4 Tehnic și software

^ Managementul organizației IT și IS

• 
  Utilizarea mijloacelor tehnice bazate pe integrarea sistematică și cuprinzătoare a tuturor echipamentelor, ținând cont de o serie de cerințe.
• 
  Componentele principale suport tehnic- calculatoare de diferite clase, scări de funcționare, universale și specializate, precum și mijloace de interacțiune și comunicare a acestora, adică echipamente de rețea.
• 
  Programe de sistem și aplicații ca parte a software-ului, impactul lor asupra productivității utilizatorului - economist.
• 
  O varietate de oferte de pe piața de software, evaluarea de către utilizator a adecvării și calității acestora în raport cu costurile monetare, precum și aplicabilitatea lor în condiții specifice întreprinderii.

^ 4.1. Componența suportului tehnic pentru managementul IT și IS al unei organizații
Baza tehnică a managementului IT și IS este reprezentată de un set de interconectate management unificat mijloace tehnice autonome de colectare, acumulare, prelucrare, transmitere, emitere și prezentare a informațiilor, mijloace de prelucrare a documentelor și echipamente de birou, precum și mijloace de comunicare pentru realizarea schimbului de informații între diverse mijloace tehnice.

Realizarea funcționării eficiente a unui SI presupune îndeplinirea unui anumit set de cerințe pentru un set de mijloace tehnice (CTS), dintre care principalele sunt următoarele:

· minimizarea costurilor cu forța de muncă și costurile pentru rezolvarea întregului complex de probleme ale sistemului;

· implementarea procesării integrate a informațiilor prin compatibilitate informațională, tehnică și software a diverselor dispozitive tehnice;

· furnizarea utilizatorilor de comunicare prin intermediul dispozitivelor terminale cu o bază de date distribuită; fiabilitate ridicată;

· disponibilitatea protecției informațiilor împotriva accesului neautorizat;

· fezabilitatea CTS, i.e. posibilitatea creării acestuia folosind produse standard produse de industria autohtonă;
flexibilitatea structurii CTS, de ex. perspectiva includerii unor mijloace tehnice noi, mai avansate, pe măsură ce acestea sunt stăpânite de industrie;

· reducerea la minimum a costurilor de capital pentru achiziționarea CTS și funcționarea lor continuă.

Funcționarea eficientă a SI se bazează pe utilizare integrată mijloace tehnice moderne de prelucrare a informaţiei şi metode de organizare a proceselor tehnologice de rezolvare a problemelor. Baza dezvoltării ulterioare a automatizării activităților de management în diferite sectoare ale economiei este tehnologia informațională nouă, progresivă, axată pe utilizarea celor mai recente realizări ale tehnologiei electronice, în special computerele de înaltă performanță, de mare viteză și comunicațiile moderne. .

Crearea unei noi tehnologii necesită luarea în considerare a particularităților structurii sistemelor economice. În primul rând, aceasta este complexitatea interacțiunii organizaționale, care necesită crearea unor sisteme ierarhice pe mai multe niveluri (firma-mamă, sucursale) cu conexiuni informaționale COMPLEX de direcție înainte și înapoi cu organizațiile aferente.

Elementul principal al unui set de mijloace tehnice concepute pentru prelucrarea automată a informațiilor în procesul de rezolvare a problemelor de management este un computer electronic, sau computer.

În sfera economică, acestea sunt computere de diferite puteri, viteze și dimensiuni. Acestea sunt concepute pentru a rezolva o mare varietate de probleme: probleme economice, matematice, informatice și de altă natură caracterizate prin complexitatea algoritmilor și un volum mare de date procesate și sunt utilizate pe scară largă în sistemele de calcul puternice.

Trăsăturile caracteristice ale calculatoarelor moderne sunt: ​​înaltă performanță; o varietate de forme de date prelucrate - binare, zecimale, simbolice, cu o gamă largă de modificări ale acestora și o precizie ridicată a reprezentării; o gamă largă de operații efectuate, atât aritmetice, logice, cât și speciale; capacitate mare de memorie RAM; organizarea bine pusă la punct a sistemului de intrare-ieșire a informațiilor, asigurând conectarea diverselor tipuri de dispozitive externe.

