Возникновение информатики и смежные научные области 8 Прикладные направления информатики информационные технологии 9 Структура современной информатики 10 Место информатики в системе наук 13 Глава

1 чел. помогло.

Загрузка...

скачать
ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие 3

Авторы об учебнике 4

Введение 8

Возникновение информатики и смежные научные области 8

Прикладные направления информатики — информационные технологии 9

Структура современной информатики 10

Место информатики в системе наук 13

Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ

1.1. Информация, ее виды и свойства 16

Различные уровни представлений об информации 16
Непрерывная и дискретная информация 17
Единицы количества информации: вероятностный и объемный подходы 19
Информация: более широкий взгляд 22
Информация и физический мир 24

1.2. Кодирование информации 26

Абстрактный алфавит 26
Кодирование и декодирование 27
Кодирование и декодирование числовой информации, системы счисления ..28
Международные системы байтового кодирования 33
Теоремы Шеннона 35

1.3. Алгоритм и его свойства 37

Различные подходы к понятию «алгоритм» 37
Понятие «исполнитель алгоритма» 38
Графическое представление алгоритмов 39
Свойства алгоритмов 40
Понятие алгоритмического языка 41

1.4. Формализация понятия «алгоритм» 44

Постановка проблемы 44
Машина Поста 45
Машина Тьюринга 50
Нормальные алгоритмы Маркова 53
Рекурсивные функции 56
Конечные автоматы 58

1.5. Принципы разработки алгоритмов и программ для решения прикладных задач 64

Операциональный подход 64
Структурный подход 67
Новые методологии разработки программ для ЭВМ 70

1.6. Структуры данных 71

Данные и их обработка 71
Простые (неструктурированные) типы данных 72
Структурированные типы данных 73

1.7. Информационное моделирование 81

Моделирование как метод решения прикладных задач 81
Основные понятия информационного моделирования 82

835

1.7.3. Связи между объектами 85

1.8. Кибернетические аспекты информатики 87

Предмет кибернетики 87
Управляемые системы 89
Функции человека и машины в системах управления 91

1.9. Основы искусственного интеллекта 92

Направления исследований и разработок в области систем
искусственного интеллекта 92
Представление знаний в системах искусственного интеллекта 94
Моделирование рассуждений 96
Распознавание образов 100
Интеллектуальный интерфейс информационной системы 105
Структура современной системы решения прикладных задач 107

Глава 2. ^ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭВМ

2.1. Операционные системы 113

Назначение и основные функции операционных систем 113
Понятие файловой системы 117
Операционная система MS DOS для IBM-совместимых

персональных компьютеров 120

Оболочки операционных систем 126
Семейство операционных систем Windows для персональных
IBM-совместимых компьютеров 128

2.2. Понятие о системе программирования 143

Основные функции и компоненты 143
Трансляция программ и сопутствующие процессы 145

2.3. Прикладное программное обеспечение общего назначения 148

Классификация 148
Инструментальные программные средства общего назначения 149
Инструментальные программные средства специального назначения 150
Программные средства профессионального уровня 151
Организация меню в программных системах 152

2.4. Системы обработки текстов 155

Общие сведения 155
Текстовый процессор Word 158

2.5. Системы компьютерной графики 164

Принципы формирования изображений на экране 165
Основные понятия компьютерной графики 168
Графические редакторы 173
Деловая, инженерная и научная графика 181

2.6. Табличные процессоры 182

Назначение и основные функции табличных процессоров 182
Табличный процессор Excel 184

2.7. Офисные программные средства 195

Средство разработки презентации Power Point 196
Программы-организаторы 197
Системы автоматизации бухгалтерской деятельности 200

2.8. Инструментальные программные средства для решения прикладных
математических задач 201

Назначение программ 201
Пакет MathCAD 202

2.9. Компьютерные вирусы 209

Что такое компьютерный вирус 209
Разновидности компьютерных вирусов 209
Антивирусные средства 211

