровень представления служит для преобразования данных из внутреннего формата компьютера в формат передачи. Прикладной уровень является пограничным между прикладной программой и другими уровнями.

Прикладной уровень обеспечивает удобный интерфейс связи сетевых программ пользователя.

Протокол TCP/IP - это два протокола нижнего уровня, являющиеся основой связи в Интернет. Протокол TCP (TransmissionControlProtocol) разбивает передаваемую информацию на порции и нумерует все

Тема 8

   Знакомство с MICROSOFT OFFICE 2007

8.1. Интерфейс текстового процессора Microsoft Word 2007

8.2. Кнопка Office

8.3. Панель быстрого доступа

8.4. Главное меню

8.5. Строка состояния

8.1. Интерфейс текстового процессора Microsoft Word 2007

Microsoft Word сегодня является самой используемой программой для работы с текстом. Ее популярность можно объяснить тем, что  она  имеет продуманную  архитектуру,  широкие  возможности и относительно легка в освоении. Она подходит как для набора и вывода текста  на печать,  так  и  для  более  сложных  заданий,  например, оформления текста рисунками, таблицами.

Интерфейс текстового процессора Microsoft Word 2007

Интерфейс Microsoft Word 2007 кардинально отличается от предыдущих версий программы (рис. 1).

Рис. 1 Основное окно MS Word 2007

В новой версии  отсутствуют  привычные панели  инструментов, которые можно было размещать в любом месте окна программы, нет раскрывающихся  меню, за исключением кнопки Office.

8.2. Кнопка Office

Кнопка  Office  позволяет  получить доступ к следующим командам по работе с

документом:  Создать,  Открыть,  Сохранить,  Сохранить  как, Печать,  Подготовить,  Отправить,  Опубликовать,  Закрыть.  (рис. 2)

Рис. 2  Состав меню кнопки Office

Рис. 1.3. Панель быстрого доступа

8.3. Панель быстрого доступа

На  ней  размещены  кнопки часто  выполнимых  операций. По  умолчанию  это:  Сохранить, Отменить  ввод,  Повторить  ввод. Настроить  данную  панель  можно, нажав  на  небольшую  стрелочку, справа  от  панели. (рис. 1.3)

Рис. 3  Панель быстрого доступа

 Для  изменения состава  панели  быстрого  доступа нужно  выбрать  Другие  Команды – Настройка.  Для  добавления  и удаления  определенных  команд, необходимо  их  выделить  и  нажать соответствующие  кнопки  в  настройке. Кроме того, здесь же  можно указать, будет ли панель иметь заданный вид при открытии всех документов, выбрав из списка пункт Для всех документов, или только для определенного документа. Каждой  команде  можно  назначить  сочетание  клавиш  Настройка-Настройка клавиатуры, для изменения – Новое сочетание клавиш. При этом можно сохранить  изменения либо для  всех документов (шаблон Normal.dot), либо только для открытого в данный момент в окне текстового редактора.

8.4. Главное меню

Всю  верхнюю  часть  окна  занимает  лента  главного  меню,  состоящее  из пунктов:  Главная,  Вставка,  Разметка  страницы,  Ссылки,  Рассылки,  Рецензирование, Вид.  Выбрав какой-либо  его пункт (вкладку),  получаем  в  свое  распоряжение необходимые  инструменты,  представленные  в  виде  значков.  Кнопки подпунктов меню сгруппированы по функциональным признакам. На панели вкладок вынесены наиболее часто используемые кнопки. Если нужной кнопки не оказывается на панели, то, нажав на небольшую стрелочку в правом  нижнем  углу  определенной  группы,  можно  получить  доступ  к диалоговому окну, содержащему все команды данной группы.   При  этом  изначально  показывается  всплывающая  подсказка,  которая информирует о предназначении инструментов (рис. 1.4). 

Рис. 4   Кнопка открытия диалогового Шрифт

Подобные  всплывающие  подсказки  высвечиваются  при  наведении  на  любую кнопку панелей инструментов, что значительно упрощает знакомство с  командами меню (рис.5).

Рис. 5  Всплывающая подсказка для кнопки Регистр

Рассмотрим состав пунктов главного меню.

Вкладка  Главная  состоит  из  следующих  групп  инструментов, позволяющих осуществлять  форматирование в документе: 

v  буфер обмена (позволяет осуществлять копирование, вставку, специальную вставку, удаление, формат по образцу фрагментов текста); 

v  шрифт (позволяет задавать разнообразные параметры шрифта и его заливки), 

v  абзац (позволяет форматировать текст  документа, создавать списки, делать сортировку); 

v  стили ( позволяют  задавать  разнообразные  параметры  стилей  текста, параметров страниц от рукописного стиля до изысканного стиля); 

v  редактирование  (поиск,  замена, переход  и выделение  слов,  выражений в документе).  (Рис. 6)

Рис. 6  Состав групп вкладки Главная

Вкладка  Вставка

состоит из следующих групп, позволяющих осуществлять вставку в документ различных элементов:  (Рис. 7)

v  страницы ( позволяет  вставлять  страницы,  разрывы  в  нужном  месте документа);

v  таблицы (позволяет  создать  таблицу  нужных  параметров,  воспользоваться заготовкой или вставить таблицу Excel); 

v  иллюстрации ( позволяет  вставлять  рисунка,  клипы,  фигуры,  диаграммы  и объекты SmartArt);

v  связи ( позволяет  создавать  закладки – назначение  имени  определенной позиции  в  документе,  ссылки  на  другие  документы,  программу,  на определенные элементы в документе); 

v  колонтитулы (позволяет изменять  содержание в верхней и нижней области документа);

v  текст (позволяет  вставить  предварительно  отформатированные  надписи, фрагменты, декоративного текста и другие объекты); 

v  символы (позволяет  вставлять  формулы  и  символы,  отсутствующие  на клавиатуре).

Рис. 7 Состав групп вкладки Вставка

Вкладка Разметка страницы (рис.8)  состоит из следующих групп: 

v  темы ( изменение  общего  вида  всего  документа,  в  том  числе,  цветов, шрифтов, эффектов); 

v  параметры страницы (выбор размеров полей, ориентации и размера бумаги, распределение  такса  по  двум  и  более  колонкам,  добавление  в  документ  разрыва страницы раздела или колонки, добавление номеров строк, включение режима расстановки переноса);

v  фон  страницы ( вставка  скрытого  текста  позади  содержимого  страницы, изменение цвета фона, границы страницы);

v  абзац (изменение отступов и интервалов текста); 

v  упорядочить ( размещение  и  редактирование  выделенного  объекта  на странице).

                 Рис. 8 Состав групп  вкладки Разметка страницы

Вкладка Ссылки  (рис. 9)  состоит из следующих групп: 

v  оглавление (добавление и редактирование оглавления в документе); 

v  сноски (добавление сносок в документ); 

v  ссылки  и  списки  литературы ( добавление,  форматирование  ссылок  в документе и списка литературы); 

v  названия ( добавление  названия  к  рисунку  или  другому  объекту  вставка, редактирование списка иллюстраций, добавление перекрестных ссылок);

v  предметный указатель (составление и редактирование списка ключевых слов с указанием номеров страниц, где они находятся);

v  таблица ссылок (составление и редактирование таблицы ссылок).

Рис. 9. Состав групп   вкладки Ссылки

Вкладка Рассылки (рис. 1.10)  состоит из следующих групп: 

v  создать (создание и печать конвертов, наклеек); 

v  начать слияние (запуск процесса слияния для создания бланка письма, который  используется  для  печати  или  отправки  по  электронной  почте нескольких копий, предназначенных  разным получателям, а также создание и редактирование списка получателей);

v  составление  документа  и  вставка  полей ( описание  правил  при  слиянии документа, добавление и редактирование полей);

v  просмотр результатов (заполнение полей  реальными  данными из  списка получателей,  поиск  и  просмотр  определенной  записи  в  списке  получателей, выбор способа обработки ошибки при завершении слияния); 

v  завершить (завершение слияния).

                               Рис.10. Состав групп  вкладки Рассылки

Вкладка  Рецензирование (рис. 1.11)  состоит из следующих групп: 

v  правописание (проверка  орфографии,  грамматики,  использование справочников, подбор синонимов, перевод выделенного текста на другой язык, а также подсчет числа слов, абзацев и строк в документе);

v  примечание ( добавление  и  редактирование  примечания  к  выделенному фрагменту документа); 

v  отслеживание (отслеживание всех изменений внесенных в документ);

v  изменения (принятие или отклонение  внесенных изменений в документ при рецензировании); 

v  сравнить (сравнение или объединение нескольких версий документа и выбор документа для отображения); 

v  защитить (настройка ограничение доступа к данному документу).

Рис. 11. Состав групп   вкладки Рецензирование

Вкладка Вид (рис. 12)  состоит из следующих групп: 

v  режимы просмотра документа (просмотр документов в разных видах – перед печатью, в режиме чтения, структура, черновик для быстрого редактирования);

v  показать  или  скрыть (дополнительные  элементы  настройки  для  работы  с документом); 

v  масштаб (изменение масштабы документа); 

v  окно ( открытие  нового  окна,  упорядочивание  и  управление  открытыми окнами, разделение текущего окна на два окна для одновременного просмотра разных частей документа);

v  макросы (работа с макросами в документе).

                                                 Рис. 12. Состав групп  вкладки Вид

Строка состояния (рис.13) 

В  нижней  части  окна  программы  находится  строка  состояния.  По умолчанию в этой строке:

v  в  левой  части – указываются  количество  страниц  и  номер  текущей страницы, количество слов, язык ввода текста; 

v  в правой части – режим просмотра документа, масштаб. Чтобы изменить набор отображаемых элементов, необходимо щелкнуть правой кнопкой мышки на  строке  состояния.  Снимая  или  устанавливая  флажки  соответствующих пунктов меню, можно настроить вид строки состояния по своему желанию.

                                                 Рис. 13. Настройка строки состояния

Контрольные вопросы

1.  Какие программы входят в состав пакета Microsoft Office 2007?

2.  Что позволяют сделать инструменты Вкладки Главная ?

3.  Какие инструменты входят в состав Вкладки Вставка? 

4.  Как настроить панель быстрого доступа?

5.  Для чего нужна кнопка Office?

6.  Что отображается в строке состояния?

Тема 9

Создание и редактирование документа в MS Word 2007

Создание нового документа

Для  создания  нового  документа  предназначен  пункт  Создать  кнопки Office. При его выборе появляется окно Создание документа (рис. 9.1). В его левой части необходимо указать категорию шаблонов, на основе которых будет создан  документ.  По  умолчанию стоит вариант Пустые и последние.  Для  завершения создания  нового  документа необходимо  в  правом  нижнем углу  нажать  кнопку  Создать. Появится  окно  нового  пустого документа. Точно такое же окно всегда создается по умолчанию в  момент  открытия  самой программы Word 2007.

                                                 Рис. 9.1. Диалоговое окно Создание документа

В Word 2007 имеется

большой выбор  шаблонов – готовые и оформленные документы, где требуются только в определенных полях внести свою информацию. 

Пункт  Установленные  шаблоны  облегчает  задачу  создания  документа,  можно  просто  выбрать  из  предлагаемого  списка  наиболее  подходящий  по оформлению документ.

Пункт  Мои  шаблоны –   если  существующие  шаблоны  документов  не удовлетворяю запросы, то можно создать свой.

Пункт Из существующего документа предназначен для создания нового файла  на  основе  уже  имеющегося  документа.  При  выборе  этого  пункта пользователь  должен  указать на  диске уже  имеющийся  документ.  При  этом содержимое указанного файла будет размещено в новом созданном документе.

              К  имеющимся  шаблонам  также  можно  применить  редактирование. Например, изменить стиль, формы таблицы, рисунок.

Сохранение документа

Word 2007 по умолчанию сохраняет файлы в формате .docx. Этот формат не поддерживается старыми версиями программы.  Поэтому,  чтобы  документ был совместим с предыдущими версиями Word, необходимо сохранять файл в Режиме ограниченной функциональности, например, как Документ Word 97-2003 (кнопка Office – Сохранить как…). 

Открытие документа

Если  вы  откроете  документ,  созданный  старой  версией Word, то  файл будет  запущен  в  режиме  ограниченной  функциональности ( об  этом  будет сигнализировать  строка  заголовка).  В  таком  режиме  работы  некоторые функции  программы  будут  недоступны.  Чтобы  иметь  возможность использовать все функции Word 2007,необходимо конвертировать файл. Для этой цели служит меню Преобразовать кнопки Office. MS Word 2007 позволяет  работать  с  несколькими  документами одновременно.  При  этом каждый  новый  документ  открывается  в  отдельном окне. Кнопки панели Окно предназначены упростить работу пользователя при этом:

v  Новое  окно – создает  новое  окно для просматриваемого документа; 

v  Упорядочить  все – размещает рядом окна всех документов, открытых на данный момент; 

v  Разделить – разделяет  окно документа на две  части. При этом  в  каждой из частей  можно листать документ независимо от другой. Очень  удобно, когда приходится часто работать в разных частях большого документа; 

v  Рядом – располагает  окна  открытых  документов  рядом  для  сравнения  их содержимого; 

v  Синхронная прокрутка – становится активной, при нажатой кнопке Рядом и позволяет синхронно прокручивать документы; 

v  Восстановить расположение окна – изменение положения окон сравниваемых рядом документов  таким образом,  чтобы  каждое из  них  занимало  половину экрана; 

v  Перейти в другое окно – переключение между окнами открытых документов.

Режимы работы с документом

Существуют различные режимы отображения документа при работе с ним. Их  можно  найти  на  вкладке   Вид – Режимы просмотра документа.

              Разметка  страницы – просмотр документа  в  том  виде,  в  котором  он будет напечатан. При этом все элементы интерфейса остаются на месте, что дает возможность быстро исправлять ошибки в документе.

              Режим чтения – просмотр  документа  в  полноэкранном режиме  чтения.

При  этом  из  окна  исчезают  почти  все  элементы  интерфейса,  на  экране находится  один  текст  и  несколько  кнопок  управления.  Кнопка  Параметры просмотра  служит для  настройки  параметров  просмотра документа.  При  ее нажатии появляется окно с дополнительными возможностями настройки;

              Веб-документ – режим  просмотра  документа  в  виде  веб-страницы, документ открывается по всей ширине монитора;

              Структура  –  просмотр документа в виде структуры, полезен при работе с

большими документами;

Черновик – режим  для  быстрого  редактирования  документа.  В  этом режиме  нет  разбивки  на  страницы,  не  отображаются  некоторые  элементы документа, например, колонтитулы, линейка.

              Существует  еще  один  удобный  режим  работы  во  время  подготовки документа,  когда  между  страницами  документа  скрыты  пробелы  и  не показываются колонтитулы. Чтобы войти в этот режим, необходимо установить курсор мыши на синее поле между страницами документа и сделать двойной щелчок мышью.

Отображение дополнительных элементов

              На  панели  Показать  или  скрыть  вкладки  Вид  путем  установки/снятия соответствующих  флажков  можно  показывать/скрывать  дополнительные  элементы окна:

v  Линейка – служит для быстрой настройки полей, отступов, табуляции; 

v  Сетка  –  помогает  форматировать документ, содержащий таблицы и рисунки; 

v  Схема документа – используется при работе с большими документами, может быть использована в дополнение к другим режимам работы с документами; 

v  Эскизы – просмотр общего вида страниц всего документа. 