Instrumentele de calcul orientate către probleme sunt utilizate pentru a rezolva o gamă mai restrânsă de probleme asociate, de regulă, cu gestionarea obiectelor tehnologice, înregistrarea, acumularea și procesarea unor cantități relativ mici de date și efectuarea de calcule folosind algoritmi relativ simpli. Au resurse hardware și software limitate în comparație cu computerele de uz general. În special, toate tipurile de sisteme informatice de control pot fi clasificate ca fiind orientate spre probleme.

^ Instrumentele de calcul specializate sunt folosite pentru a rezolva o gamă restrânsă de probleme sau pentru a implementa un grup de funcții strict definit. O astfel de orientare îngustă face posibilă specializarea clară a structurii, reducerea semnificativă a complexității și costului computerelor, menținând în același timp performanța ridicată și fiabilitatea funcționării acestora. Cele specializate includ, de exemplu, microprocesoare programabile pentru scopuri speciale; adaptoare și controlere care îndeplinesc funcții de control logic al dispozitivelor, unităților și proceselor tehnice simple individuale; dispozitive pentru coordonarea și interfațarea funcționării nodurilor sistemului informatic.

În funcție de dimensiune și funcționalitate, calculatoarele utilizate în activitățile de management sunt împărțite în ultra-mari (mainframe), mari, mici și ultra-mici (microcalculatoare).

Funcționalitatea computerelor moderne se distinge prin:

· performanta, masurata prin numarul mediu de operatii efectuate de masina pe unitatea de timp;

· adâncimea de biți și formele de reprezentare a numerelor cu care funcționează sistemul informatic;

· nomenclatura, capacitatea și performanța tuturor dispozitivelor de stocare;

· nomenclatura și caracteristicile tehnice și economice ale dispozitivelor externe de stocare, schimb și intrare/ieșire a informațiilor;

· tipurile și lățimea de bandă a dispozitivelor de comunicație și împerecherea nodurilor computerului între ele (interfață intra-mașină);

· capacitatea unui computer de a lucra simultan cu mai mulți utilizatori și de a rula mai multe programe (multi-programare);

· tipuri și caracteristici tehnice și operaționale ale sistemelor de operare utilizate în mașină;

Disponibilitatea și funcționalitatea software-ului;

· capacitatea de a executa programe scrise pentru alte tipuri de mașini (compatibilitate software cu alte calculatoare);

sistemul și structura comenzilor mașinii:

· capacitatea de a se conecta la canale de comunicare și la o rețea de calculatoare;

· fiabilitatea operațională a calculatoarelor;

· coeficientul de utilizare utilă a calculatoarelor în timp, determinat de raportul dintre timpul de lucru util și timpul de întreținere.

^ 5 Tehnologia informației de management

Potrivit experților, aproximativ 70% din informațiile computerului sunt acum localizate pe mainframe; Numai în SUA, au fost instalate 400 de mii de calculatoare mainframe în 1998. În Rusia, există în prezent aproximativ 5 mii de calculatoare ES și aproximativ același număr de mainframe de marcă în uz: IBM (ES/9000 instalat în fabrici de mașini, fabrici metalurgice), Hitachi Data System, Fujitsu etc.

Calculatoarele mici sunt fiabile, ieftine și ușor de utilizat, cu capacități puțin mai mici în comparație cu mainframe-urile.

Minicalculatoarele (și cel mai puternic dintre ele, supermini) au următoarele caracteristici:

· performanta - pana la 100 MIPS;

capacitatea memoriei principale - 4-512 MB:

· capacitate memorie disc - 2-100 GB;

· numărul de utilizatori acceptați - 16-512.

