Данные – сведенья, хранятся на носителях

Вопрос №1.

Данные – сведенья, хранятся на носителях

Информация – обработанные данные, уменьшают степень неопределенности

Знания – информ, проверенная практикой, интелкапитал

Информация - обозначается содержание полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему наших чувств. (Норберт Винер)

Информация как ресурс, аналогичен материальным, трудовым и денежным.

Информационные ресурсы – совокупность накопленной информации, зафиксированной на материальных носителях в любой форме обеспечивающей ей передачу во времени и пространстве для решения научных, производственных, управленческих и других задач.

Данные – это любые зарегистрированные сигналы. (Имеют объект исследования)

Знания – зафиксированная и проверенная практикой обработанная информация, которая используется и может многократно использоваться для принятия решений.

· Формальные – в виде документов;

· Неформальные – знание и опыт.

Свойства информации:

· Объективность и субъективность;

· Достоверность и актуальность;

· Правдивость и доступность;

· Полнота;

· Избыточность

· Точность,и т. д.

 

Основные процессы преобразования информации:

При переносе информации в виде сигнала от источника к потребителю она проходит последовательно следующие фазы, составляющие информационный процесс:

· 1 сбор – осуществляет отображение источника информации в сигнал. Здесь определяются качественные и количественные характеристики источника

· 2 передача – перенос информации в виде сигнала в пространстве посредством физических сред любой природы.

· 3 Обработка – любое преобразование информации с целью решения определенных функциональных задач.

· 4 Представление -выполняется подготовка информации к виду, удобному для потребителя.

Вопрос №2.

Энтропия (Н)- мера неопределенности, выраженная в битах (мера равномерности распределения случайной величины)

Ht +It = H

Количество информации(I) – количество рассматриваемых вариантов N и аппаратных вероятностей реализации каждого из них.

Формула Шенона:

(H-энтопия; N-варианты; i-количество информации; pi- вероятность наступающих событий= 1/N)

Формула Хартли:

- только для равновероятных событий (N = 2^H)

 

Еденицы измерения информации:

1бит – одна ячейка памяти

8 бит – 1 байт

1килобайт – 1024 байт = 2¹⁰

1 мегабайт – 1024 килобайт = 2²⁰

1 гигабайт – 1024 мегабайт = 2³⁰

1 терабайт – 1024 гигабайт = 2⁴⁰

1 петабайт – 124 терабайт = 2⁵⁰

Билет №3.

Информационная система – это совокупность программно-аппаратных средств, способов и людей, которые обеспечивают сбор, хранение, обработку и выдачу информации, для обеспечения подготовки и приятия решений.

Включают:

· Аппаратно-программные средства

· Бизнес-приложения

· Управление информационными системами

Информационные технологии - это совокупность методов производства и программно-технологических средств, объединенных в технологическую цепочку обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение.

Схема: Источник информации передатчики канал связи приемники получатель информации.

Экономическая информация – это информация, используемая при осуществлении функций управления народным хозяйством и его отдельными звеньями.

Для экономической информации характерны следующие особенности:

ü объемность,

ü цикличность,

ü преимущественное представление в виде цифр и букв,

ü относительно простые алгоритмы расчетов.

Информационная система управления – совокупность информации, экономико-математических методов и моделей, технических, программных, других технологических средств и специалистов, предназначенная для обработки информации и принятия управленческих решений.

 

Информационные системы управления позволяют:

· повышать степень обоснованности принимаемых решений за счет оперативного сбора, передачи и обработки информации;

· обеспечивать своевременность принятия решений по управлению

· добиваться роста эффективности управления за счет своевременного представления необходимой информации руководителям всех уровней управления из единого информационного фонда;

· согласовывать решения, принимаемые на различных уровнях управления и в разных структурных подразделениях;

4.1 Информация характеризуется содержанием (значением) и формой его представления. Она может быть представлена в аналоговой (непрерывной) или дискретной форме.

При аналоговом представлении информации физическая величина, используемая в качестве ее носителя, изменяется непрерывно (электрическое напряжение или ток).

При дискретном (цифровом) представлении информации физическая величина, используемая в качестве ее носителя, принимает конечное множество значений.

В ЭВМ стандартом представления информации является ее двоичное кодирование, то есть представление чисел, текстов, звука, изображения в виде цепочек нулей и единиц определенной длины. Следствием такой универсальности представления данных является невозможность определения того, какая именно информация (число, символ, команды и т.п.) хранится в ячейке памяти.