Изменение масштаба документа

На панели Масштаб вкладки Вид можно изменять масштаб отображения документа:

Масштаб – можно выставлять произвольный  масштаб  вручную,  также  можно выставить  по  ширине  одной  страницы, текста  или отображение на экране несколько страниц; -100% – при нажатии автоматически выставляется 100% масштаб документа. 

Выделение текста в документе

Чтобы произвести какие-либо действия с уже набранным текстом, его надо выделить. Самый простой способ – это выделение протяжкой мыши (при этом должна быть нажата левая кнопка мыши). Эту же операцию можно проделать при помощи клавиш управления курсором при нажатой кнопке Shift.

 В Word 2007 существует  специальный  режим  выделения  текста.  Для переключения в этот режим необходимо нажать клавишу F8. После этого текст можно выделять клавишами управления курсора (или щелчком мыши в нужном месте)  при  этом  использовать  кнопку Shift не  нужно.  Для  выхода  из  этого режима необходимо нажать клавишу Escape. 

Несколько  нажатий F8 последовательно  выделяют  слово,  предложение, абзац, весь текст.

Можно  выделять  текст  щелчком  мыши  на  полях  документа: 1 щелчок выделяет строку, 2 щелчка – абзац, 3 щелчка – весь текст. Весь текст также можно  выделить  с  помощью  команд Ctrl+A, либо  вкладка  Главная – Редактирование – Выделить все.

Для выделения отдельных частей текста (блоков) используется клавиша Ctrl.  Мышью выделяем  необходимый блок,  затем зажимаем клавишу Ctrl на клавиатуре,  затем  снова  мышью  выделяем  следующий  нужный  блок  и  так далее, пока не выделим все необходимые блоки текста. 

При  необходимости  в  любом  месте  документа  можно  выделить вертикальный прямоугольный фрагмент, для этого при нажатой клавише Alt нужно произвести выделение мышью. 

Копирование и перемещение текста 

На  панели  Буфер  обмена  расположены  четыре  основные  кнопки: Вставить, Вырезать, Копировать, Формат по образцу.

Кнопка  Вставить активна лишь в том случае, если в буфере обмена есть какой-то объект. Соответственно, кнопки Вырезать, Копировать активны, если есть какой-либо выделенный фрагмент. 

Буфер обмена в Word 2007 позволяет хранить до 24 объектов. Если вы работаете  в  обычном  режиме,  в  буфере  сохраняются  только  последние скопированные  данные.  В  расширенном  же  режиме  можно  работать одновременно с 24 фрагментами данных.  Чтобы  активировать расширенный режим, нужно щелкнуть на кнопке открытия диалогового окна для работы с буфером обмена в группе Буфер обмена вкладки Главная. При наведении  указателя  мыши  на  какой-либо  объект,  находящийся  в  буфере обмена, появляется всплывающее меню предлагающее вставить, либо удалить

Поиск и замена текста 

Для  поиска  и  замены  текста  используется  вкладка  Главная-Редактирование.  Для  поиска  нужно  активировать  команду  Найти  и  в  открытом  окне  поиска  и  замены  ввести  искомый фрагмент (символ,  слово,  текст),  при  этом  искомый  фрагмент выделяется.  В  настройках  можно  выставить  Выделение  при чтении  –  Выделить  все,  тогда  найденный  фрагмент  во  всем документе выделяется желтой заливкой.

При  необходимости  поменять  несколько  фрагментов  текста,  которые неоднократно  встречаются,  для  удобства  и  экономии  времени  для  поиска, используется  функция Заменить, при этом вводим в поле новый фрагмент, который необходимо вставить в текст.

Команда  Автозамена  служит  для  исправления  ошибок,  которые  часто возникают при наборе (опечаток). В словарь автозамены вносятся правильные и ошибочные  написания  слов.  При  вводе  ошибочного  написания Word автоматически  исправляет  его  на  правильное. Словарь автозамены можно дополнить вручную, для этого:

v  щелкните на кнопке Office и нажмите кнопку Параметры Word; 

v  перейдите в раздел Правописание и нажмите кнопку Параметры автозамены  в одноименной области; 

v  в  открывшемся  окне  настройки  автозамены  в  поле  заменить  области Заменять  при  вводе    введите  слово  с  ошибкой,  а  в  поле  на  наберите правильный вариант написания этого слова; 

v  нажмите  кнопку  Добавить,  а  затем  OK,  чтобы  подтвердить  ввод  новых значений.

Замечание.  Функцию  Автозамена  можно  использовать  не  только  для устранения  опечаток,  но  и  для  быстрого  ввода  каких-нибудь  часто повторяющихся слов и предложений. Например, вместо целого предложения можно ввести несколько первых букв и установить для них автозамену.

Проверка орфографии и пунктуации

Если слово содержит ошибку, оно выделяется красной волнистой линией, если  ошибка  в  пунктуации  или  несогласовании  слов,  то  предложение выделяется зеленой  волнистой линией. Для  проверки  правописания нажмите клавишу F7 (автоматическая  проверка  правописания),  а  затем  используйте отобразившееся диалоговое окно или область задач для просмотра файла или элемента,  над  которым  ведется  работа ( рис. 9.2). Также  можно  выделить отдельный  абзац  и нажать клавишу F7.

Рис. 9.2. Диалоговое окно Правописания

Контрольные вопросы и задания

1.  Как создать документ по имеющемуся шаблону?

2.  В каком формате сохраняется файл в MS Word 2007 и для чего нужна

      конвертация файла?

3.  Какие существуют режимы для работы с документом?

4.  Какие существуют способы выделения текста?

5.  Для чего нужен буфер обмена, опишите его работу?

6.  Для чего нужна команда  Автозамена?

7.  Каким образом можно проверить орфографию в тексте?

Тема 10

Форматирование текста документа в MS Word 2007

Оформление текста в документе может включать в себя выделение текста посредством изменения  размера,  гарнитуры  и  начертания  шрифта,  вставку списков, выравнивание по центру страницы и т. д. Все эти и другие параметры оформления  текста  принято  называть  форматированием. Word содержит большое  количество  средств  форматирования,  с  помощью  которых  можно существенно улучшить внешний вид документов на экране и при печати. 

Задание параметров шрифта

С помощью инструментов группы Шрифт вкладки Главная можно изменять размер, тип и начертание шрифта  . Здесь же находятся кнопки,  позволяющие      сделать   текст   жирным,   курсивным     ,   подчеркнутым  ,  зачеркнутым    увеличить/уменьшить размер шрифта ; применить эффект  надстрочного/подстрочного  начертания ;   изменить  регистр текста – сделать  буквы  прописными  или  строчными ;  его цвет ; цвет выделенного фрагмента . Кнопка очистить формат  позволяет  удалять измененные  параметры  форматирования.

Рис. 10.1. Диалоговое  окно Шрифт

Если  указанных  кнопок форматирования  недостаточно  для  выполнения  задачи,  при  помощи  окна

Шрифт  можно  настроить  дополнительные  параметры  форматирования шрифта: на вкладке Шрифт – различные параметры начертания, на вкладке

Интервал – расстояние  между  символами,  смещение  их  по  вертикали, применение кернинга (рис.  10.1).

Замечания. 

v  Если вы хотите вставить специальный символ, которого нет на клавиатуре      (π,  γ,  √,  ∞, €, ® и  т.  п.),  нужно  выбрать  пункт  Символ  вкладки  Вставка – Символы. Перед вами откроется окно, в котором можно выбрать необходимые символы и нажать кнопку Вставить.

v  Если в документ требуется вставить формулу, нужно выбрать пункт Формула вкладки Вставка – Символы. В появившемся окне можно выбрать имеющуюся формулу, либо составить новую, нажав на кнопку Вставить новую формулу и использовав средства контекстной ленты Работа с формулами – Конструктор.

Word 2007 предоставляет  удобную возможность  быстрого  форматирования текста.  Когда  выделяется  какой-либо  фрагмент  текста,  рядом  появляется  прозрачное окно, содержащее наиболее часто встречающиеся  команды  форматирования.  При наведении курсора на это окно оно приобретает нормальный цвет и доступно для использования.

Задание параметров абзаца

Для  абзацного  форматирования предназначены:  группа  кнопок панели  Абзац  вкладки  Главная  и диалоговое окно Абзац, вызываемое с панели группы Абзац (рис. 10.2).

Рис. 10.2. Диалоговое окно Абзац

На  вкладке  Отступы  и интервалы  данного  окна  можно задать:

v  выравнивание текста  в абзаце (по левому краю, по центру, по правому краю,  по  ширине),  для  этого  также можно  использовать  кнопки  ,панели Абзац;

v  выступы  и  отступы  текста  от краев  страницы,  отступ  первой строки  абзаца ( так  называемая «красная  строка»),  для  этого  также можно применять кнопки ;

v  междустрочный интервал в абзаце (можно  использовать  выпадающий список  установки  междустрочного интервала   на панели), интервал до и после форматируемого абзаца.

 На вкладке Положение на странице можно задать:

v  запрет  висячих  строк (обеспечивает  перенос  всего  абзаца  на  следующую страницу без оставления одной строки на предыдущей);

v  неразрывность абзаца, запрет отрыва от предыдущего;

v  положение абзаца с новой страницы;

v  запрет расстановки переносов в абзаце и нумерации его строк.

Для абзаца может быть задана заливка цветом и обрамление границами, для этого применяются кнопки ,  которые позволяют задать нужный цвет и вид границ для выделенных частей абзаца.

Для выделения первой буквы абзаца в виде Буквицы (большой заглавной буквы в начале абзаца высотой в несколько строк), выберите вкладку Главная – панель Текст – Буквица. По нажатию правой кнопки мыши на  значке  буквицы,  вызвав  команду  Буквица,  можно  настроить  ее параметры.  

На  панели  Абзац  присутствуют  кнопки  ,предназначенные для работы с маркированными, нумерованными и многоуровневыми списками. 

Кнопка , используется  для  сортировки  табличных  значений  по алфавиту. 

Кнопка   , включает/выключает  непечатаемые  символы.  Они  бывают полезны для выявления разнообразных погрешностей форматирования.

Формат по образцу

Полезной  при форматировании  текста  в  документе является  кнопка  Формат по образцу, которая переносит параметры форматирования указанного объекта на выделяемый фрагмент. Чтобы перенести все заданные параметры форматирования на новый абзац необходимо:

v  установить  курсор  в  любом  месте  абзаца,  параметры  форматирования которого мы хотим использовать;

v  нажать кнопку Формат по образцу на  вкладке Главная – Буфер обмена (если необходимо форматировать за один раз несколько разных фрагментов, следует сделать двойной щелчок на кнопке);

v  выделить текст, на который надо перенести форматирование (если был сделан двойной  щелчок  на  кнопке  Формат  по  образцу,  то  можно  выделять последовательно  нужные  фрагменты  текста;  по  завершении  всей  операции форматирования надо один раз щелкнуть на кнопке Формат по образцу, чтобы «отжать» ее).

Работа со списками

Списки – это  фрагменты  текста,  пункты которого отмечены специальными знаками. Списки могут  быть  маркированными,  нумерованными  и многоуровневыми.

Для  работы  со  списками  служат  пять  верхних  кнопок  панели  Абзац вкладки Главная.

Список  можно  создавать  изначально,  а  можно  из  уже  существующего текста.  Если необходимо сделать список  из  уже существующего текста,  то надо выделить фрагмент, который подлежит форматированию и выбрать тип списка (рис. 10.3). При этом выделенный текст будет разбит по пунктам списка согласно абзацам (каждый абзац – это новый пункт списка). Во время выбора типа списка при наведении курсора на соответствующий вариант выделенный текст  будет  сразу  предварительно  форматироваться,  давая  пользователю быстро оценить пригодность того или иного варианта.

Нумерованный  и  маркированный  список  также  могут  быть  созданы  с использованием  команд  Маркеры,  Нумерация  по  нажатию  на  тексте  правой кнопки мыши.

Рис. 10.3. Диалоговые окна создания маркированных, нумерованных

и многоуровневых  списков

При  работе  с  маркированными  и  нумерованными  списками  можно создавать свой стиль оформления списка. Для этого нужно в соответствующих диалоговых окнах выбрать пункт Определить новый маркер или Определить новый  формат  номера.  Чтобы  в  нумерованном  списке  начать  список  не  с первого  номера, нужно использовать пункт Задать начальное  значение  окна задания параметров списка. В появившемся окне в зависимости  от  поставленной  задачи  надо установить  переключатель  в  одно  из  двух положений:  Начать  новый  список  или Продолжить  предыдущий  список  и  в  поле Начальное значение  задать  номер  первого  пункта списка (рис. 10.4)                                                                   Рис. 3.4. Задание начального

                                                                                  значения нумерованного списка

При  формировании  многоуровневого  списка, чтобы  задать  создание  маркеров  очередного уровня,  можно  использовать  клавишу Tab (либо кнопку  Увеличить  отступ  на  панели  Абзац). Вернуться  к  вводу  данных  предыдущего  уровня можно, нажав сочетание Shift+Tab (либо кнопку Уменьшить отступ на панели Абзац).

При  необходимости  редактирования  многоуровневого  списка,  щелкните кнопкой  мыши  на  кнопке  Многоуровневый  список – Определить  новый многоуровневый список.  Здесь можно  настроить  формат  номера,  расстояние, тип шрифта и другие параметры списка.

Если  необходимо  сформировать  новый  стиль  списка,  то  нужно воспользоваться  пунктом  Определить  новый  стиль  списка.  В  появившемся окне  можно  настроить  все  необходимые  параметры  стиля,  а  также  задать область действия нового формата. Замечание. Word автоматически  создает  новый  нумерованный  список, когда абзац начинается с цифры «один» с точкой.

Многоколенчатый текст

Кнопка  Колонки  панели  Параметры страницы  вкладки  Разметка  страницы служит  для  разбивки  текста  страницы  на несколько  колонок ( подобно  газетной верстке).  Пользователю  предлагается  пять вариантов расположения выделенного текста в колонки. Опция  Другие  колонки..  вызывает  окно Колонки (рис. 10.5)  и служит для более гибкой настройки колонок. Все функции настройки интуитивно  понятны,  к  тому  же,  в  окне Образец сразу показано как будет выглядеть страница. 

Работа со стилями

Стили  представляют  собой  наборы  атрибутов  форматирования.  При создании стиля указывается значения отдельных параметров форматирования, которые  должны  быть  включены  в  создаваемый  стиль,  для  последующего применения всех этих параметров совместно посредством выбора имени этого стиля.  Стили  определяют  форматирование  символов,  текстовых  фрагментов, абзацев,  строк  таблиц  или  уровней  структуры  документа.  Основные  типы стилей:

v  стиль  символа (знака) – содержит  параметры  форматирования  символов, включая шрифт, размер, начертание, положение и интервалы; 

v  стиль  абзаца – содержит  параметры  форматирования  абзацев,  такие  как междустрочные  интервалы,  отступы,  выравнивание  и  позиции  табуляции 

Стили абзацев также могут содержать стили или параметры форматирования символов.  Большинство  стилей,  используемых  в Word, являются  стилями абзацев. Также существуют стили таблиц и списков.