Toate modelele utilizate de acest tip sunt dezvoltate pe baza unor seturi de microprocesoare de circuite integrate, microprocesoare pe 16, 32, 64 biți. Gamă largă de performanțe în condiții specifice de aplicație, implementare hardware pentru majoritatea funcțiile sistemului informațiile de intrare-ieșire, implementarea simplă a sistemelor cu microprocesoare și multi-mașină, viteza mare de procesare a întreruperilor, capacitatea de a lucra cu formate de date de diferite lungimi fac ca utilizarea acestora să fie convenabilă în managementul IT.

Avantajele computerelor includ: o arhitectură specifică cu o mare modularitate, un raport performanță/preț mai bun decât mainframe-urile și o precizie crescută de calcul. Sunt destinate utilizării ca parte a sistemelor informatice de control. Gama largă de dispozitive periferice tradiționale pentru astfel de complexe este completată de blocuri de comunicații interprocesoare, care asigură implementarea sistemelor de calcul cu o structură variabilă.

Calculatoarele sunt folosite cu succes pentru calcule în sisteme de calcul multi-utilizator, în sisteme de proiectare asistată de calculator, în sisteme de modelare a obiectelor simple, în sisteme de inteligență artificială.

Computerul personal îndeplinește cerințele de accesibilitate generală și universalitate a utilizării și are următoarele caracteristici:

· cost redus, la îndemâna unui cumpărător individual;

· autonomie de funcționare fără cerințe speciale pentru condițiile de mediu;

· flexibilitatea arhitecturii, asigurând adaptabilitatea acesteia la o varietate de aplicații în domeniul managementului, științei, educației și în viața de zi cu zi;

. „Utilitatea” sistemului de operare și a altor programe software, ceea ce face posibil ca utilizatorul să lucreze cu acesta fără o pregătire profesională specială;

Fiabilitate operațională ridicată (mai mult de 5000 de ore între defecțiuni).

În domeniul activităților de management, calculatoarele personale produse de companiile americane Compaq Computer, Apple (Macintosh), Hewlett Packard, Oell, OEC, precum și companiile britanice - Spectrum, Amstrad și-au găsit o utilizare pe scară largă; Franta - Micral;

Italia - 0livetty; Japonia - Toshiba, Panasonic și partener.

Cele mai populare în prezent sunt computerele personale clonate (arhitecturi într-o anumită direcție) (VM-urile, ale căror primele modele au apărut în 1981. Semnificativ inferioare lor ca popularitate sunt computerele personale ale clonei OEC (Digital Equipment Corporation), în special -PC-uri Macintosh cunoscute de la Apple, care ocupa locul 2 la distributie.

La începutul anului 2000, flota globală de calculatoare se ridica la aproximativ 250 de milioane de unități, dintre care aproximativ 90% erau computere personale, în special PC-uri profesionale, cum ar fi IBM PC, numărau peste 100 de milioane de unități. (aproximativ 75% din toate PC-urile); PC-uri profesionale de tip OES - aproximativ 5 milioane de unități.

În străinătate, cele mai comune modele de computere în prezent sunt computerele cu microprocesoare Pentium și Pentium Pro (Tabelul 4.1).
Tabelul 4.1. Caracteristicile medii ale IR/VM Re

Parametru	Tip microprocesor
	80386 SX	80386 OX	80486 SX	80486 OX	Pentium	Pentium Pro
Frecvența ceasului,	25-40	33-40	33-80	50-100	60-150	100-400
Adâncime, biți	32	32	32	32	64	64
Cantitatea de RAM, MB	1;2;4	2;4;8	2;4;8	4;6;8	8;16	16;32
Volumul memoriei cache, KB	Nu	64,128	128;256	256;512	512;1024	512;1024
Capacitate HDD, MB	210	420	540	850	2000	10000
Adaptor video VGA/SVGA, %	30/70	24/76	10/90	0/100	0/100	0/100
Prezența coprocesorului	45	67	80	100	100	100

^ Un grup special de computere în curs de dezvoltare intensivă este format din servere multi-utilizatoare utilizate în rețelele de calculatoare. Serverele sunt de obicei clasificate ca microcalculatoare, dar în funcție de caracteristicile lor servere puternice pot fi clasificate mai degrabă ca computere mici și chiar ca mainframe, în timp ce superserverele sunt mai aproape de supercalculatoare.