Информация любого типа: символьная, графическая, звуковая, командная для представления на электронных носителях кодируется на основании алфавита, состоящего только из двух символов (0, 1). Информация, представленная в аналоговом виде, для того, чтобы быть сохраненной в электронной памяти, оцифровывается и приводится к двоичному коду.

Каждая ячейка электронной памяти обладает информационной ёмкостью 1 бит

4.2 Система счисления –способ записи чисел с помощью данного набора специальных знаков (цифр). Системы счисления бывают позиционными(вес каждой цифры изменяется в зависимости от ее положения, последовательности цифр изображается число, например арабская система счисления) и непозиционными (символы не меняют своего значения в зависимости от места в изображении количества, например римская система счисления).

Любая позиционная система вводится следующим образом. Выбирается основание р — целое число и алфавит из р цифр: О, 1, 2,..., р-1. Тогда любое число Х в этой системе представляется в виде суммы произведений:

Х = а_n*рⁿ + a_n-1*p^n-1 + … + a₀*p⁰

Здесь Х — это число в системе с основанием p, имеющее n+1 цифру в целой части — это цифры из алфавита системы.

Основание системы - количество используемых цифр.

4.3

· При переводе целого десятичного числа в систему с основанием q, его необходимо делить на q до тех пор, пока не останется остаток, меньший или равный q-1.

· При переводе правильной десятичной дроби в систему счисления с основанием q необходимо сначала саму дробь, а затем дробные части всех последующих произведений последовательно умножить на q, отделяя после каждого умножения, целую часть произведения

· При переводе числа из двоичной (восемнадцатеричной, шестнадцатеричной) системы в десятичную надо это число представить в виде суммы степеней основания его системы счисления.

5.1 Существуют два способа представления чисел в памяти ЭВМ. Они называются так: форма с фиксированной запятой и форма с плавающей запятой. Форма с фиксированной запятой применяется к целым числам, форма с плавающей запятой — к вещественным числам (целым и дробным).

В случае с фиксированной запятой положение точки фиксировано строго в определенном месте относительно разрядов числа, перед старшими или после младшего.

С плавающей запятой каждое число изображается в виде двух групп цифр. 1-ая группа – мантисса(М), 2-аяпорядок(P), причем абсолютная величина М должна быть меньше 1, а порядок – целым числом.

Для получения максимально точности используются нормализованные числа, для которых выполняется условие Р≤│М│<1. Если в процессе вычисления получается ненормализованное число, оно автоматически нормализируется.

5.2 Распространёнными формами представления чисел со знаками является их представление в прямом, обратном и дополнительном коде.

Прямой код числа образуется кодированием знака числа нулём, если число положительно и единицей, если число отрицательно (для двоичной системы).

Прямой, обратный и дополнительный коды положительных чисел совпадают между собой.

Обратный кодотрицательного числа образуется из прямого кода, путем инверсии всех его цифровых разрядов.

Дополнительный код отрицательного числа образуется из обратного увеличением на 1 его младшего разряда. При этом перенос из знакового разряда игнорируется.

6.1 Информация характеризуется содержанием (значением) и формой его представления. Она может быть представлена в аналоговой (непрерывной) или дискретной форме.

При аналоговом представлении информации физическая величина, используемая в качестве ее носителя, изменяется непрерывно (электрическое напряжение или ток).

При дискретном (цифровом) представлении информации физическая величина, используемая в качестве ее носителя, принимает конечное множество значений.

В ЭВМ стандартом представления информации является ее двоичное кодирование, то есть представление чисел, текстов, звука, изображения в виде цепочек нулей и единиц определенной длины. Следствием такой универсальности представления данных является невозможность определения того, какая именно информация (число, символ, команды и т.п.) хранится в ячейке памяти.

Информация любого типа: символьная, графическая, звуковая, командная для представления на электронных носителях кодируется на основании алфавита, состоящего только из двух символов (0, 1). Информация, представленная в аналоговом виде, для того, чтобы быть сохраненной в электронной памяти, оцифровывается и приводится к двоичному коду.

Каждая ячейка электронной памяти обладает информационной ёмкостью 1 бит

6.2 Для представления текстовой информации (прописные и строчные буквы русского и латинского алфавитов, цифры, знаки и математические символы) достаточно 256 различных знаков.