В каждом шаблоне документа имеется заранее созданный набор стилей, или библиотека стилей, но можно самостоятельно создавать новые и изменять имеющиеся  в  шаблонах  стили.  Кроме  того,  стили  могут  сохраняться непосредственно в документах.

Применение имеющихся стилей

В Word есть  большое  количество  заготовленных  стилей,  к  которым наиболее часто  обращаются  пользователи программы.  На  вкладке  Главная – Стили отображаются так называемые экспресс-стили (рис. 10.6). 

Для применения стиля из списка экспресс-стилей необходимо:

v  выделить фрагмент текста; 

v  на  панели  Стили  нажать  справа нижнюю  кнопку  в  строке  с  графическим представлением стилей (можно нажать кнопку в самой строке Стили);

v  в появившейся галерее надо выбрать нужный стиль, при  этом  выделенный фрагмент  будет  приобретать  форматирование  того  стиля,  на  который  будет указывать курсор мыши.

Рис. 10.6. Список экспресс-стилей

В списке стилей «буквой а» обозначены стили знака, значком «¶» - стиль абзаца, соответственно, где есть оба значка, – это стили и знака, и абзаца.

При  необходимости  переименования  выбранного  стиля,  необходимо щелкнуть на соответствующей ему кнопке правой кнопкой мыши и выбрать из контекстного меню пункт Переименовать.

Сбросить все параметры форматирования выделенного фрагмента можно, нажав кнопку Очистить стиль в галерее стилей.

Чтобы применить стиль, которого нет в экспресс-галерее, можно загрузить набор стилей из другого шаблона. Для этого нужно нажать кнопку Изменить стили – Набор стилей и выбрать необходимый набор.

Для  настройки  списка  отображаемых  стилей  предназначена  ссылка

Параметры ( окно  группы  Стили).  При  щелчке  на  ней  кнопкой  мыши открывается окно Параметры области стилей.

Создание и изменение стиля

Создавать и изменять стили можно двумя способами:

1. Определением (переопределением) стиля по образцу: 

v  придайте фрагменту текста необходимый вид;

v  откройте  экспресс-галерею  стилей  и  щелкните  кнопкой  мыши  Сохранить выделенный  фрагмент  как  новый  экспресс-стиль ( при  изменении  стиля –

Обновить стиль в соответствии с выделенным фрагментом);

v  в появившемся окне введите имя нового стиля и нажмите ОК. 

2. Созданием (изменением) параметров стиля: 

v  откройте окно Стили;

v  нажмите кнопку Создать стиль ;  

v  в  появившемся  окне  Создание  стиля  настройте  все  необходимые параметры форматирования (при изменении стиля, соответственно Изменение стиля) (рис.  10.7)

Для облегчения работы со стилями существует специальный механизм – инспектор стилей, который позволяет отслеживать используемые в документе стили абзаца и текста. Для вызова инспектора стилей служит кнопка , окна Стили. Для более тонких настроек стилей служит кнопка Управление стилями ,  окна Стили.

Рис. 10.7. Диалоговое окно Изменение стиля

Удаление стиля

Из коллекции экспресс-стилей, которая отображается на панели Главная, удалить стиль можно, нажав правой клавишей мыши на ненужный стиль и в контекстном  меню  выбрать  Удалить  из  коллекции  экспресс-стилей.  Также можно  открыть  окно  диалоговой  группы  Стиль,  правой  клавишей  мыши выбрав ненужный стиль, нажать Удалить.

Темы документа

В Word 2007 это  новый  вариант  для  быстрого  оформления  текстов документа. Тема представляет собой коллекцию разных типов стилей, которые сочетаются  между  собой.  Тема  документа  содержит  три  основных  компонента: набор  цветов, набор  шрифтов  и набор линий и заливок.

 Темы  можно удалять  и  редактировать  с  помощью  кнопок  группы  Темы вкладки Разметка страницы (рис. 10.8): Цвета темы; Шрифты темы; Эффекты темы. Следует иметь ввиду, что при изменении  параметров  шрифтов  будут модифицированы используемые в документе стили. 

Чтобы сохранить новую тему в виде отдельного файла, нужно нажать кнопку Темы  и  выбрать  пункт  Сохранить текущую  тему.  Тема  добавится  в галерею,  в  которой  появится  область Пользовательские.

Рис. 10.8. Окно работы с темами документа

Контрольные вопросы

1.  Как можно изменить тип шрифта?

2.  Как задать новый  междустрочный интервал?

3.  Расскажите про работу функции «Формат по образцу».

4.  Как создать многоуровневый список?

5.  Как разбить текст на несколько колонок?

6.  Что такое экспресс-стили?

7.  Как создать новый экспресс-стиль?

8.  Как можно редактировать «Тему документа»?

Тема 11

Оформление  документа в MS Word 2007

Работа с шаблонами документа

Одним  из  способов  упрощения  процедуры  оформления  документа  в Word 2007 является  применение шаблонов. В отличие от стиля, кроме видов форматирования,  шаблон  обычно  включает  в  себя  определенные  рисунки, участки  текста,  которые  пользователь  просто  дополняет  своими  данными. Шаблоны  могут  существенно  ускорить  подготовку  документов  различных типов, например, различных фирменных бланков, договоров, отчетов и т. п.

Создание шаблона

Для создания шаблона сначала необходимо:

v  создать исходный документ, содержащий всю необходимую информацию и настройки документа;

v  выбрать пункт кнопки Office – Сохранить как – Шаблон Word;

v  указать папку для сохранения шаблона.

Замечания 

v  Документ-шаблон будет иметь расширение *.dotx. 

v   Чтобы сохраненный шаблон был доступен при создании новых документов из  папки  Мои  шаблоны,  его  необходимо  сохранять  в  специальную  папку Надежные шаблоны (рис. 11.1):

Рис. 1.1. Диалоговое окно сохранения шаблона

Создание документа на основе шаблона

Чтобы создать документ на основе имеющегося шаблона нужно:

v  выбрать пункт Создать кнопки Office;

v  в  появившемся  диалоговом  окне  Создание  документа  выбрать  нужный шаблон из предлагаемых групп шаблонов.

Замечание.  Выберите  пункт  Мои  шаблоны,  если  необходимо  выбрать шаблон из созданных пользователем.

Параметры страницы 

Поля, ориентация и размер

          После  создания  нового  документа  рекомендуется  сразу  установить параметры страницы (если  стандартные  установки не подходят  для  решения задачи).  Для  настройки  параметров  страницы  служит  вкладка  Разметка страницы.

          На  панели  Параметры  страницы расположены  основные  кнопки,  помогающие задать нужные параметры для страниц документа в целом. Кнопка  Поля  служит  для  установки значений  полей ( отступов  от  краев  до текста)  документа ( рис. 11.2). Если  из предложенных  стандартных  вариантов  ни один  не  подходит,  необходимо  воспользоваться  пунктом  меню  Настраиваемые поля.  В  появившемся  окне  можно  произвести  более  тонкие  настройки  полей документа. Кнопка  Ориентация  задает  расположение  текста  на  листе:  Книжная,  Альбомная.                                   Рис. 11.2. Окно настройки полей

Кнопка Размер задает размер бумаги при выводе на печать. Для выбора нестандартного размера служит опция Другие размеры страниц.

Фон и границы 

          В Word 2007 появилась возможность добавлять подложку (так называемый « водяной  знак»)  на страницы. В качестве подложки можно использовать текст  или  рисунок.  Для этого  нужно  нажать  кнопку  вкладки Разметка страницы – Фон страницы – Подложка  и  выбрать  необходимую подложку. Если не подошла ни одна из

предложенных  подложек,  можно создать свою. Для этого предназначен пункт Настраиваемая подложка (рис. 11.3).

                                                                              Рис. 11.3. Окно настройки подложки

          Для  создания  текстовой  подложки  надо  установить  переключатель  в положение Текст,  ввести нужный текст, настроить необходимые  параметры: язык, шрифт, цвет и расположение надписи, прозрачность.

           Для  создания  графической  подложки  надо  установить  переключатель  в положение  Рисунок  –  кнопка  Выбрать.  Затем  указать  место  размещения нужного файла изображения.

          При  желании  можно  отредактировать  представленные  в  галерее стандартные  подложки.  Для  этого  надо  щелкнуть  на  выбранном  варианте правой  кнопкой  мыши  и  выбрать  команду  Изменить  свойства.  Удалить подложку из галереи можно с помощью пункта Удалить подложку.

          Кнопка Цвет  страницы вкладки  Разметка  страницы – Фон страницы позволяет  установить  практически  любой  цвет  для  страницы.  Также  здесь можно  выбрать  и  способ  заливки  фона  страницы ( градиентная,  узором, текстурная). Или же выбрать какое-либо изображение для фона страницы.

          Кнопка Границы страниц вкладки Разметка страницы – Фон страницы устанавливает  видимыми  печатные  границы  страницы  и  помогает  задать необходимый вид обрамления страницы границами. 

Разрывы страницы и раздела

          При  работе  с  документами  зачастую  возникает  необходимость  начать новую  страницу,  в  то  время  как  предыдущая  еще  не  заполнена  полностью текстом. Например, в книге так начинается новая глава. Чтобы начать новую страницу в Wordе 2007 есть специальная опция – Разрывы (рис. 11.4) панели Параметры страницы вкладки Разметка страницы. 

Рис. 11.4. Окно Разрыва страниц

          На этой вкладке собрано довольно много разнообразных  вариантов  разрыва  не  только страниц,  но  и  разделов.  Так,  например,  с помощью  разрыва  страницы  можно  принудительно  перенести  текст  в  другую  колонку (вариант Столбец).

          Чтобы  задать  обтекание  текста  вокруг графических  объектов  или  элементов  веб-страниц,  необходимо  воспользоваться  пунктом Обтекание текстом. 

          Иногда возникает необходимость использовать различные параметры форматирования для  разных  страниц  документа ( например, один  из  листов  документа  должен  иметь альбомную  ориентацию).  В  этом  случае документ  необходимо  разбить  на  разделы. Каждый  раздел  можно  будет  форматировать совершенно независимо от других разделов.

          При  удалении  разрыва  раздела предшествующий  текст становится  частью следующего раздела и  принимает соответствующее  форматирование,  а  последний  знак  абзаца  в  документе определяет форматирование последнего раздела в документе. Word 2007 предоставляет четыре варианта разрыва разделов: Следующая страница;  Текущая;  Четная  страница;  Нечетная  страница.  Чтобы  видеть разрывы  разделов ( как,  впрочем,  и  страниц),  нужно  включить  опцию отображения  непечатных  символов.  Для  этого  на  ленте  Главная  на  панели Абзац  необходимо  нажать  правую  верхнюю  кнопку  с  изображением  значка абзаца .  Для удаления раздела необходимо выделить его значок и нажать кнопку Delete.

Нумерация строк

          Опция  Номера строк  предназначена  для  нумерации  строк  документа  в различных вариациях. Из практики можно сказать, что к подобной нумерации прибегают  довольно  редко.  Но,  в  отдельных  случаях ( например,  для юридических документов), она может быть весьма полезной.  

Колонтитулы

          Колонтитулы представляют собой области, расположенные на верхнем и нижнем полях страниц документа. В колонтитулах, как правило, размещается такая  информация,  как  название  документа,  тема,  имя  автора,  номера страниц  или  дата.  При  использовании  колонтитулов  в  документе  можно размещать  в  них  различный  текст  для  четных  или  нечетных  страниц,  для первой страницы документа, изменять положение колонтитулов от страницы к странице и проч.

          Для  работы  с  колонтитулами  в Word 2007 предназначена  панель Колонтитулы – вкладка  Вставка).  После  вставки  колонтитул  доступен  для редактирования,  при  этом  появляется  контекстная  вкладка  Конструктор  (Работа с колонтитулами) (рис. 11.5). 

Рис. 11.5. Вкладка Конструктор для работы с колонтитулами

Она позволяет быстро произвести такие настройки колонтитула, как:

- различные колонтитулы для четных и нечетных страниц; 

- отдельный колонтитул для первой страницы; 

- скрытие основного текста во время работы с колонтитулами; 

- вставка и редактирование номера страницы; 

- управление положением колонтитула; 

- вставка в колонтитул различных объектов: текущие дата и время, рисунки,

стандартные блоки.

          Колонтитулы  можно настраивать  отдельно для различных разделов. Но, для  этого  нужно  разорвать  между  ними  связь,  так  как  по  умолчанию  все колонтитулы  связаны  между  собой.  Для  этого  надо  перейти  к  тому колонтитулу, который надо оформить по-другому, и «отжать»  кнопку Как в предыдущем  разделе.  Если  же,  наоборот,  есть  необходимость  привести колонтитулы в разных разделах к одному виду, то кнопка Как в предыдущем разделе должна быть «нажата».

          Быстрый переход  между  колонтитулами  и  основным текстом документа можно  осуществлять  двойным  щелчком  мыши  на  нужном  элементе (верхнем/нижнем колонтитуле или на основном тексте).

          Для удаления колонтитулов предназначен пункт Удалить верхний/нижний

колонтитул соответствующих кнопок колонтитулов.

          Колонтитулы  можно  редактировать  как  обычный  текст,  применять различные стили для его оформления. Отредактированный колонтитул можно добавить в галерею колонтитулов при помощи опции Сохранить выделенный фрагмент в коллекцию верхних/нижних колонтитулов.

Нумерация страниц

          Для нумерации страниц служит кнопка Номер страниц  (вкладка Вставка – панель  Колонтитулы). Необходимо выбрать вариант  размещения номера на самой странице и при необходимости настроить формат самого номера.

          При  необходимости  элементы  номеров  страницы  можно  сохранять, добавляя  в  коллекцию  стандартных  блоков.  Для  этого,  вставив  и  настроив номер,  нажмите  кнопку  Номер  страницы  и  выберите  команду  Вверху/внизу страницы – Сохранить выделенный фрагмент как номер страницы.

          Чтобы  убрать  номер  с  первой  страницы  в  документе,  нужно  войти  в область колонтитулов и выбрать на вкладке Конструктор пункт Параметры –Особый колонтитул для первой страницы.

Сноски

          Сноски  предназначены  для  добавления  к  тексту  комментариев, объяснений,  указания  источника  информации.  Сноски  бывают  обычные                

(в конце страницы) и концевые (в конце всего текста). Для работы со сносками

предназначена панель Сноски вкладки Ссылки (рис. 11.6). 

          Для вставки обычной сноски необходимо нажать кнопку Вставить сноску. В тексте, в том месте где находился курсор появится значок сноски, а внизу страницы – горизонтальная разделительная линия и номер сноски. Для вставки концевой сноски предназначена кнопка   Вставить концевую сноску.

          Для  более  точных  настроек сносок служит диалоговое окно,  вызываемое  с  панели Сноски.

           Сноски  нумеруются  автоматически  в  соответствии  с выбранной пользователем системой  нумерации.  При  добавлении  новой  сноски  или  удалении  существующей  остальные перенумеровываются. 