836

Архивация данных 217
Компьютерные игры 219

Виды и назначение компьютерных игр 219
Обзор компьютерных игр 221

Глава 3. ^ ЯЗЫКИ И МЕТОДЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

История развития языков программирования 225
Языки программирования высокого уровня 230

Понятие о языках программирования высокого уровня 230
Метаязыки описания языков программирования 231
Грамматика языков программирования 232

3.3. Паскаль как язык структурно-ориентированного программирования 236

Введение 236
Основные конструкции языка 240
Структуры данных 244
Процедуры и функции 256
Работа с файлами 261
Динамические информационные структуры 267
Работа с графикой 271
Турбо-оболочки. Версии Паскаля 279
Справочное руководство по Турбо Паскалю 281

3.4. Методы и искусство программирования 286

Проектирование программ 286
Основные принципы разработки и анализа алгоритмов 292
Методы построения алгоритмов, ориентированные на структуры данных 295
Рекурсивные алгоритмы 299
Важнейшие невычислительные алгоритмы (поиск и сортировка) 300

3.5. Бейсик как язык операционально-проблемно-ориентированного

программирования 315

Введение в Бейсик 315
Базовые операторы 317
Музыкальные возможности 319
Графические возможности 321
Обработка символьной информации 326
Подпрограммы 328
Работа с файлами 330
Средства и методы организации диалога 331
Версии Бейсика 333

3.5.10. Бейсик и Паскаль 335

3.6. Введение в язык программирования Си 335

Общая характеристика языка и пример программы на Си 335
Элементы Си: алфавит, идентификаторы, литералы, служебные слова 339
Типы данных и операции в языке Си. Выражения 341
Операторы 348
Структура программы на Си. Понятие о функциях 358
Классы памяти 363
Функции ввода-вывода 367
Директивы препроцессора 372
Си и Паскаль 374

3.7. Основы логического программирования на языке Пролог 375

Общие сведения 375
Алгоритм выполнения программ на Прологе 379
Рекурсия 382
Предикат отсечения и управление логическим выводом в программах 384
Обработка списков 386

837

3.7.6. Решение логических задач на Прологе 388

3.8. Введение в функциональное программирование на языке Лисп 392

Назначение и общая характеристика языка 392
Основные элементы программы на Лиспе. Списки 393
Функции 394
Формы. Управляющие конструкции в Лисп-программе 396
Рекурсия и цикл в программах на Лиспе 399
Ввод-вывод данных 400
Пример программирования на Лиспе 400
Свойства символов 401

3.9. Введение в объектно-ориентированное программирование 402

Основные положения 402
Основы объектного программирования в системе Турбо Паскаль 403
Оболочка Turbo Vision 409

3.9.4. Среда объектного визуального программирования Delphi 412

3.9.5. Visual Basic for Application и «офисное программирование» 420

Глава 4. ^ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

4.1. История развития вычислительной техники 431

Начальный этап развития вычислительной техники 431
Начало современной истории электронной вычислительной

техники 433

Поколения ЭВМ 435
Персональные компьютеры 438
Общая классификация компьютеров 439
Что впереди? 441

4.2. Архитектура ЭВМ 442

О понятии «архитектура ЭВМ» 442
Классическая архитектура ЭВМ и принципы фон Неймана 444
Совершенствование и развитие внутренней структуры ЭВМ 446
Конструктивные элементы системного блока 449
Основной цикл работы ЭВМ 450
Система команд ЭВМ и способы обращения к данным 451

4.3. Архитектура микропроцессоров 456

История развития микропроцессоров 456
Внутренняя организация микропроцессора 458
Работа микропроцессора с памятью. Методы адресации 461
Форматы данных 464
Обработка прерываний 465
Работа микропроцессора с внешними устройствами 467
Система команд процессоров семейства PDP 469
Микропроцессор Intel 8086/8088 474

4.4. Учебная модель микрокомпьютера 478

Структура учебного микрокомпьютера 478
Система команд 481
Адресация данных 485
Работа с внешними устройствами 487
Примеры программ 488
Некоторые справочные данные по «Е-97» 491

4.5. Внешние устройства ЭВМ: физические принципы и характеристики 494

Внешние запоминающие устройства 494
Устройства ввода информации 499
Устройства вывода информации 501

4.6. Логические основы функционирования ЭВМ 505

4.6.1. Логика высказываний. Элементарные логические функции 505

838

4.6.2. Схемная реализация элементарных логических операций.