Для обработки текстовой информации на компьютере необходимо представить ее в двоичной знаковой системе. Для кодирования каждого знака требуется количество информации, равное 8 битам, т. е. длина двоичного кода знака составляет восемь двоичных знаков. Каждому знаку необходимо поставить в соответствие уникальный двоичный код из интервала от 00000000 до 11111111 (в десятичном коде от 0 до 255). При вводе в компьютер текстовой информации происходит ее двоичное кодирование, изображение знака преобразуется в его двоичный код. Пользователь нажимает на клавиатуре клавишу со знаком, и в компьютер поступает определенная последовательность из восьми электрических импульсов (двоичный код знака). Код знака хранится в оперативной памяти компьютера, где занимает одну ячейку.

В процессе вывода знака на экран компьютера производится обратное перекодирование, т. е. преобразование двоичного кода знака в его изображение.

Присваивание знаку конкретного двоичного кода - это вопрос соглашения, которое фиксируется в кодовой таблице. В существующих кодовых таблицах первые 33 кода (десятичные коды с 0 по 32) соответствуют не знакам, а операциям (перевод строки, ввод пробела и т. д.).

Десятичные коды с 33 по 127 являются интернациональными и соответствуют знакам латинского алфавита, цифрам, знакам арифметических операций и знакам препинания.

 

Десятичные коды с 128 по 255 являются национальными, т. е. в различных национальных кодировках одному и тому же коду соответствуют разные знаки. К сожалению, в настоящее время существуют пять различных кодовых таблиц для русских букв (Windows, MS-DOS, КОИ-8, Mac, ISO (табл. 3.1 и 3.2)), поэтому тексты, созданные в одной кодировке, не будут правильно отображаться в другой.

6.3

· ASCII (American Standard Code of Information Interchange) по-английскипроизносится [э́ски], по-русскипроизносится [а́ски].Для латинской раскладки клавиатуры такая кодировочная таблица одна на весь мир, поэтому текст, набранный с использованием латинской раскладки, будет адекватно отображен на любом компьютере.

· Windows 1251 (Кодировка Windows-1251 является стандартной 8-битной кодировкой для всех русских версий MicrosoftWindows. Была создана на базе кодировок, использовавшихся в ранних «самопальных» русификаторах Windows в 1990—1991 гг.; Windows-1251 выгодно отличается от других кириллических кодировок наличием практически всех символов, использующихся в русской типографике для обычного текста (отсутствует только значок ударения); она также содержит все символы для украинского, белорусского, сербского и болгарского языков.)

· КОИ-8 (КОИ-8.Разработана в 70-80-е годы. Является общепринятым стандартом для передачи почтовых сообщений в российском Интернете. Широко применяется также в операционных системах семейства Unix, включая Linux. Вариант КОИ-8, рассчитанный на русский язык, называется КОИ-8R; существуют версии для иных кириллических языков (так, KOI8-U – вариант для украинского языка).

· ISO (Организация ISO (InternationalStandardizationOrganization – Международная Организация по Стандартам) приняла группу стандартов ISO 8859. Она определяет 8-битные кодировки для разных групп языков. Так, ISO 8859-1 – это Extended ASCII, таблица для США и Западной Европы. А ISO 8859-5 – таблица для кириллицы (включая русский язык).

· ГОСТ-альтернативая кодировка (основанная на CP437 кодовая страница, где все специфические европейские символы во второй половине заменены на кириллицу, оставляя псевдографические символы нетронутыми. Следовательно, это не портит вид программ, использующих для работы текстовые окна, а также обеспечивает использование в них символов кириллицы.)

6.4 Unicode - это 16-разрядная кодировка, т.е. в ней на каждый символ отводится 2 байта памяти. Конечно, при этом объем занимаемой памяти увеличивается в 2 раза. Но зато такая кодовая таблица допускает включение до 65536 символов. Полная спецификация стандарта Unicode включает в себя все существующие, вымершие и искусственно созданные алфавиты мира, а также множество математических, музыкальных, химических и прочих символов.

 

 

Вопрос

7.1. Большинство существующих компьютеров способно хранить и обрабатывать только дискретную информацию. Следовательно, любой вид информации, подлежащий к обработке на ЭВМ необходимо закодировать в числовом виде.

Вопрос

8.1. Большинство существующих компьютеров способно хранить и обрабатывать только дискретную информацию. Следовательно, любой вид информации, подлежащий к обработке на ЭВМ необходимо закодировать в числовом виде.