          Перемещаться между сносками можно при помощи кнопки Следующая сноска.  Для  удаления сноски необходимо  ее  выделить, а затем  нажать клавишу Delete.   Рис. 11.6.  Панель инструментов  Сноски

Перекрестные ссылки

          Использование  перекрестных  ссылок  полезно  при  указании  ссылок  на таблицы, заголовки, разделы, к которым нужно обратиться для получения более подробной  информации.  Они  служат  для  быстрого  перехода  к  нужному элементу.

          Можно  создавать  перекрестные  ссылки  на  следующие  элементы: заголовки, сноски, закладки, названия, нумерованные абзацы, таблицы, рисунки, формулы. Инструменты для работы с перекрестными ссылками находятся на панели  Связи  вкладки  Вставка. Перекрестные  ссылки  создаются только  между  элементами  одного документа.

          Для  создания  перекрестной ссылки:

vвведите  текст,  с  которого  будет начинаться перекрестная ссылка;

vнажмите  кнопку  Перекрестная ссылка,

vв открывшемся окне (рис.  11.7)   в выпадающем списке Тип ссылки надо выбрать  тип  элемента,  на  который будем ссылаться;                     Рис. 11.7.  Окно вставки перекрестной ссылки

vв выпадающем списке Вставить ссылку на… надо указать данные, которые следует добавить в документ.

          Для  того,  чтобы  иметь  возможность  перехода  к  ссылаемому  элементу, флажок Вставить как гиперссылку должен быть установлен. Флажок  Добавить слово «выше» или «ниже» позволяет вставить перед ссылкой данные слова.

          Перекрестные  ссылки  вставляются  в  документ  в  виде  полей. Переключаться между режимами отображения кодов полей и значений полей можно при помощи сочетания клавиш Alt+F9. Изменить текст самой ссылки можно прямо в документе.

Оглавление

          Оглавление – это список  заголовков документа. Для того чтобы быстро сделать  оглавление,  документ  должен  быть  отформатирован  согласно встроенным  форматам  уровней  структуры  или  стилей  заголовков.  Сборка оглавления происходит в несколько этапов:

1)  Word находит заголовки с заданными стилями.

2)  Заголовки сортируются по уровням.

3)  Каждый заголовок снабжается соответствующим номером страницы.

Чтобы создать оглавление:

vустановив курсор в месте вставки  оглавления,  нажмите кнопку  Оглавление панели Оглавление вкладки Ссылки; 

vв открывшемся окне выберите нужный формат оглавления (авто собираемое или ручное). 

          При  необходимости  дополнительных  настроек  оглавления,  нажмите кнопку  Оглавление...  окна  и  настройте  количество  уровней  оглавления, заполнитель, отображение и положение номеров страниц (рис. 11.8).

Рис. 11.8. Диалоговое окно  Оглавление

Замечание. По умолчанию  в  оглавление  включаются  текст,  отформатированный стилями:

v  Заголовок 1 (первый уровень оглавления), 

v  Заголовок 2 (второй уровень оглавления) и т. д.

Для того, чтобы включить в оглавление  заголовки  других стилей и назначить им другие  уровни,  нужно, нажав  кнопку Параметры, выполнить  соответственную  настройку стилей уровням оглавления.

          Для быстрой правки уже существующего оглавления сделайте щелчок в поле  оглавления.  Кнопка  Обновить  таблицу  служит  для  обновления  в оглавлении номеров страниц элементов.

Предметный указатель

          Предметный  указатель – это  список  терминов,  встречающихся  в документе, с указанием страниц где они расположены.

Предметный указатель можно создать для следующих элементов:

vотдельных слов, фраз, символов; 

vразделов; 

vссылок. 

Для работы с этим элементом форматирования предназначена  панель  Предметный  указатель вкладки Ссылки.

          Чтобы  использовать  в  качестве  предметного  указателя  какой-либо фрагмент текста, его  необходимо выделить, затем нажать кнопку Пометить элемент.  При  пометке  текста  в  документе добавляется  специальное скрытое поле.

          Для  окончательной  сборки  предметного  указателя  нажмите  кнопку Предметный указатель и при необходимости в появившемся окне Указатель произведите окончательные настройки.

Список литературы

          Библиография – это список литературных или других источников, которые использовались  при  подготовке  документа.  Как правило,  она  помещается  в  конце  текста.  При вставке  цитат  надо  указывать  источник,  откуда они  взяты,  поэтому  понятия « библиография»  и «цитаты» тесно взаимосвязаны.

          Для работы с библиографией и цитатами служит панель Ссылки и списки

литературы вкладки Ссылки.

          Для добавления нового источника нужно нажать кнопку Вставить ссылку

панели  и  выбрать  команду  Добавить  новый  источник.  В  окне  создания

источника заполнить необходимые атрибуты (рис. 11.9).

Рис. 11.9. Диалоговое окно Создать источник

          После добавления источника ссылка на него будет помещена там, где был

установлен курсор.

          После завершения работы с документом список литературы можно создать автоматически,  используя  кнопку  Список  литературы  на  панели  Ссылки  и списки  литературы.  Перед  этим  можно  просмотреть  и  откорректировать список, нажав кнопку Управление источниками данной панели.

Титульный лист

          В Word 2007 предусмотрено создание красиво оформленного титульного листа  для  документа.  Титульный  лист – первая  страница,  на  которой указывают название работы, автора и другие необходимые сведения. 

          Для создания титульного листа существуют специальные заготовки. Для вставки  в  документ  титульного  листа  перейдите  на  вкладку  Вставка  и выберите  Титульная  страница  в  группе  Страницы.  В  появившемся  окне выберите  нужный  шаблон  титульного  листа.  После  вставки  в  документ выбранного листа, введите в поля нужный текст, ненужные элементы удалите, щелкнув на них и два раза нажав клавишу Delete.

          Чтобы  удалить  титульную  страницу,  выполните  команду  Удалить текущую  титульную страницу в меню кнопки Титульная страница.

Контрольные вопросы

1.  Как создать Подложку документа и для чего она нужна?

2.  Для чего нужна опция Разрыв страницы?

3.  Как задать обтекание текстом графических объектов?

4.  Для чего предназначены и как можно создать сноски в документе?

5.  Как создать перекрестную ссылку и оглавление?

6.  Что такое библиографический список и предметный указатель?

Тема 12

Специальные возможности работы с документами в MS Word 2007.

Использование закладок

Закладки предназначены  для быстроты и удобства навигации по  документу – они позволяют быстро переходить к ранее помеченным  местам  в  тексте.  Для  того чтобы  создать  закладку,  необходимо установить  курсор  в  нужном  месте документа  и  нажать  кнопку  Закладка  на панели Связи вкладки Вставка.

В  появившемся  окне ( рис. 12.1) необходимо ввести имя закладки. Следует иметь ввиду, что имя должно начинаться с буквы и не содержать пробелов.                                                        Рис. 12.1. Окно создания закладки

Перемещаться  по  закладкам,  добавлять  новые  и  удалять  ненужные  можно также при помощи этой же кнопки и окна, либо  по  нажатию  клавиши F5 в  окне  Найти  и  заменить – Перейти – объект Закладка  выбрать  в  списке  нужную закладку.

Работа с гиперссылками

Гиперссылки  позволяют  быстро  переходить  из  одного  приложения  в другое, открывать документы или веб-страницы прямо из  документа.         

 Чтобы  создать  гиперссылку  на  адрес  веб-страницы,  после  ввода  адреса существующей  веб-страницы  нажмите  клавиши  Enter  или  Пробел – Word автоматически создаст гиперссылку. 

Если  вы  хотите,  чтобы в  документ  был  вставлен не  сам  адрес,  а  лишь ссылка  на  него,  нужно  воспользоваться  диалоговым  окном  Вставка гиперссылки,  которое  вызывается  через  вкладку  Вставка – Связи –  Гиперссылка.

В левой части окна Вставка гиперссылки имеются четыре кнопки, которые позволяют быстро создавать гиперссылки на различные элементы:

v  на существующий файл или на веб-страницу;

v  другое место в этом же документе;

v  новый документ;

v  адрес электронной почты. 

Выберите необходимый тип гиперссылки в поле Связать с  и укажите в правой части окна нужный файл, документ, рисунок, место в документе или адрес электронной почты  соответственно задаваемому типу ссылки.  В месте положения курсора будет создана гиперссылка.

Для перехода по гиперссылке нужно нажать и удерживать клавишу Ctrl. Указатель при этом превратится в ладонь, и можно будет перейти по ссылке.

  Созданную гиперссылку можно редактировать при помощи контекстного меню,  вызвать  которое  можно  щелчком  на  ней  правой  кнопкой  мыши. Пользуясь  предлагаемыми  командами,  гиперссылку  можно  изменить, выделить, открыть, скопировать и удалить.

Рецензирование документов

Иногда с одним и тем же документом приходится одновременно работать нескольким пользователям. В этом случае помогут средства рецензирования и редактирования текстового редактора.

Основные  инструменты  для  этого  расположены  на  вкладке  Рецензирование.

На  панели  Отслеживание  находятся  инструменты,  позволяющие  отслеживать изменения, вносимые в документ. 

При нажатии кнопки  Исправления все  изменения, вносимые  в  документ пользователем, включая форматирование, вставку и прочее, будут помечаться. К  ним  можно  добавлять  комментарии  для  объяснения  исправления  другим пользователям. Для выхода из режима отслеживания изменений надо «отжать» кнопку Исправления.           

Кнопка  Выноски  настраивает  режим  отображения  выносок ( рис. 12.2), поясняющих соответствующие поправки:

                                                       Рис. 12.2. Окно настройки отображения выносок

-Показывать  исправления  в  выносках – примечания  и  исправления  будут отображаться в виде выносок;

-Показывать все исправления в тексте – все исправления и примечания будут отображаться непосредственно в тексте;

- Показывать только примечания и форматирование в выносках – в выносках будут отображаться только примечания и форматирование документа. 

Кнопка Исправления в измененном документе позволяет настроить режим отображения исправлений для удобства работы пользователей:

v  Исправления в измененном документ;

v  Измененный  документ – показ  изменений  без  отображения  исходного документа;

v  Исправления в исходном документе;

v  Исходный документ – показ исходного документа без исправлений.

Кнопка  Показать  исправления  позволяет  отметить  изменения,  которые будут показываться в документе (примечания, форматирование и т. д.)

Кнопка Область проверки открывает дополнительную панель, на которой отображаются в хронологическом порядке внесение исправлений и добавления примечаний.

После  окончания  рецензирования  необходимо  сохранить  или  отклонить внесенные изменения, для этого на панели Изменения вкладки Рецензирование собраны кнопки,  позволяющие перемещаться между внесенными в  документ правками, а также принимать или отклонять сделанные изменения.

Добавление примечаний

Для  добавления ( и  последующего  управления)  примечаний  в  документ предназначена панель Примечания вкладки Рецензирование.

Чтобы  создать  примечание,  надо  установить курсор  в  нужное  место  документа  и  нажать  кнопку Создать  примечание.  При  этом  фрагмент  текста выделяется  красным  цветом,  а  на  полях  появляется поле  для  ввода  примечания ( рис. 12.3), а  на  панели Примечания становятся доступными кнопки навигации и удаления примечаний.

Рис. 12.3. Вставка примечания

Сравнение документов

Панель  Сравнить  вкладки  Рецензирование  предназначена  для  сравнения документов,  в  которые  вносились изменения разными пользователями. 

С помощью этих средств можно сравнить или объединить в один документ исправления разных авторов. 

Для объединения исправлений надо выбрать опцию Объединить.., указать файл-оригинал, документ с исправлениями, выбрать в каком документе будут отображаться  изменения.  Для  сравнения  документов  выберите  опцию Сравнить...  После  аналогичных  настроек  будет  создан  третий  документ,  в котором будут находиться все исправления, внесенные в исходный документ.

Защита документа

В некоторых случаях бывает полезно наложить на документ ограничения по  его  редактированию  и  форматированию.  Для  защиты  документа  от изменений служит панель Защитить вкладки Рецензирование. После нажатия на  кнопку  Защитить  документ  у правого  края окна появляется вертикальная  панель  Ограничить  форматирование и редактирование (рис. 12.4). 

                                                                       Рис. 12.4. Выбор вида ограничения

Установите флажок  Ограничить набор  разрешенных  стилей  и  в опциях  Настройки  укажите,  какие элементы  оформления  можно  будет форматировать  при  дальнейшей работе с документом.

 Для ограничения редактирования необходимо  установить  флажок Разрешить только указанный способ редактирования документа и  из выпадающего списка  выбрать  пункт Запись исправлений. Этим самым мы разрешаем добавлять комментарии к документу, удалять,  вставлять  и  перемещать  текст.  Если  же  мы  хотим  другим пользователям разрешить только оставлять примечания, то надо выбрать пункт

Примечания.

Чтобы настройки защиты вступили в силу, нажмите кнопку Да, включить защиту. Чтобы снять защиту, необходимо нажать кнопку Защитить документ и  в  появившемся  списке  снять  флажок  Ограничить  форматирование  и редактирование.

Работа в режимах Структура и Схема документа

При работе с  большими документами для  удобства  перемещения  по  ним предпочтительно  использовать  режим Схема  документа.  Чтобы  включить  этот режим,  установите  соответствующий флажок на вкладке Вид в группе Показать                                                                            Рис. 12.5. Режим схема документа

или  скрыть.  Данный  режим  дает  возможность  увидеть  расположение заголовков в  документе (рис. 12.5). Щелкнув  на  нужном заголовке, вы  сразу переместитесь в соответствующее место документа. 

Режим  Структура  предназначен  не  только  для  перехода  в  больших документах,  но  и  для  быстрого  изменения  его  структуры.  Для  перехода  в режим  структуры  документа  служит кнопка  Структура  панели  Режимы просмотра документа вкладки Вид.

При включении данного режима появляется контекстная лента Структура (рис. 12.6). В режиме просмотра структуры  документа  отображается иерархия  элементов  оформления  текста  и  можно  перемещать  заголовки совместно с основным текстом и подзаголовками, которые относятся к этому заголовку.  Но,  прежде  чем  использовать  данный  режим,  необходимо отформатировать документ с применением стандартных заголовков. При этом, Заголовок 1 уровня является самым главным, Заголовок 2 уровня следует за ним и т. д.

Основное удобство при просмотре документа в этом режиме заключается в том, что есть возможность настраивать отображение любого уровня структуры, скрывая при этом те уровни, которые занимают более низкую иерархию. Для этого  надо  всего  лишь  выбрать  нужный  уровень  из  выпадающего  списка  Показать уровень.

                                               Рис. 12.6. Вкладка Структура документа

          У  каждого  элемента,  имеющего  подуровни,  присутствует  значок «+». Двойной щелчок на значке  позволяет  отобразить/скрыть  подуровни.  Уровни можно перемещать вверх/вниз относительно друг друга, а также изменять само значение уровня на более низкое/высокое. Для этих целей служат  зеленые и синие стрелки, расположенные слева на панели Работа со структурой.

          При работе в режиме структуры форматирование текста по умолчанию не отображается.