Типовые логические узлы 507

4.6.3. Пример электронной реализации логического элемента 512

Глава 5. ^ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ

5.1. Локальные сети 519

Аппаратные средства 519
Организация передачи данных в локальных сетях 522

5.2. Операционная система Novell NetWare 527

Общая характеристика 527
Файловая система 528
Защита системы и данных 531
Администрирование системы 533

5.3. Операционные системы UNIX и LINUX 537

Общая характеристика 537
Файловая система 539
Основные команды операционной системы UNIX 544
Операционная система Linux 548

5.4. Семейство сетевых операционных систем Microsoft Windows 549

История развития 549
Операционная система Windows NT 550
Операционная система Windows 2000 554

5.5. Глобальная сеть Интернет 561

Принципы организации 561
Система адресации 564
Коммуникационное оборудование 565

5 6. Электронная почта 567

Принципы организации 567
Программная поддержка: Outlook Express 569

5.7. On-line сервисы Интернета 572

5 7.1. Информационные ресурсы Интернета 572

Программная поддержка: броузер Internet Explorer 575
Поиск информации в Сети 578

5.8. Создание веб-страниц 582

5.8.1 Язык разметки гипертекстов HTML 582

Программная поддержка: MS FrontPage 587
Динамические и звуковые эффекты 594
Фреймовые структуры 597
Поддержка веб-серверов 602

Глава 6. ^ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И БАЗЫ ДАННЫХ

6.1. Банки информации 607

Банки данных 607
Банки документов 608
Банк педагогической информации 611

6.2. Базы данных в структуре информационных систем 618

6.2.1. Основные понятия 618

6.2.2 Модели данных 620

Проектирование баз данных 624
Системы управления базами данных 627
Пример системы управления базами данных:

СУБД Microsoft Access 634

839

6.2.6. Пример разработки проекта приложения в СУБД Access:

«Музыкальная энциклопедия» 638

6.3. Автоматизированные информационные системы 645

Автоматизированные системы управления 645
Информационные системы управления 649
Автоматизированные системы научных исследований 659
Системы автоматизированного проектирования 660
Геоинформационные системы 662

Экспертные системы 665
Компьютерные обучающие системы 671

6.5.1. Основные принципы новых информационных

технологий обучения 671

Типы обучающих программ 674
Системы компьютерной диагностики знаний 681
Перспективные направления в области компьютерного обучения 683

Глава 7. ^ КОМПЬЮТЕРНОЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

О разновидностях моделирования 689
Понятие о компьютерном математическом моделировании 691

Математическое моделирование и компьютеры 691
Этапы и цели компьютерного математического моделирования 692
Классификация математических моделей 695
Некоторые приемы программирования 697

7.3. Моделирование физических процессов 707

Физика и моделирование 707
Свободное падение тела с учетом сопротивления среды 708
Движение тела, брошенного под углом к горизонту.

Законы подобия 714

Движение тела с переменной массой: взлет ракеты 721
Движение небесных тел 724
Движение заряженных частиц 727
Колебания математического маятника 728
Моделирование явлений и процессов в приближении

сплошной среды 737

7.3.9. Моделирование процесса теплопроводности 744

7.4. Компьютерное моделирование в экологии 756

Экология и моделирование 756
Модели внутривидовой конкуренции 757
Логистическая модель межвидовой конкуренции 761
Динамика численности популяций хищника и жертвы 763
Имитационное моделирование динамики популяций 765

Глобальные модели развития человечества 772
Моделирование случайных процессов 776

Техника стохастического моделирования 776
Моделирование случайных процессов в системах

массового обслуживания 779

7.6.3. Различные примеры моделирования случайных процессов 785

Глава 8. ^ СОЦИАЛЬНАЯ ИНФОРМАТИКА

8.1. Информационные ресурсы современного общества 795