8.2. Физически звук представляет собой волновые колебания давления в той или иной среде. Каковы бы ни были физические характеристики колебаний, в данном случае важно то, что звук представляет собой нечто неделимое на части (непрерывное), пробегающее в пространстве и времени. Но такая информация является аналоговой. Но как на компьютере любая информация представлена в цифровой форме. Данные должны быть представлены числами, а, следовательно, информация в компьютере дискретна (разделена). Для того, чтобы записать звук на цифровой носитель информации (например, жесткий диск), его подвергают так называемой оцифровке.

Кодирование звуковой информации:

1) Метод FM. Процесс получения цифровой формы звука называется оцифровка. Устройство, выполняющее оцифровку звука, называется АЦП (аналого-цифровой преобразователь). Устройство, выполняющее обратное преобразование ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь). При таких преобразованиях неизбежны потери информации, поэтому и качество страдает.

2) Метод таблично-волнового синтеза. Звукозапись складывается из сэмплов – готовых образцов звуков. Процесс преобразования звуковой информации в цифровую носит название – сэмплирование.

8.3. Цифровой звук (*.wav, *.mp3, *.wma, *.ogg) – аналог фотографии, точная цифровая копия введенных извне звуков. Это может быть сделанная с микрофона запись голоса, копия звуковых дорожек с компакт диска и других источников. Как и фотография, такой звук занимает много места. Одна минута цифрового звука, записанного с максимальным качеством, занимает около 10 мегабайт.

Синтезированный звук (*.mid, *.rmi, *.kar) - музыка в формате MIDI. Компьютер не просто проигрывает нужную мелодию, а синтезирует ее с помощью звуковой карты. MIDI-мелодии – это всего лишь системы команд, управляющие звуковой картой, коды нот, которые она должна «изобразить» (с указанием инструментов, длительности и некоторых других параметров оной ноты). Эта технология идеальна для компьютерных композиторов, поскольку позволяет с легкостью изменять любые параметры созданной на компьютере мелодии – заменять инструменты, добавлять или удалять их, изменять темп и даже стиль композиции. И файлы с MIDI-музыкой – крохотные, всего в несколько десятков килобайт.

Сэмплированный звук - При работе с программами этого типа приходится «конструировать» музыкальную композицию из небольших периодически повторяющихся «кусочков» цифрового или синтезированного звука – петель или сэмплов.

8.4. Форматы звуковых файлов:

MIDI, WAV, MP3, APE, MP4, AIFF, (D/AD) РСМ

Запомнить: Звукозапись – процесс сохранения информации о параметрах звуковых волн. Основной тон – колебание, которое имеет наиболее низкую частоту. Другие колебания – обертоны. Тембр – разное количество обертонов, присущих тому или иному звуку. Музыкальный звук можно охарактеризовать:тембром, частотой, амплитудой.

 

Вопрос

9.1. Функция в алгебре логики – это алгебраическое выражение, содержащее элементы алгебры логики, связанные между собой операциями, определенными в этой алгебре.Логическая функция может быть задана таблицей истинности или посредством булевых выражений. Одним их этих способов представлены комбинационные логические схемы.

Схемы любых вычислительных устройств можно разбить на три группы: исполнительные, информационные, управляющие.

Элементарные логические схемы, используемые при создании средств цифровой вычислительной техники, называются вентилями.

9.2. Логическое выражение – простое или сложное высказывание. Сложное высказываение строится из простых с помощью логических операций:

1. дизъюнкция (сложение) Ú, или. Значение такого выражения будет ИСТИНА, если хотя бы значение одного из операндов истинно.

2. конъюнкция (умножение) ^, и, &. Значение будет ЛОЖЬ, если хотя бы значение одного из операндов ложно.

3. Отрицание не, Ø,

4. Импликация А àВ. Выполнение условия «если А, то В»

5. Эквиваленция А ßàВ. Выполняется условие «Тогда и только тогда»

Логическая формула – формула, содержащая лишь логические величины и знаки логических операций.