Печать документа

          После того как документ набран и отформатирован, его нужно вывести на печать. Для этого служит пункт Печать, находящийся в меню кнопки Office (сочетание клавиш Ctrl+P).

          Опция Быстрая печать – предназначена для случая, когда пользователь полностью  уверен  в  правильности  подготовки  документа  и  настройках принтера для печати документа по умолчанию. Документ сразу же отправляется на печать.

          Опция  Печать – позволяет  произвести  наиболее  тонкие  настройки

принтера перед печатью документа.

          Опция  Предварительный  просмотр  позволяет  просмотреть  страницы документа  перед  печатью  и  внести  дополнительные  настройки  печати. Рассмотрим настройки, которыми придется часто пользоваться (рис. 12.7).

Рис. 12.7. Окно настройки параметров печати

              Список  Имя  принтера – актуально,  если  к  вашему  компьютеру подключено  несколько  принтеров  или  же  компьютер  подключен  к  сети, содержащей несколько принтеров. Тогда из выпадающего списка необходимо выбрать тот принтер, на который будет выводиться документ.

               Панель  Страница – предназначена  для  выбора  конкретных  страниц документа (или диапазона), которые надо вывести на печать.

              Список  Включить – по  умолчанию  стоит  значение  Все  страницы диапазона.  Также  доступны  значения:  Четные  страницы;  Нечетные страницы.

              На панели Копии можно указать количество печатаемых копий документа и порядок их вывода.

              Для настройки принтера служит кнопка Свойства (следует иметь ввиду, что для разных моделей принтеров окно будет выглядеть по-разному). Также часто используются настройки качества печати и формата бумаги.

Создание рассылок

              Путем  слияния  документов  создаются  тексты,  содержащие  фиксированную,  неизменяемую  часть ( бланк)  и  переменные  текстовые  фрагменты (наполнение).  Например,  переменными  текстовыми  фрагментами  для  бланка конверта  служат  адрес  отправителя  и  адрес  получателя.  Индивидуальные сведения для каждого письма или конверта поступают из источника данных. Слияние удобно применять, когда нужно создать набор рассылок – документов, которые рассылаются большому числу заказчиков. Процесс слияния состоит из нескольких общих действий:

- создание основного документа;

- создание или определение источника данных;

- подключение основного документа к источнику данных;

- настройка основного документа;

- установка опций слияния;

- завершение процедуры слияния.

              Команды,  предназначенные  для  выполнения  слияния  документов, расположены на вкладке Рассылки.

Создание основного документа

              Основной документ – это файл, содержащий неизменяемый текст, который должен оставаться одинаковым во всех генерируемых при слиянии документах, и поля слияния, которые принимают информацию из файла  данных – источника  данных.  Основной документ,  например,  может  содержать  обратный адрес или приветствие на бланке письма. 

              Чтобы создать основной документ для слияния, на вкладке Рассылки выберите пункт Начать слияние и  нужный  тип  документа,  либо  пункт  Пошаговый мастер слияния. С правой стороны откроется окно с пошаговой инструкцией, в котором нужно указать тип создаваемого документа и,  собственно,  документ,  который  будет  основным  для  процедуры  слияния (этап 1 и 2).

Возможен выбор следующих типов основных документов:

v  Письма – подготовка партии писем для массовой рассылки;

v  Сообщения  электронной  почты – создание  составных  документов  в  виде, удобном для их рассылки в качестве сообщений электронной почты;

v  Конверты – подготовка конвертов для массовой рассылки; 

v  Наклейки – подготовка адресных наклеек для массовой рассылки;

v  Каталог – создание  единого  документа,  содержащего  каталог  или  список адресов;

v  Обычный документ Word – создание составных документов, которые можно отдельно редактировать в приложении Word. 

Создание источника данных, подключение к основному документу

              Источником  данных  является  файл,  содержащий  сведения,  которые  вставляются и различаются в каждой копии основного документа, например, фамилии и адреса получателей письма. 

              Чтобы  создать  или  определить  источник данных, можно воспользоваться командой  Выбрать  получателей  панели  Начать слияние вкладки  Рассылки,  либо используя пошаговый  мастер  слияния,  выполнить Выбор получателей (этап 3).

              В качестве источника данных может быть использован структурированный в  виде таблицы  файл,  имеющий  заголовки,  например,  файлы Excel, Access, контакты Outlook и  т.  д.  Источник  данных  может  быть  выбран  из существующих, либо  создан в процессе. 

              Также источник данных может быть изменен или дополнен при помощи команды Изменить список получателей панели Начать слияние, либо команды Изменить список Мастера слияния (этап 3).

Настройка основного документа

            После подключения основного документа к файлу данных можно вводить текст  документа,  если  это  не  было  сделано  заранее,  и  добавлять  текстовые заполнители ( поля  слияния),  указывающие  места,  где  в  каждой  копии документа должны появляться уникальные данные. Поля в приложении Word соответствуют заголовкам столбцов в файле-источнике данных.      

            Для  добавления  полей  используются  команды  панели  Составление документов  и  вставка  полей  вкладки  Рассылки,  либо  соответствующие команды  Мастера  слияния  (этап  4).                       

В документ могут быть добавлены:

v  блок адреса с именем, почтовым адресом и прочими сведениями;

v  строка  приветствия,  которая  включает обращение,  имя  и  знак  пунктуации, следующий  за  именем,  а  также  текст  приветствия  для  случаев,  когда  имя получателя недоступно; 

v  поля слияния из файла-источника данных.

        Кнопка «Выделить поля слияния» позволяет выделить серым цветом поля в основном  документе  для  удобства  работы  с  ними.  Вставленные поля  могут быть отформатированы как обычный текст.

         После  того,  как  все  необходимые  поля вставлены  в  документ,  можно  выполнить просмотр  полученных  документов  с заполнением  реальными  данными,  чтобы устранить  возможные  ошибки.  Для  этого используются команды панели Просмотр результатов.

Установка опций слияния

После подключение и настройки основного документа можно выполнять процедуру  слияния.  Но,  если  не  требуется  переносить  данные  всех  записей файла  данных  в  основной  документ,  можно  ограничить  список  или использовать  подмножество  элементов  файла  данных.  Для  этого  можно использовать команду Изменить  список  получателей  панели,  либо  Мастера слияния (этап 5). 

Доступно применение следующих возможностей:

v  исключение ряда получателей (строк данных) из списка (команда Исключить получателя);

v  выделение  отдельных  записей ( установка  флажков  для  записей,  которые должны использоваться при слиянии);

v  сортировка записей (сортировка записей файла-источника данных в нужном порядке);

v  фильтрация записей (отбор записей, соответствующих заданным критериям, доступно наложение до 6 условий).

Завершение процедуры слияния

              После того, как все подготовительные действия для слияния выполнены, можно переходить к завершающему этапу. Для этого можно  использовать  команду  Найти  и  объединить  панели Завершить, либо команды Мастера слияния (этап 6).

               При  слиянии (рис. 12 .8.) данные  первой  записи  файла  даны замещают поля  слияния  в  основном документе, тем самым,  образуя  первый составной  документ.    

              Данные  второй  строки  файла  данных  замещают  поля, образуя второй составной документ, и т. д. 

Чтобы  сохранить  все  полученные результирующие документы в один файл,  используйте  команду  Изменить  отдельные документы (панели Найти и завершить) –                  Рис. 12.8. Слияния документов                 

Объединить  записи – все  или  укажите номера отдельных записей, которые следует объединить в один документ.

               Чтобы  сразу  вывести  на  печать полученные  документы,  используйте  команду  Печать  документов  панели Найти и завершить.

              После выполнения  процедуры слияния,  основной  документ может  быть сохранен для дальнейшего использования. Важно помнить, что при сохранении основного  документа  сохраняется  и  его  подключение  к  файлу  данных. В  следующий  раз,  когда  документ  будет  открыт,  приложением  будет  задан вопрос,  нужны  ли  сведения  из  этого  файла  данных  для  нового  слияния  в основной документ. 

Использование макросов

              Макрос – записанная  на  языке  VBA последовательность  действий. В  основном служит  для  автоматизации типичных задач, которые требуется часто выполнять. 

              Чтобы  создать  макрос,  необходимо отобразить вкладку Разработчик (кнопка Office – Параметры Word – Показывать вкладку « Разработчик»  на  ленте)  и активировать  команду   Запись  макроса панели Код.                            

                                                                                       Рис. 12.9. Окно записи макроса

              В появившемся окне записи макроса ( рис 12.9)  следует  задать  имя, место сохранения макроса, описание (при необходимости), связь запуска макроса с кнопкой  или  сочетанием  клавиш.  После  нажатия  клавиши  ОК,  программа перейдет  в  режим  записи  макроса,  при  котором  вся  последовательность действий  пользователя будет  записана  в  макрос.  Для  завершения  записи макроса нажмите кнопку Остановить запись.

              Чтобы  запустить  созданный  макрос,  используйте  заданное  сочетание  клавиш или кнопку, либо выберите макрос из списка всех доступных на панели Код вкладки Разработчик командой Макросы.

Замечание. VBA-макросы являются источниками потенциального риска – они могут вызвать заражение компьютера макровирусами. При открытии документа с макросами Word предлагает выбрать уровень доверия макросам.

Рис. 12.10. Окно Команда безопасность макросов

              Для этого используется команда Безопасность макросов панели Код (рис. 5.10), в  котором  пользователь  может  определить,  как  именно  нужно  производить работу с данным документом.

Контрольные вопросы и задания

1.  Для чего предназначены закладки?

2.  Опишите работу с гиперссылками.

3.  Какими инструментами осуществляется рецензирование документов?

4.  Как создать, удалить примечание?

5.  Для чего предназначена опция Сравнить документы?

6.  Как можно ограничить редактирование документа другим пользователем?

7.  Для чего используются рассылки?

Тема 13

Работа с таблицами

Таблицы являются мощным инструментом форматирования. При помощи таблиц  странице  документа  можно  придать  любой  вид.  Если  таблица несложная, то можно обойтись средствами создания таблиц, предоставляемыми Wodr 2007, без использования специальных программ (табличных процессоров) для работы с таблицами. Таблицы состоят из строк и столбцов, разделенных линиями-разделителями, которые могут быть и невидимыми. Их пересечение образуют ячейки таблицы. В ячейки могут быть помещены текст, графические объекты, формулы, ссылки на данные из других документов.

Создание и удаление таблицы

Создать таблицу можно несколькими способами.

Вставка таблицы

Для вставки таблицы служит кнопка Таблицы, расположенная на панели Таблицы вкладки Вставка. При нажатии на эту кнопку можно в интерактивном режиме  выбрать  необходимое  количество  строк  и  столбцов  для  будущей таблицы (рис. 13.1).                                                Рис. 13.1. Вставка таблицы

Если  таблица  очень  большая  и  количество  предлагаемых  ячеек недостаточно, нужно воспользоваться опцией Вставить таблицу (рис. 13.2) и в появившемся окне задать необходимое количество строк и столбцов. 

                                                                              Рис. 13.2. Опция Вставить таблицу

Вставка экспресс-таблицы

Выбрав  опцию  Экспресс-таблицы (рис.  6.3), в документ  можно  вставить таблицу-заготовку,  если она удовлетворяет нужным пользователю  параметрам. Затем  с  ней  можно  работать,  изменяя  ее  свойства, как с обычной таблицей.

Рис.  6.3. Вставка экспресс таблицы

Рисование таблицы

При необходимости создания сложной таблицы (рис. 13.4), состоящей из разнообразных  комбинаций  ячеек,  проще  и  быстрее  нарисовать  таблицу «вручную». Для  этого  служит  опция  Нарисовать  таблицу  кнопки  Таблица вкладка Вставка. В этом режиме курсор приобретает вид карандаша.

Рисование  таблицы  происходит  путем  перемещения  мыши  с  нажатой левой  кнопкой.  Рисование  начинается  с  указания одного  из  углов  таблицы (обычно начинают с левого верхнего угла):

v  курсор-карандаш  устанавливается в нужное место документа; 

v  нажимается левая кнопка мыши; 

v  мышь  передвигается  по  диагонали  к  тому месту, где будет расположен правый нижний угол таблицы;                                     Рис. 6.4. Рисование сложной таблицы

v  когда  курсор  достиг  нужного  места,  левая кнопка отпускается; 

v  внешние границы таблицы нарисованы. 

Затем  можно  рисовать  внутренние ( сколь  угодно  сложные)  ячейки таблицы.  По  окончании  рисования  таблицы  необходимо  повторно  нажать кнопку Нарисовать таблицу, чтобы выйти из режима рисования. 

Вставка таблицы из Excel

Word  позволяет вставлять в документ таблицы Excel. Для этого  служит опция  Таблица Excel кнопки  Таблица  вкладка Вставка.  При  этом  в документ  вставляется «настоящая»  электронная таблица Excel (рис.13.5), а верхняя  лента  текстового редактора Word заменяется  на  ленту  электронной таблицы Excel. Переключаться  между  программмами  можно  путем  двойного щелчка на поле документа Word или на поле таблицы Excel.

Рис. 13.5. Вставка таблицы из Excel

Импорт таблицы из других приложений

В документе Word может быть использована таблица, созданная в другой программе,  например,  в  другом  текстовом  процессоре  или  в  виде  файлов электронных таблиц Microsoft Excel и Lotus. При импортировании электронных таблиц функции и формулы, размещенные в ячейках, не переносятся, а также может быть утеряно оформление.

Чтобы импортировать таблицу, созданную в другом приложении: 

1)      откройте таблицу в том приложении, в котором она была создана; 

2)      скопируйте таблицу в буфер обмена; 

3)      установите курсор в том месте документа Word, куда необходимо вставить таблицу;

4)      на вкладке Главная  ленты в группе Буфер обмена щелкните на стрелке в нижней  части  кнопки  Вставить  и  выберите  в  появившемся  меню  строку Специальная вставка; 

5)      в  открывшемся окне  специальной  вставки  следует  выбрать  необходимую команду.

Преобразование текста в  таблицу

Можно превращать уже набранный текст в таблицу. Для этого необходимо выделить  нужный  блок  текста  и  выбрать  опцию  Преобразовать  в  таблицу кнопки Таблица. В появившемся окне надо задать параметры будущей таблицы. Следует  иметь  ввиду,  что  фрагмент  текста  должен  быть  предварительно отформатирован  символами-разделителями ( например,  табуляцией  или абзацем), чтобы программа смогла различить ячейки таблицы.

Удаление  таблицы

Чтобы удалить таблицу,  нужно, предварительно выделив ее, активировать команду  Удалить  на  вкладке  Работа  с  таблицами – Макет - Строки  и столбцы.

Редактирование таблицы

            После того, как таблица вставлена и выделена, в окне текстового редактора появляется позволяющий изменять таблицу контекстный инструмент Работа с таблицами,  содержащий  две  ленты:  Конструктор  и  Макет ( рис.  13.6).  К операциям редактирования таблиц относятся как действия, которые можно производить  с текстом в  ячейках,  так  и  с  элементами  таблицы – строками, столбцами, границами. 