Последовательность выполнения операций: Отрицание à конъюнкция à дизъюнкция

9.3. В булевой алгебре выполняются законы:

Сочетательный (a+b)+c=a+(b+c)

Переместительный a+b=b+a

Распределительный a*(b+c)=a*b+a*c

 

Справедливы также следующие соотношения:

Для инверсии: не 0=1; не 1=0; a+не а=1;а* не а=0; не не а (двойная черта)=а

Идемпотенции: а+а=а; а*а=а

Поглощения: а+а*b=а; а+ не а *b = а+b; а*(не а+b)=a*b

Де Моргана: не (a+b)=не а*не b; не(а*b)=не а + не b

 

Вопрос

Классификация ЭВМ:

Классификация по назначению:

· Супер –ЭВМ (суперкомпьютеры) (к ним относятся: “Cray” и “IBM SP2” (США)). это самые мощные по быстродействию и производительности вычислительные машины

· Большие – ЭВМ. Очень мощные компьютеры. Их применяют для обслуживания очень крупных организаций и даже целых отраслей народного хозяйства.

· Средние – ЭВМ. широкого назначения используются для управления сложными технологическими производственными процессами.

· Мини - ЭВМ. часто применяют для управления производственными процессами.

· Микро- ЭВМ.

Принципы построения ЭВМ

Основным принципом построения ЭВМ является программное управление, в основе которого лежит представление алгоритма решения любой задачи в виде программы вычислений.

Алгоритм – это конечный набор предписаний, определяющий решения задачи посредством конечного количества операций (ISO 2382/1-84 международный стандарт).

Программа – это упорядоченное последовательность команд подлежащих обработки.

Принцип программного управления может быть осуществлен разными способами. Стандартом для построения практически всех ЭВМ был представлен в 1945 году Нейманом. Схема ЭВМ, отвечающая программному принципу управления отражает характер действия человека по алгоритму.

 

Архитектура ЭВМ — абстрактное определение машины в терминах основных функциональных модулей, языка, структур данных. Архитектура не определяет особенности реализации аппаратной части ЭВМ, времени выполнения команд, степени параллелизма, ширины шин и других аналогичных характеристик. Архитектура отображает аспекты структуры ЭВМ, которые являются видимыми для пользователя: систему команд, режимы адресации, форматы данных, набор программно-доступных регистров. Одним словом, термин «архитектура» используется для описания возможностей, предоставляемых ЭВМ.

Конфигурация ЭВМ, под которым понимается компоновка вычислительного устройства с четким определением характера, количества, взаимосвязей и основных характеристик его функциональных элементов.

Структура формальной ЭВМ

Внешнее запоминающее устройство

Процессор   Арифметико-логическое устройство Управляющее устройство

Устройство ввода

Устройство вывода

Оперативное запоминающее устройство

 

 

Принципы фон Неймана

1. Использование двоичной системы счисления в вычислительных машинах. Преимущество перед десятичной системой счисления заключается в том, что устройства можно делать достаточно простыми, арифметические и логические операции в двоичной системе счисления также выполняются достаточно просто.

2. Программное управление ЭВМ. Работа ЭВМ контролируется программой, состоящей из набора команд. Команды выполняются последовательно друг за другом. Созданием машины с хранимой в памяти программой было положено начало тому, что мы сегодня называем программированием.

3. Память компьютера используется не только для хранения данных, но и программ. При этом и команды программы и данные кодируются в двоичной системе счисления, т.е. их способ записи одинаков. Поэтому в определенных ситуациях над командами можно выполнять те же действия, что и над данными.

4. Ячейки памяти ЭВМ имеют адреса, которые последовательно пронумерованы. В любой момент можно обратиться к любой ячейке памяти по ее адресу. Этот принцип открыл возможность использовать переменные в программировании.

5. Возможность условного перехода в процессе выполнения программы. Не смотря на то, что команды выполняются последовательно, в программах можно реализовать возможность перехода к любому участку кода.

 

Вопрос

Персональный компьютер (ПК) предназначен для хранения и переработки информации. Информация может представлять собой текст, таблицы, рисунки, фотографии, звукозаписи и т. п. Информация хранится и обрабатывается в цифровом виде. Единица измерения информации - байт. Один байт (1б) соответствует примерно одному символу текста. Для удобства введены также более крупные единицы измерения информации: килобайт (Кб), мегабайт (Мб), гигабайт (Гб).

Современный ПК включает в себя следующие элементы:

· системный блок;

· монитор;

· клавиатура;

· мышь;

· принтер;

· сканер.

Кроме перечисленных, в состав ПК могут входить модем или факс-модем, плоттер, устройства воспроизведения и записи звука и некоторые другие устройства.