Рис. 13.6.  Вкладка Конструктор при работе с таблицами

Выделение в  таблице

Перед тем как форматировать элементы таблицы, их надо предварительно выделить. Для выделения всей таблицы  необходимо  нажать  на  перекрестие,  расположенное у верхнего левого угла таблицы.  Для  выделения  строки  необходимо  сделать щелчок в поле документа, расположенного левее выделяемой строки.                                                                                                      

                                                                                    Рис. 13.7. Параметры выделения

Для  выделения  столбца  необходимо  щелкнуть  у  верхней  границы выделяемого столбца (при этом курсор приобретает вид жирного указателя).

 Выделить несколько соседних ячеек можно протяжкой мыши при нажатой клавише Shift. Выделять  ячейки  в  произвольном  порядке  можно  протяжкой мыши при нажатой клавише Ctrl.  Кроме  того,  можно  воспользоваться  кнопкой  Выделить  (рис. 13.7), расположенной  на  панели  Таблица  ленты  Макет  контекстного  инструмента Работа с таблицами.

Форматирование текста в таблице

Само же форматирование текста в выделенных ячейках таблицы ничем не отличается от форматирования обычного текста документа. Для этого можно использовать  обычные  средства  форматирования  текста,  а  в  дополнение  на панели  Выравнивание  ленты  Макет  использовать  кнопки  для  выравнивания текста внутри  ячейки  и задания ему  нужного  направления (горизонтального или вертикального).

Изменение размера и положения таблицы

Маркер перемещения  появляется в верхнем левом углу таблицы при наведении  указателя  мыши  на  таблицу  или  щелчке  на  таблице.  При  его перетаскивании таблица переместится в другое место.

 Маркер изменения размера таблицы   появляется в правом нижнем углу, если указатель мыши находится в пределах таблицы. Если нажать на маркер изменения  размера  таблицы  и  потянуть  на  некоторое  расстояние,  таблица изменит размер. При этом все столбцы и ячейки изменятся пропорционально.

Добавление и удаление элементов таблицы

Для  вставки  и  удаления  строк  и  столбцов  таблицы  предназначены инструменты панели Строки и столбцы контекстной ленты Макет.

Вставить дополнительные ячейки  в  таблицу можно, вызвав  диалоговое окно Добавление ячеек нажатием стрелки в правом нижнем углу панели Строки и столбцы.

Удалить  строки,  столбцы  и  ячейки,  предварительно  выделив,  можно, используя кнопку Удалить  панели Строки и столбцы, либо контекстное меню по правой кнопке мыши. 

Изменение размеров элементов таблицы

Ширину  столбцов  и  высоту  строк  можно  изменять  при  помощи  мыши, подведя указатель к правой границе столбца или нижней границе строки. Для задания точного значения высоты и ширины элементов, можно использовать кнопки панели Размер ячейки ленты Макет. Для выравнивания между собой высоты  строк  или  ширины  столбцов  можно  использовать  соответствующие кнопки  на этой же панели.

Используя  кнопку  Автоподбор  панели  Размер  ячейки,  можно автоматически  подобрать  необходимую  ширину  столбцов  для  набираемого текста.

Объединение ячеек и разбиение таблицы

Для  объединения  двух и более  ячеек  в одну, следует  выделить  нужные ячейки  и  выбрать  команду  Объединить  ячейки  панели  Объединить  ленты Макет. Для разбиения ячейки на несколько нужно выбрать команду Разбить ячейки данной панели.

Для  разбиения  таблицы  на  части (данное  действие  позволяет  разбивать таблицу только по горизонтали) нужно выбрать команду Разбить таблицу этой же панели.

Изменение свойств элементов таблицы

Разнообразные  настройки  свойств элементов таблицы (параметры  строк, столбцов,  ячеек,  вид  их  границ  и  заливку)  можно  произвести  как  в  окне Свойства  таблицы  (рис. 13.8), которое  открывается  кнопкой  Свойства  на панели Таблица ленты Макет, так и используя кнопки панелей Выравнивание, Размер ячейки данной ленты.

Рис. 13.8. Изменение свойств таблицы

Также  для  оформления  таблицы  можно  обратиться  к  уже  готовым вариантам  форматирования,  которые Word 2007 предоставляет  в  большом количестве.  Все  они  расположены  на  панели  Стили  таблиц  ленты Конструктор (рис. 13.9). Открыв окно Дополнительные параметры, используя кнопку Изменить стиль таблицы, можно изменить и задать новые параметры форматирования таблицы.

Рис. 13.9. Изменение стиля таблицы

На панели Стили таблиц присутствуют кнопка Границы, из  контекстного меню которой можно выбрать различные типы границ, и кнопка Заливка, при  помощи которой изменяется цвет заливки ячеек таблицы.

Панель  Параметры  стилей  таблиц  позволяет  устанавливать  дополнительные параметры форматирования для определенных строк и столбцов в дополнение к уже готовым стилям.

Инструменты,  расположенные  на  панели  Нарисовать  границы,  также позволяют  добавлять/убирать  границы  ячеек  таблицы,  а  также  позволяют произвести гибкие настройки границ.

Замечание.  Иногда  таблица  может  не  умещаться  целиком  на  одну страницу. В этом случае принято на каждой новой странице повторять «шапку» таблицы.  Для  этого  надо  выделить  строку (строки)  таблицы,  которые  будут выступать в качестве заголовка и нажать кнопку Повторить строки заголовков на панели Данные ленты Макет.

Добавление названия к таблице

В учебных и научных работах обычно используются подписи к таблицам, в них  указываются  номер  таблицы  и  ее  название,  например, «Таблица 1. Исходные  данные».  Если  в  документе  предполагается  наличие  множества таблиц,  то  для  удобства  пользователей  существует  возможность  создания автоматической  подписи  к  таблице  с  соответствующей  перенумерацией  при добавлении новых таблиц в документ. 

Для добавления названия к таблице, выделите таблицу и выберите команду

Вставить  названия  панели  Названия  вкладки  Ссылки.  В  появившемся  окне Название ( рис. 13.10) укажите  текст  подписи,  ее  положение  относительно таблицы. Если вы хотите, чтобы подпись к таблице добавлялась автоматически при  вставке  новых  таблиц  в  документ,  то  используя  кнопку  Автоназвание настройте параметры подписи и укажите, что  ее следует добавлять для всех объектов типа «Таблица Microsoft Word» (рис. 13.11).

Рис. 13.10. Вставка названия таблицы                          

                                                                            Рис. 13.11. Вставка Авто названия таблицы

Работа с данными таблицы

Преобразование таблицы в текст

При  возникшей  необходимости  получить  из  имеющейся  таблицы структурированный текст, воспользуйтесь командой  Данные – Преобразовать в  текст ленты Макет.  В итоге  будет  получен текст,  разделенный в  местах разделения ячейками таблицы выбранными разделителями.

Сортировка данных таблицы

Сортировку  применяют  для  упорядочивания  по  возрастанию  или убыванию  данных  таблицы.  Для  сортировки  данных  в  таблице  установите курсор в том столбце, по которому будет производиться сортировка и нажмите кнопку  Сортировка  на  панели  Данные  ленты  Макет.  В  появившемся  окне Сортировка (рис. 13.12). укажите необходимые параметры сортировки. После нажатия кнопки ОК строки таблицы будут отсортированы.

Рис. 13.12. Диалоговое окно Сортировка

Замечание.  Если требуется  отсортировать  данные  только  в одном  столбце  при задании  параметров сортировки,  нажмите кнопку  Параметры  и установите  флажок Только  столбцы  в группе  Параметры сортировки.

Применение формул в таблицах

Для проведения элементарных вычислений в таблице реализован механизм применения формул. Так, любая ячейка таблицы может быть «вычисляемой» на основе  приписанной  ей  формулы ( функции),  операндами  которой  являются значения (как правило, числовые) других ячеек или для некоторых функций их групп.  При  этом  вся  таблица  рассматривается  как  матрица,  строки  которой нумеруются, начиная с единицы, а столбцы обозначаются латинскими буквами, начиная с A (рис.  13.13). 

Рис. 13.13. Адресация ячеек таблицы

Чтобы задать в ячейке формулу, нужно выполнить следующие действия:

v  поместить курсор в ячейку таблицы или в то место документа, где должен выводиться результат;

v  выполнить  команду  Данные – Формула ленты Макет;

v  в  появившемся  окне  Формула   (рис. 13.14) в  строке  формулы записать  формулу,  указать  формат вывода результата в строке формата числа,  при  необходимости  выбрать функцию в поле вставки функции и нажать ОК.

Рис. 13.14. Окно ввода формулы в таблицу

Замечание. Диапазон ячеек  указывается через двоеточие от верхней левой ячейки до нижней правой.

Чтобы изменить записанную формулу, нужно:

·         выделить ячейку с формулой; 

·         выполнить команду Данные – Формула ленты Макет;

·         внести  изменения  в  появившемся  окне  формул.  Либо  вызвать  по  правой кнопки  мыши  на  выделенной  ячейке  команду  Изменить  поле-Формула  и выполнить ее редактирование.

          Чтобы пересчитать результат формулы при изменении числовых данных в других  ячейках таблицы, участвующих  в формуле, нужно при выделенной ячейке  с  формулой  по  правой  кнопке  мыши  применить  команду  Обновить поле.  Чтобы  удалить  формулу,  нужно  дважды  применить  команду Delete к выделенному результату формулы.

Контрольные вопросы и задания

1.  Какими способами можно создать таблицу?

2.  Как превратить текст в таблицу?

3.  Какими способами можно выделить ячейки в таблице?

4.  Как изменить свойства таблицы?

5.  Как отсортировать данные в таблице?

6.  Как задать формулу в таблице?

Тема 14

Графические возможности MS Word 2007

Microsoft Word  предоставляет достаточно большие возможности работы с графикой.  Наличие  графических  объектов  в  текстовых  документах  часто желательно, а в некоторых случаях просто необходимо. В нем можно работать как  с  объектами  растровой ( построенными  с  помощью  отдельных  точек – пикселов), так и векторной (построенными на основе геометрических кривых) графики.

Основные способы включения графики в документ  –  импорт  графики  из  других приложений  или  создание  графических объектов  непосредственно  в  документе. Основные  инструменты  для  работы  с графикой находятся на панели Иллюстрации ленты Вставка.

Работа с изображениями

Вставка изображений из других приложений Графические  объекты  из  других  приложений  в  документ Word можно вставить, используя буфер обмена. Для этогонужно скопировать картинку из любого источника – веб-страницы, другого документа, другого приложения, а потом вставить из буфера обмена в нужное место текущего документа.

Вставка рисунков из файла

Для  вставки  рисунка  из  имеющегося  графического  файла,  необходимо воспользоваться кнопкой Рисунок панели Иллюстрации на вкладке Вставка.

В  появившемся  окне  найдите  и  выберите  нужный  графический  файл. Изображение вставится в документ. 

Замечание.  Следует  учитывать,  что  вставленное  изображение  зачастую занимает  значительный  объем  памяти.  Поэтому  выполнение  некоторых операций будет занимать определенное время, причем, оно будет тем больше, чем  больше  размер  вставляемого  файла  и  ниже  производительность компьютера. Чтобы работа с изображениями была более удобной, а итоговый размер текстового  документа  не был  очень большим,  целесообразно  сделать компрессию изображения. Для этого предназначена кнопка Сжатие рисунков на панели Изменить вкладки Формат (рис. 14.1).

Рис. 14.1. Вкладка Формат ленты Работа с рисунками

          После нажатия этой кнопки появляется окно, в котором можно настроить параметры  компрессии  изображения.  Кнопка  Параметры  открывает  окно Параметры  сжатия  (рис. 14.2), в  котором  следует  выбрать  подходящий вариант. 

Рис. 14.2. Окно Параметры сжатия

          Уменьшить  объем  документа  при  вставке  рисунков  можно  также, применив при вставке параметр Связать с файлом (из открывающегося меню кнопки  Вставить).  Таким  образом,  будет  установлена  связь  с  файлом-источником, а сам файл в документ вставлен не будет. 

Вставка рисунков с помощью области задач Клип

          В Word существуют  возможности  хранения  и открытия  различных  графических файлов  непосредственно в программе из коллекции, для работы с которой служит область задач Клип. Данная коллекция содержит подборку набора картинок текстового редактора. 

          Для вставки клипа необходимо нажать кнопку Клип на  панели  Иллюстрации  вкладки  Вставка.  Справа появится панель Клип (рис. 14.3) с кнопкой Упорядочить клипы..,  нажав  на  которую  мы  попадем  в  окно Организатор  клипов.  В  данном  окне  слева  будет находиться каталог клипов, а справа  – область просмотра выбранного раздела каталога.

                                                                                                       Рис. 14.3. Окно Клип

По умолчанию доступны три коллекции:

·         Мои коллекции (в нее входят все папки жесткого диска, содержащие картинки); 

·         Коллекции Microsoft Office (собрание  изображений, которое входит в поставку MS Office);

·         Веб-коллекции ( позволяет  расширить  собрание картинок Word при помощи изображений, доступных на интернет-ресурсе Office Online).

Редактирование изображений

          Для  изменения  каких-либо  параметров  изображений (рисунков),  нужно выделить  вставленное  изображение,  при  этом  появится  новый  контекстный инструмент  Работа  с  рисунками,  содержащий  вкладку  Формат  (рис. 14.4) с инструментами для обработки изображения. С их помощью можно производить несложные  операции  редактирования  рисунка – изменять  яркость, контрастность, размер, вращать, выбирать стиль для рисунка (можно задать его форму, цвет границы, а также эффекты),  указывать положение  относительно текста.

Рис. 14.4. Вкладка Формат

          Чтобы  изменить  яркость,  контрастность,  перекрасить  рисунок  в определенный цвет (например, сделать его менее ярким, чтобы использовать в качестве фона), на панели Изменить вкладки  Формат (Работа с рисунками) выберите соответствующие пункты.

          Чтобы задать стиль оформления, изменить форму рисунка, задать вид его границ и эффекты (тень, отражение, свечение, сглаживание, рельеф, поворот), используйте инструменты с панели Стили рисунков вкладки Формат. Также для оформления рисунков  по нажатию правой кнопки мыши можно вызвать контекстное меню и  выбрать кнопку Формат рисунка.

          Чтобы  отменить  все  исправленные  параметры  на  панели  Изменить выберите кнопку Сброс параметров рисунка.

          Чтобы  задать  нужный  размер  рисунка,  можно,  выделив  его,  изменить размер  вручную,  либо  задать  точные  значения  размера  на  панели  Размер. На  этой  же  панели  доступна  кнопка  Обрезка,  которая  позволяет  обрезать рисунок с каждой стороны. Важно учитывать, что Word не удаляет обрезанную часть рисунка, а просто перестает ее отображать. Если опять нажать кнопку Обрезка  и  потянуть  указатель  в  противоположную  сторону,  картинка восстановится.

          Чтобы повернуть/отразить рисунок, используйте кнопку Повернуть   панели Упорядочить. 

          Чтобы  сгруппировать  несколько  рисунков  в  один ( для  более  удобной работы с множеством изображений), используйте кнопку Группировать панели Упорядочить.

          Чтобы  распределить  графические  объекты  относительно  друг  друга  и страницы,  используйте  кнопку  Выровнять   и  кнопки  На  задний  план, На передний план панели Упорядочить. Кнопка Выровнять открывает меню, в котором  следует  выбрать  относительно  чего  производить  выравнивание (страницы или объектов) и задать вид выравнивания. Кнопки На задний план, На передний план позволяют передвинуть графические объекты из одного слоя в другой относительно друг друга или поместить объекты перед текстом.

          Чтобы  отобразить  сетку,  которая позволяет  более  точно  распределять объекты на странице, выберите пункт Отображать сетку кнопки Выровнять панели  Упорядочить.  Нажав  кнопку  Параметры  сетки,  можно  настроить необходимые параметры работы с сеткой (рис 14.5). Так,  объекты,  привязанные  к  сетке,  будут передвигаться  только по соответствующим клеткам сетки и располагаться в них.                                    Рис. 14.5. Привязка к сетке

          Для  настройки  расположения  графического объекта  относительно  текста  (обтекания), используйте  кнопку  Обтекание  текстом  панели Упорядочить (рис. 7.6). По  умолчанию  программа устанавливает  режим  обтекания « В  тексте»,  при котором рисунок «разрывает» текст. Можно выбрать любой другой подходящий вариант обтекания:       Рис. 14.6. Кнопка Обтекание текстом

v  Вокруг рамки – рисунок вписан в прямоугольник, текст обтекает его по рамке этого прямоугольника; 

v  По  контуру – текст  обтекает  рисунок  по  его границе;

v  За  текстом – рисунок будет играть  роль фонового изображения;

v  Перед текстом – рисунок будет помещен над текстом и закроет собой его часть;

v  Сверху и снизу – текст будет располагаться выше и ниже рисунка;

            При  необходимости  можно  изменить контур  обтекания  текстом.  Для  этого выберите  соответствующую  команду  меню  кнопки Обтекание  текстом.  При  этом  вокруг объекта  появится  рамка  с  маркерами, перемещая которые, можно будет изменить контур.

Также  можно  задать  готовый  вид  обтекания,  использовав  кнопку Положение панели Упорядочить.

Дополнительно  можно  настроить  параметры  расположения  рисунка, выбрав  кнопку  Дополнительные  параметры  разметки  в  меню  кнопки Обтекание  текстом.  На  вкладке  Обтекание  текстом ( рис. 14.7) можно настроить более точные параметры обтекания, а на вкладке Положение рисунка можно  задать  положение  рисунка (пункты  По  горизонтали,   По  вертикали),   перемещение  и  привязку  к  тексту ( флажки  Перемещать  вместе  с  текстом, Установить  привязку),  разрешения  наложения  других  объектов ( флажок Разрешить перекрытие).

Рис. 14.7. Дополнительные параметры расположения рисунка

Работа с фигурами

Фигурами  являются  всевозможные  простые  готовые  изображения (графические примитивы), которые можно вставлять в документ. Они являются объектами векторной графики, к  ним  можно  применить  множество  визуальных эффектов.

Создание графического примитива

Кнопка  Фигуры  панели  Иллюстрации  вкладки Вставка  служит  для  быстрого  создания  графических примитивов.  Для  создания  нужного  примитива  выберите  его  из  выпадающего  списка (рис.14.8) и «нарисуйте» в документе протяжкой мыши с нажатой левой кнопкой. 

Рис. 14.8. Список фигур

Замечания.

v  Для  того  чтобы  фигура  имела  одинаковые пропорции,  во  время  рисования  надо  удерживать нажатой  кнопку Shift. При  нажатой  клавиши Ctrl фигура будет нарисована «от центра».

v  При создании фигур можно  использовать полотно, которое  позволяет  размещать  на  нем  графические объекты  и  перемещать,  вращать,  удалять  сразу  все объекты, размещенные на нем. Чтобы создать полотно, выберите  команду  Новое  полотно  из  меню  кнопки Фигуры (вкладка Вставка - Иллюстрации) . 

При выделении фигуры по краям появляется рамка с маркерами (рис. 7.9). 

Рис. 14.9. Маркеры изменения размеров фигуры

Синие круглые  маркеры  позволяют пропорционально  изменить  размеры  фигуры,  синие квадратные – непропорционально.  Желтый  ромбовидный  маркер  также служит  для  изменения  геометрических  размеров  фигуры.  Фигуру  можно вращать, для этих целей служит зеленый круглый маркер, расположенный над фигурой. Для вращения примитива необходимо  установить  курсор мыши на маркер  и,  нажав  левую  кнопку,  производить  движения  мышью.  При  этом фигура будет вращаться в ту или иную сторону.

Форматирование фигур

Когда фигура нарисована и выделена, появляется контекстный инструмент Средства рисования с лентой Формат (рис. 14.10).

Рис. 14.10. Средства рисования

Чтобы добавить новые авто фигуры, используйте кнопки панели Вставить фигуры данной ленты.

Чтобы задать для фигуры нужный цвет, обрамляющий контур, изменить форму уже  отформатированной фигуры или выбрать оформление фигуры из имеющихся  образцов,  используйте  соответствующие  кнопки  панели  Стили фигур.  Вызываемое  с  этой  же панели окно Формат  автофигуры  (рис. 7.11) содержит расширенные параметры форматирования фигур.

Рис. 14.11. Диалоговое окно Формат автофигуры

Чтобы  настроить  параметры  тени, применяйте  кнопку  Эффекты  тени  панели  Эффекты  тени.  Для  интерактивной настройки  положения  тени  служат  кнопки, расположенные в правой части данной панели. 

Кнопка Объем позволяет применить трехмерные эффекты к фигуре. При этом  можно  настраивать  такие  параметры  как:  Цвет  объемной  фигуры, Глубина, Направление, Освещение, Поверхность. Для интерактивной настройки объема служат кнопки, расположенные в правой части панели Объем.

Чтобы  настроить  положение  фигур относительно текста документа  и друг друга,  используйте  инструменты,  расположенные на панели Упорядочить. 

Если с несколькими фигурами одновременно  нужно  произвести  какие-либо  действия ( увеличить,  уменьшить, переместить), либо получить один объединенный объект из множества, следует использовать группировку. Для группировки фигур, предварительно выделив их, используйте кнопку Группировать панели Упорядочить.

После выполнения со сгруппированными объектами нужных действий при необходимости объекты можно разгруппировать или перегруппировать.

Замечание. Чтобы выделить несколько нужных объектов, при выделении нужно  удерживать  нажатой  клавишу Shift. Либо  использовать  кнопку  Выделить на панели Редактирование вкладки Главная.

Точный размер фигуры можно задать на панели Размер.

Работа с надписями

Особым видом графического примитива является Надпись. Этот примитив может содержать «в себе» текст и в то же время может быть оформлен как любой другой элемент векторной графики.

Создание надписи

Чтобы создать надпись, выберите кнопку Надпись панели Текст вкладки Вставка. Если ни одна из предложенных заготовок не подходит, то примените команду Нарисовать надпись этой  же  кнопки и  нарисуйте надпись нужного размера в нужном месте.

Замечания.

·         Надпись  не  может  содержать  любое  количество  текста – оно  ограничено размерами ее области, поэтому, если текст не помещается, увеличьте размер прямоугольника при помощи маркеров.

·         Надписи  могут  быть  связаны  между  собой, чтобы  текст  переходил  из  одной  надписи  в другую  последовательно.  Для  связывания надписей, создайте несколько пустых надписей в документе. Выделите первую надпись и на панели Текст ( лента  Работа  с  надписями – Формат) воспользуйтесь  кнопкой  Создать  связь,  указав  следующую  за  ней  надпись.

Теперь текст будет перетекать из одной надписи в другую. 

Форматирование надписи

После создания и выделения надписи в ленте главного меню появляется лента  Работа  с  надписями  –  Формат,  на  панелях  которой  находятся инструменты,  позволяющие  отформатировать  надпись  аналогично  автофигурам.

Объекты WordArt

WordArt – это  красиво  оформленный текст на основе готовых шаблонов, которые можно редактировать. 

Для  вставки  объекта WordArt предназначена кнопка WordArt  (рис. 14.12) на панели Текст  вкладки  Вставка,  которая  позволяет выбрать образец из коллекции и внести свой текст.

                       Рис. 14.12.  Объекты WordArt

После вставки  объекта WordArt в окне программы появляется контекстный инструмент Работа с объектами WordArt-Формат.

На панелях данной ленты представлены инструменты для работы с объектами WordArt, которые позволяют изменять форму,  параметры  и  направление  текста,  менять  стили  объекта,  выполнять настройку обтекания, расположения и т. д. 

Объекты SmartArt

Объекты SmartArt – новый  тип  графических  элементов,  доступный пользователям Word 2007.  Такие  объекты являются  чем-то средним между диаграммами и фигурами, они  дают  возможность  представить разную  информацию в  виде  удобных  графических  блоков – разнообразных красочных  схем.

При выборе шаблонов SmartArt необходимо учитывать их первоначальное предназначение. Для вставки объекта SmartArt служит одноименная кнопка на панели Иллюстрации вкладки Вставка, которая вызывает окно выбора рисунка (рис. 7.13).

                                                             Рис. 14.13. Объекты SmartArt

Выбрав  шаблон,  вы  увидите  его  краткое  описание.  После  добавления шаблона  в  документ  в  окне  текстового  процессора  появится  контекстный инструмент  Работа  с  рисунками SmartArt,  содержащий  две  ленты: Конструктор и Формат (рис. 7.14).                                                                           Рис. 14.14. Работа с рисунками SmartArt

Для  заполнения  текстовых  полей  шаблона  предназначены  области, помеченные как Текст, либо левая панель SmartArt-объекта. Для добавления нового элемента в объект SmartArt надо просто нажать клавишу ввода. Пункты Добавить фигуру выше и Добавить фигуру ниже предназначены для вставки элемента другого уровня. Если какие-то кнопки неактивны, значит добавление нового элемента невозможно. Для удаления какого-либо элемента необходимо его выделить и нажать клавишу Delete. Кнопки Повысить уровень и Понизить уровень предназначены для изменения уровня выделенных элементов.

Объекты SmartArt  форматируются как и обычный графический примитив, для  этого  используйте  инструменты  панелей  ленты  Формат  контекстного инструмента Работа с рисунками SmartArt.

Диаграммы 

Кроме  графических  файлов,  в  документы Word можно  вставлять диаграммы.  При  помощи  диаграмм  можно  наглядно  представить  числовые данные в графическом виде, их гораздо легче воспринимать. 

Для создания диаграммы необходимо нажать кнопку Диаграмма на панели Иллюстрации вкладки Вставка. В появившемся окне Вставка диаграммы надо выбрать тип диаграммы и ее вид. После этого, автоматически открывается окно программы Excel 2007, с  набором  некоторых  стандартных  значений  для построения  диаграммы (рис. 7.15). Необходимо  ввести  свои  данные  для  ее построения. 

Рис. 14.15. Окно построения диаграммы

После ввода данных в документе Word появится построенная  диаграмма. При этом в ленте главного меню появится контекстный инструмент Работа с диаграммами, содержащий три ленты: Конструктор, Макет, Формат.

v  Лента  Конструктор  состоит  из  четырех  панелей:  Тип,  Данные,  Макеты диаграмм,  Стили  диаграмм.  Основные  операции,  выполняемые  этими инструментами: изменение типа и вида диаграммы, ее данных и стиля.

v  Лента  Макет  содержит  шесть  панелей:  Текущий  фрагмент,  Вставить, Подписи,  Оси,  Фон,  Анализ.  Эти  инструменты  предназначены  для непосредственного  оформления  внешнего  вида  отдельных  элементов диаграммы.  Для  выбора  элемента  диаграммы  служит  выпадающий  список Текущий фрагмент.

v  Лента  Формат  содержит  инструменты  для  придания  диаграмме  окончательного вида.

Контрольные вопросы и задания

1.  Для чего используется процесс сжатия рисунков?

2.  Какие существуют коллекции каталога Клип?

3.  Каким образом можно отредактировать изображение?

4.  Как создать графический примитив?

5.  Как задать для фигуры нужный цвет?

6.  Как можно связать надписи между собой?

7.  Что такое объект WordArt и как его создать?

8.  Как создать диаграмму?

ГЛОССАРИЙ

Антивирусы – программы, предназначенные для обнаружения и уничтожения вирусов.

Архив – совокупность данных или программ, хранимых в сжатом виде.

Архиваторы – программы, предназначенные для сжатия выбранных файлов, помещения их в архив и записи полученного архива на дискету. Естественно, что архиватор должен уметь и разархивировать файлы, то есть вернуть их в первоначальное состояние.

Архивация – процесс сжатия файла или группы файлов.

Атрибут файла – характеристика, определяющая файл.

База данных – таблица, в строках которой представлены объекты с их характеристиками, а в столбцах – однородные характеристики. Первая строка содержит название полей (характеристик), остальные строки являются записями таблицы.

Базовая система ввода-вывода – один из модулей OC MS-DOS, выполняющая служебные функции.

Байт – единица измерения памяти, равняется 8 битам.

Бит – самая малая единица измерения информации.

Блокировка – запрет на выполнение последующих операций до завершения выполнения

текущих операций.

Блокнот – программа-редактор для работы с небольшими текстовыми файлами, входит в

стандартные программы Windows.

Браузер – универсальное средство передвижения по сетям, с помощью которого Вы получите доступ ко всем ресурсам Интернета, будь то электронная почта, хранилища файлов, Web-странички, базы данных или другие ресурсы.

Это название произошло от английского browser – проводник. Сейчас таких браузеров два: Microsoft Internet

Explorer и Netscape Navigator.

Буфер обмена представляет собой область памяти, которую WINDOWS 98 предоставляет в распоряжение программ. Каждая программа может помещать туда данные и брать их оттуда.

Видеокарты – платы, через которые монитор подключается к компьютеру.

Винчестер – см. Накопитель на жестком диске.

призрак» - вирус, не имеющий ни одного постоянного участка кода (использует при шифровке разные ключи).

Вирус «невидимый» - вирус, перехватывающий обращение DOS к зараженным файлам и областям диска.

Вирус загрузочный – вирус, поражающий загрузчик DOS и главную загрузочную запись жесткого диска.

Вирус компьютерный – программа, способная самопроизвольно присоединяться к другим программам (т.е. «заражать» их).

– вирус, который не записывает себя в оперативную память (при запуске выполняется программа-вирус, затем – программа).

Вирус резидентный – вирус, активизирующийся в оперативной памяти.

Вирус самомоделирующийся – вирус, изменяющий модификацию своего тела.

Вирус сетевой – вирус, распространяющийся по компьютерной сети.

Внешние приложения WINDOWS 98 это различные программы, нормальное выполнение которых обеспечивается средствами WINDOWS 98. Внешний модем представляет отдельный блок, присоединяемый с помощью гибкого кабеля к последовательному порту компьютера и сети переменного тока через адаптер питания. На корпусе внешнего модема расположена световая модель индикатора, позволяющая наблюдать за его работой.

Внешняя память – это диски для длительного хранения информации, а также для чтения и записи. Диски делятся на жесткий винчестер и гибкие – дискеты. Последние удобны для создания резервных копий и обмена информацией между пользователями. Внешняя память – это жесткий диск (винчестер, или HDD – hard disk drive), дискеты (floppy disk) и компакт-диск (CD-ROM). Каждому из них соответствует свой дисковод: HDD, FDD, CD-ROM.