Системный блок

Монитор

Монитор служит для отображения информации.

Клавиатура

Клавиатура предназначена для ввода информации и управления ПК.

Мышь

Мышь предназначена для перемещения курсора по экрану и управления различными объектами. В настоящее время чаще всего встречаются двухкнопочные мыши.

Принтер

Принтеры служат для вывода документов на бумагу. В современном офисе чаще всего используют лазерные принтеры. Лазерный принтер позволяет печатать до 10 страниц в минуту, обеспечивая высокое качество печати. Струйные принтеры работают медленнее, качество печати на них ниже. В то же время, струйные принтеры обеспечивают сравнительно недорогую многоцветную печать. Матричные принтеры в современных офисах практически не используются.

Сканер

Сканер предназначен для ввода в ПК рисунков, фотографий, схем и других изображений. Помимо этого, сканер, при наличии специальной программы, позволяет вводить и распознавать текстовые материалы. В настоящее время повсеместно используют планшетные сканеры. Ручные сканеры уже практически не встречаются.

Вопрос

Микропроцессор -- главный вычислительный элемент компьютера, его «сердце».

1. Микропроцессоры, состав и основные характеристики. Типы современных микропроцессоров.

Микропроцессор характеризуется:
1) тактовой частотой, определяющей максимальное время выполнения переключения элементов в ЭВМ;
2) разрядностью, т.е. максимальным числом одновременно обрабатываемых двоичных разрядов.

Состав микропроцессора

Собственно процессор, главное вычислительное устройство, состоящее из миллионов логических элементов — транзисторов.

Сопроцессор — специальный блок для операций с «плавающей точкой» (или запятой). Применяется для особо точных и сложных расчетов, а также для работы с рядом - графических программ.

Кэш-память первого уровня — небольшая (несколько десятков килобайт) сверхбыстрая память, предназначенная для хранения промежуточных результатов вычислений.

Кэш-память второго уровня — эта память чуть помедленнее, зато больше — от 128 килобайт до 2 Мб.

Все эти устройства размещаются на кристалле площадью не более 4—6 квадратных сантиметров.

Арифметико-логическое устройство -часть процессора, которая выполняет команды.

Устройство управления - часть процессора, выполняющая функции управления устройствами.

Типы микропроцессоров

Все микропроцессоры можно разделить на группы:

1. Микропроцессоры типа CISC с полным набором системы команд;
2. Микропроцессоры типа RISC с усеченным набором системы команд;
3. Микропроцессоры типа VLIW со сверхбольшим командным словом;
4. Микропроцессоры типа MISC с минимальным набором системы команд и весьма высоким быстродействием и др.

Билет 19

Билет 20

Логические схемы, упрощающие рассуждения и логические построения или позволяющие проводить эксперименты, уточняющие природу явления, называют моделями.

Замещение одного объекта другим с целью получения информации о важнейших свойствах объекта-оригинала с помощью объекта-модели,называется моделирование.

Классификация информационных моделей:

Типы информационных моделей:

· Табличные – объекты и их свойства представлены в виде списка, а их значения размещаются в ячейках прямоугольной формы. Перечень однотипных объектов размещен в первом столбце (или строке), а значения их свойств размещаются в следующих столбцах (или строках).

· Иерархические – объекты распределены по уровням. Каждый элемент высокого уровня состоит из элементов нижнего уровня, а элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента более высокого уровня.

· Сетевые – применяют для отражения систем, в которых связи между элементами имеют сложную структуру.

Билет 21

математическое (логико-математическое) моделирование – построение модели осуществляется средствами математики и логики;

имитационное (программное) моделирование – в этом случае логико-математическая модель исследуемой системы представляет собой алгоритм функционирования системы, программно-реализуемый на компьютере

Компьютерное моделирование – это метод решения задач анализа или синтеза сложной системы на основе использования ее компьютерной модели.

 

 

Вопрос № 22. Основные понятия компьютерных сетей. Назначение и классификация компьютерных сетей.

Компьютерная сеть – это совокупность взаимосвязанных через каналы передачи данных компьютеров, обеспечивающих пользователей средствами обмена информацией и коллективного использования ресурсов сети: аппаратных, программных, информационных.

Компьютерная (вычислительная) сеть – это совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.

Абонент сети – отдельные компьютеры, комплексы ЭВМ, терминалы, промышленные роботы.

Совокупность компьютерных сетей:

· сеть рабочих станций;

· сеть серверов;

· базовая сеть передачи данных.

Рабочая станция – компьютер, за которым непосредственно работает абонент компьютерной сети.

Сервер – компьютер, выполняющий общие задачи компьютерной сети и представляющий услуги рабочим станциям.

Сеть серверов – совокупность серверов и средств связи, обеспечивающих подключение серверов к базовой сети передачи данных.

Базовая сеть передачи данных – совокупность средств передачи данных между серверами (состоит из каналов связи и узлов связи).

Узел связи – совокупность средств коммуникации и передачи данных в одном пункте. (Принимает данные, поступающие по каналам связи, и передает данные в каналы, ведущие к абонентам).

Назначение компьютерной сети. Значительно повысить эффективность труда и снизить затраты, можно за счет: совместного использования информации; совместного использования оборудования и программного обеспечения; централизованного административного обслуживания.

Характеристики: размер сети; используемые устройства; скорость передачи информации; топология сети; физическая среда, используемая для передачи информации; используемые протоколы и методы доступа; наличие или отсутствие узла управления.

Классификация компьютерных сетей:

Глобальная сеть – объединяет абонентов, расположенных в разных странах или на разных континентах, т.е. расстояние > 10000 км. Региональные сети – связывают абонентов, расположенных на расстоянии до 1000 км, работающие на территории города или небольшой страны. Локальная сеть – абоненты находятся на расстоянии до 20 км. Федеральная сеть (корпоративная) – в пределах какой-то корпорации в масштабах страны.

Объединение всех сетей образуют многосетевые иерархии, обеспечивающие мощные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам.

25)

Топология вычислительных сетей – это стандартный термин, который используется профессионалами при описании базовой схемы сети. Он обозначает физическое расположение компьютеров, кабелей и других сетевых компонентов. Характеры сети зависят от типа установленной типологии.

Различают 3 основных вида топологий сетей:

-шина

-звезда

-кольцо

1) Топология «шина» (линейная шина). В ней используется 1 кабель для соединения всех компьютеров сети, называемый магистралью.

Шина проводит сигнал из одного конца сети к другому, при этом каждая рабочая станция проверяет адрес послания, и, если он совпадает с адресом рабочей станции, она его принимает. Если же адрес не совпадает, сигнал уходит по линии дальше.

Достоинства	Недостатки
1) Отказ любой из рабочих станций не влияет на работу всей сети. 2) Простота и гибкость соединений. 3) Необходимо небольшое количество кабеля.	1) Разрыв кабеля, или другие неполадки в соединении может исключить нормальную работу всей сети. 2) Ограниченная длина кабеля и количество рабочих станций. 3) Трудно обнаружить дефекты соединений. 4) Невысокая производительность. 5) При большом объеме передаваемых данных главный кабель может не справляться с потоком информации, что приводит к задержкам.

Терминатор – устройство предотвращающее отражение электронных сигналов. Для соединения 2 проводов используют баррел-коннектор. Для соединения 2 отрезков кабеля используют повторитель.

2) Топология «звезда». При использовании этой топологии все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту – концентратору.

Достоинства	Недостатки
1) Подключение новых рабочих станций не вызывает особых затруднений. 2) Возможность мониторинга сети и централизованного управления сетью 3)При использовании централизованного управления сетью локализация дефектов соединений максимально упрощается. 4)Хорошая расширяемость и модернизация.	1) Отказ концентратора приводит к отключению от сети всех рабочих станций, подключенных к ней. 2)Требуется большое количество кабеля.

 

3) Топология «кольцо». Компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо. Сигнал проходит по кольцу от компьютера к компьютеру в одном направлении. Каждый компьютер работает как повторитель, усиливая сигнал и передавая его дальше. Поскольку сигнал проходит через каждый компьютер, сбой одного из них приводит к нарушению работы всей сети.

4 ) Ячеистая топология. Сеть с такой топологией обладает высокой избыточностью и надёжностью, т.к. каждый компьютер в такой сети соединен с любым другим отдельным кабелем.

Так же существуют комбинированные топологии:

1. «Звезда-Шина» - несколько сетей с топологией звезда объединяются при помощи магистральной линейной шины.

2. Древовидная структура

3. «Каждый с каждым»

4. Пересекающиеся кольца

5. «Снежинка»

26) Архитектура сет