Внутренние приложения WINDOWS 98 входят в состав самой Windows 98. Каждое из них имеет свое назначение. Например, приложение Проводник обеспечивает необходимый сервис при работе с файловой системой и устройствами компьютера. Другие приложения, входящие в группу Стандартные, позволяют создавать несложные текстовые и графические документы, использовать средства мультимедиа или работать с модемом.

Внутренний модем представляет собой отдельную плату, устанавливаемую внутрь системного блока. Он компактен. Не требует автономного питания и, как правило, дешевле внешнего. Недостаток его заключается в том, что из-за отсутствия световой панели индикаторов уменьшается наглядность при работе с ним.

Гибкий магнитный диск – сменный магнитный диск на гибком носителе, используемый в ПЭВМ в качестве внешней памяти прямого доступа.

Гипертекст – это текст, выделенный цветом или подчеркиванием. С таким текстом Вы уже сталкивались, обращаясь неоднократно к Справке, а также при работе со Справочно-правовыми системами. Щелкнув на этом тексте, Вы переходили в другие связанные документы. Всемирная паутина World Wide Web (WWW) состоит сплошь из гипертекстов и, тыкая мышью по ссылкам, можно путешествовать по сети, попадая в самые разные компьютеры, города, страны.

Главное меню содержит все необходимые на начальном этапе работы с компьютером приложения, информацию и вспомогательные программы.

Глобальные сети объединяют как индивидуальных пользователей, так и локальные сети. Примером глобальной сети служит Интернет.

Гнездо – прямоугольник, ограниченный тонким пунктиром и предназначенный для ввода символов, относящихся к данному шаблону.

Граница – предел изменения некоторой величины.

Граница окна – вертикальные и горизонтальные линии, идущие по периметру окна.

Графический редактор Paint является стандартной программой WINDOWS 98 и поставляется вместе с ним.

Группа программ – набор программ, объединенных по определенному признаку.

Двоичный – тип файлов, которые представляют собой программный код, изображение или информацию фор- матирования документов (в отличии от чисто текстовых файлов).

Диск – магнитный носитель информации, представленной в виде файлов.

Диск жесткий – см. Накопитель на жестком диске.

Диск логический – часть памяти жесткого диска, идентифицируемая латинскими буквами C:,

Дисковод – механизм для считывания и записи информации на магнитные диски.

Диспетчер печати – программа, управляющая порядком работы принтера.

Диспетчер программ – основная программа системы Windows.

Диспетчер файлов Windows – программа для работы с файлами и каталогами.

Дисплей (экран на электронно-лучевой трубке), иначе монитор, – это устройство, получившее наибольшее распространение для вывода информации из компьютера.

Дистанционное обучение – Дистанционные формы обучения в самое ближайшее время будут востребованы в наибольшей степени для получения образования по тем дисциплинам, которые не преподаются в местных учебных заведениях, или с целью получения дополнительной информации по интересующей теме.

Драйверы – программы, обеспечивающие правильную работу видеосистем и других устройств компьютера.

Заголовок окна (Windows) – первая строка окна, содержащая название приложения, выполняемого в данном окне, или название окна диалога.

Загрузка – это процесс считывания программы из внешней памяти (винчестера, дискет, компакт-дисков) в оперативную память компьютера.

Запись – это строка таблицы базы данных. Строки содержат описание однородных объектов или процессов.

Защита (информации) – а) предотвращение несанкционированного доступа к аппаратуре, программам и данным; в) защита целостности программ и данных (антивирусная защита); с)защита от сбоев в электропитании аппаратуры.

Значок – небольшое графическое изображение с краткой надписью.

Имя папки задается по тем же правилам, что и имя файла. Советуем присваивать имена папкам еще более выразительные и лаконичные, чем файлам.

Имя файла состоит из двух частей. Первая часть -собственно имя - может иметь длину до 255 знаков и состоять из любых символов, включая пробел, кроме / :*[?[]), Вторая часть имени – расширение – может содержать любое количество символов, лишь бы полное имя файла не превышало 255 знаков и не содержало запрещенных символов.

Интерактивный режим работы – режим диалога человека с машиной. Именно такой режим позволяет пользователю влиять на ход решения задачи на компьютере.

Интервал межстрочный – расстояние между смежными строками на бумаге или экране дисплея.

Интернет (Internet) – внешняя сеть, сеть сетей. Это возможность общения со всеми компьютерами мира, подключенными к Internet.

Интерфейс WINDOWS 98 и его приложений – это окна, меню, пиктограммы, строка состояний, полосы прокрутки и масштабные линейки.

Информатика – совокупность дисциплин, изучающих свойства информации, а также способы представления, накопления, обработки и передачи информации с помощью технических средств. Часто в понятие «информатика» включают некоторые разделы математики и кибернетики (теория алгоритмов, дискретную математику и др.). Другими словами информатика это наука о применении компьютерных технологий.

Информация – сведения о ком-то или о чем-то, передаваемые в форме знаков и сигналов; в вычислительной технике – данные подлежащие вводу в ЭВМ, хранимые в ее памяти, обрабатываемые на ЭВМ и выдаваемые пользователю.

Информация достоверна –информации не иметь скрытых ошибок.

Информация доступна - свойство информации, характеризующее возможность ее получения данным потребителем.

Информация защищена – свойство, характеризующее невозможность несанкционированного использования или изменения.

Информация полная – свойство информации исчерпывающе (для данного потребителя) характеризовать отображаемый объект и / или процесс.

Информация релевантная – способность информации соответствовать нуждам (запросам)_ потребителя.

Информация системна – сводная информация о параметрах устройств компьютера: производительность и разрядность процессора, объем внешней и оперативной памяти, тип адаптера, клавиатуры и т. д.

Информация современна – способность информации соответствовать нуждам потребителя в нужный момент времени.

Информация ценна – ценность информации зависит от того, какие задачи мы можем решить с ее помощью.

Информация эргономична – свойство, характеризующее удобство формы или объема информации с точки зрения данного потребителя.

Калькулятор – сервисная программа, позволяющая производить вычисления.

Каталог (директорий) – поименованная область диска. Используется пользователем для организации хранения и облегчения поиска файлов.

Канал связи – обобщенное название пути, по которому проходит информационный поток данных. Например, физический канал передачи данных в Интернет, телевизионный канал, левый или правый канал стереомагнитофона. В системе IRC один из нескольких сhаt–каналов, к которым можно присоединиться.

Клавиатура – электронное устройство, предназначенное для автоматического преобразования набираемых букв, цифр и символов в двоичные коды, которые компьютер в состоянии понять.

Клавиша – элемент клавиатуры, нажатием которого генерируется код

Команда – это любое указание, которое заставляет компьютер выполнять определенные действия.

Компиляция – преобразование программы из представления на языке программирования в команды процессора или исполняющей системы.

Корневой каталог– основной каталог или каталог верхнего уровня.

Компьютерные (информационные) системы – информационные комплексы, которые включают в себя не одно программное средство, а набор программных средств, объединенных в систему как программно, так и аппаратно и определенным образом организованную совокупность данных.

Контекстное меню - меню, появляющееся, когда Вы щелкаете правой кнопкой мыши. Его содержание зависит от места нахождения мыши, но, как правило, оно содержит список команд.

Корзина – это место, куда автоматически помещаются удаленные файлы. Вы можете по желанию либо восстановить их оттуда, либо выбросить из Корзины.

Курсор – перемещаемая видимая отметка, используемая для указания позиции на экране, над которой будет осуществляться операция.

Легенда – элемент диаграммы, показывающий название маркеров данных диаграммы.

Линейка прокрутки – область границы окна для управления областью просмотра документа.

Материнская плата (от англ, motherboard). На ней установлены микросхемы процессора и памяти, здесь же находятся разъемы, или слоты (от англ, slot), куда подключают дополнительные платы, называемые платами расширения – звуковую карту, модем и т. п.

Меню – перечень элементов, за которыми скрываются группы команд.

Меню командное – список команд, операций или подсистем данной прикладной программы, который вызывается на экран монитора во время ее работы.

Микропроцессор – интегральная схема, выполняющая функции центрального процессора.

Модем – устройство – модулятор–демодулятор, преобразующее цифровые сигналы в аналоговую форму и обратно для передачи их полициям связи аналогового типа.

Монитор – стандартное устройство отображения информации на экране. Может работать в текстовом или графическом режиме. По устройству и принципу действия экран похож на телевизор.

Мультимедиа принято называть совокупность устройств, предназначенных для совместного использования динамической графики и звука. Самыми распространенными средствами мультимедиа являются звуковая плата и дисковод CD-ROM. Средства мультимедиа широко используются как для развлечений, так и для дела.

Мышь – манипулятор, ручное устройство для указания координат экрана и передачи простейших команд, она используется для установки курсора, выбора из меню, выделения объектов, изменения их размеров и перемещения.

Оперативная память (ОП), или Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), –обеспечивает мгновенный доступ к любой части информации. Однако следует иметь в виду, что информация исчезает из ОП сразу же по выключении питания компьютера.

Операционные системы – программы, предназначенные для управления всей работой компьютера.

Палитра – используемая для построения изображения цветовая гамма.

Паять – функциональная часть ЭВМ, предназначенная для приема, хранения и выдачи данных.

Память КЭШ – память, время обращения к которой значительно меньше времени обращения к оперативной памяти, используется в качестве буфера между процессором и оперативной памятью.

Память оперативная – память для хранения используемой в данный момент программ и оперативно необходимых для этого данных.

Память постоянная – память, содержимое которой не может быть изменено динамически в ходе работы ЭВМ.

Пиксель – наименьший элемент графического изображения на экране.

Пиктограммы – кнопки панелей инструментов.

Подкаталог – каталог. Имя которого является элементом другого каталога

Порты – специальные микросхемы, обеспечивающие взаимодействие компьютера с внешними устройствами.

Прикладная программа – пользовательская программа, приложение в отличие от программ для поддержки компьютерной системы, системных утилит. Иногда применяется более свободно для обозначения любой программы, включая пользовательские и системные.

Провайдер – фирма, которая должна обеспечить Вам доступ в Интернет по протоколу TCP/IP, доставку и хранение Вашей электронной почты. Он же должен обеспечить Вас всем необходимым для подключения (коммуникационные программы, драйверы), дать полные инструкции по настройке системы. У большинства провайдеров есть горячие линии, по которым всегда можно получить ответ на интересующий Вас вопрос.

Проводник – программа Windows по работе с файловой системой, с помощью которой можно копировать, перемещать, удалять файлы и каталоги, устанавливать связь в компьютерной сети, запускать программы, осуществлять форматирование дискет и т. д.

Программа «заражена» – внутри программы находится вирус.

Программа коммуникационная – программное обеспечение электронной почты.

Протоколы – стандарты, определяющие формы представления и способы пересылки сообщений, процедуры их интерпретации, правила совместной работы различного оборудования в сетях.

Рабочая станция – класс компьютеров в отличие от класса «серверов» с более низкими показателями производительности. В качестве отличительных характеристик выступают скорость обработки графических данных, частота процессора и частота на системной шине, объем оперативной памяти и памяти на жестких магнитных дисках, количество процессоров и др.

Редактор МS Word – приложение Windows, предназначенное для создания, редактирования, просмотра и печати документов. Входит в пакет MS Office.

Редактор Paint (Paintbrush) – простой точечный графический редактор, входящий в стандартную поставку системы Windows.

Редактор графический – программа для ввода и редактирования графической информации.

Редактор формул – сервисная программа, с помощью которой в текст документа вставляются математические формулы и символы.

Сеть - это объединение нескольких компьютеров для совместной работы и передачи сообщений. Сети бывают локальные и глобальные.

Сеть глобальная – интеграция всех компьютерных сетей, связывающих пользователей персональных компьютеров независимо от графического расположения.

Сеть локальная – вычислительная сеть, узлы которой расположены на небольшом расстоянии друг от друга, не использующая средства связи общего назначения.

Сканер – устройство ввода текстовой и графической информации в компьютер путем оптического считывания информации.

Сопроцессор – специализированный процессор, дополняющий функциональные возможности основного процессора.

Стандарт Ethernet – сетевой стандарт для локальных сетей с пропускной способностью 10 Мбит/с, максимальная длина пакета 1518 байт, собственно информация составляет 1024 байта.

Стример – устройство для хранения данных на магнитной ленте (компьютерный магнитофон).

Файл - логически связанная совокупность данных или программ, для размещения которой во внешней памяти выделяется определенная область.

Файл архивный – набор из одного или нескольких файлов, помещенных в сжатом виде в единый файл.

Файл временный – файл, с расширением * .тМР, который подлежит удалению после завершения создавшей его задачи.

Файлы исполняемые – файлы с расширениями *.сот, *.ехе, *.bat, *.pif.

Факс – факсимиле (фототелеграф), в Интернете существует шлюзовое программное обеспечение по пересылке факсов через E-mail.

Фильтр – программа, предотвращающая проникновение в базу данных, программу или систему некорректных данных; при работе с таблицами в базе данных фильтр используется для того, чтобы видеть только значения, определяемые заданным критерием.

Фильтрация – проверка принадлежности фактического значения данных множеству допустимых значений.

Форматирование дискеты. Новая дискета совсем чистая и работать с нею нельзя. Сначала ее надо отформатировать, то есть размерить на концентрические окружности, так называемые дорожки, а дорожки делятся на сектора.

Хост-компьютер – головная машина сети, центральная ЭВМ.

Чат – l. Чат, беседа. Форма интерактивного общения в Интернет в режиме online. 2. Чат, чат-система. Система интерактивного общения в Интернет в режиме online. Система, обеспечивающая общение удаленных пользователей в реальном времени.

Шаблон – предварительно разработанный документ, в который необходимо лишь ввести недостающие данные.

Электронная почта – electronic mail (E–mail) – 1. Система пересылки сообщений между пользователями, в которой ПЭВМ берет на себя все функции по хранению и пересылке сообщений. Электронная почта является важным компонентом системы автоматизации учрежденческой деятельности; 2. Обмен почтовыми сообщениями с любым абонентом сети Internet; 3. Средство связи с любым абонентом через телефонные линии с помощью компьютерной сети; 4. Сетевая служба, позволяющая обмениваться текстовыми электронными сообщениями через Интернет. Современные возможности электронной почты позволяют также посылать документы НТМL и вложенные файлы самых различных типов. В настоящее время электронная почта представляет собой один из наиболее быстрых и надежных видов связи.
 

Рекомендуемая основная литература

Учебно-методическое и информационное обеспечение

1.      Информатика базовый курс. Учебник под редакцией С.В. Симоновича – С.Пб.: «Питер», 2005.

2.      Информатика и информационные технологии, под ред. Романовой Ю.Д. - М: Издательство «ЭКСМО», 2010.

3.      Алехина Г.В., Основы информатики – М.: Маркет ДС, 2009.

4.      Дж. Кокс, С. Ламберт, К. Мюррей, К. Фрай, Дж. Преппернау, MicrosoftOfficeSystem 2007. Русская версия - С.Пб.: ЭКОМ, 2007.