Serverul este un computer dedicat procesării cererilor de la toate stațiile unei rețele de calculatoare, oferind acestor stații acces la resursele partajate de sistem (putere de calcul, baze de date, biblioteci de programe, imprimante, faxuri etc.) și distribuirea acestor resurse. Acest server de uz general este adesea numit server de aplicații.

^ Serverele dintr-o rețea sunt adesea specializate. Serverele specializate sunt folosite pentru a elimina cele mai multe blocaje din rețea: crearea și gestionarea bazelor de date și arhivelor de date, suport pentru fax și e-mail multicast, gestionarea terminalelor multi-utilizator (imprimante, plotere) etc.

Server de fișiere(File Server) este folosit pentru a lucra cu fișiere de date, are dispozitive mari de stocare pe disc, adesea pe matrice de discuri KAYU tolerante la erori, cu o capacitate de până la 1 TB.

^ Server de arhivare (server de backup) servește la backupul informațiilor în rețele mari multi-server, utilizează unități de bandă magnetică (streamere) cu cartușe înlocuibile cu o capacitate de până la 5 GB; de obicei realizeaza zilnic arhivare automata cu compresia informatiilor de pe servere si statii de lucru dupa un script specificat de administratorul retelei (natural, cu crearea unui catalog de arhiva).

Server de fax(Net SatisFaxiоп) - dedicat stație de lucru pentru organizarea eficientă a comunicațiilor fax multicast cu mai multe plăci faxmodem, cu protecție specială a informațiilor împotriva accesului neautorizat în timpul transmisiei, cu un sistem electronic de stocare a faxurilor.

^ Server de e-mail(Mail Server) - la fel ca un server de fax, dar pentru organizarea e-mailului, cu cutii poștale electronice.

Server de imprimare(Print Server, Net Port) este proiectat pentru utilizarea eficientă a imprimantelor de sistem.

^ Server de teleconferință are sistem automat de procesare video etc.

O subclasă de calculatoare personale în creștere rapidă este computerele portabile (notebook-uri, laptopuri).

Majoritatea laptopurilor sunt alimentate de la baterie, dar pot fi și conectate la rețea.

Ca monitoare video, folosesc mai rar afișaje plate cu cristale lichide cu un videoproiector - afișaje fluorescente pentru prezentări sau afișaje cu descărcare de gaz.

Calculatoarele portabile sunt foarte diverse: de la stații de lucru portabile voluminoase și grele (până la ]5 kg) la notebook-uri electronice în miniatură cu o greutate de aproximativ 100 g Stațiile de lucru portabile sunt cele mai puternice și mai mari PC-uri portabile.

Ele sunt adesea concepute sub forma unei valize și au numele argotic Nomadic - nomad. Caracteristicile lor sunt asemănătoare cu cele ale PC-urilor staționare - stații de lucru: microprocesoare puternice, adesea de tip RISC, cu o frecvență de ceas de până la 300 MHz; RAM cu o capacitate de până la 64 MB; unități de disc gigabyte; interfețe de mare viteză și adaptoare video puternice cu memorie video de până la 4 MB.

În esență, acestea sunt stații de lucru obișnuite, alimentate din rețea, dar proiectate structural într-o carcasă convenabilă pentru portabilitate și, ca toate PC-urile portabile, au un monitor video plat cu cristale lichide de o clasă nu mai mare decât UOA. Nomadic au de obicei modemuri și se pot conecta rapid la canalele de comunicare pentru a lucra într-o rețea de calculatoare.

Principala tendință de dezvoltare tehnologia calculatoarelorÎn prezent, există o extindere suplimentară a domeniului de aplicare a computerelor și, în consecință, trecerea de la mașini individuale la sistemele lor - sisteme informatice și complexe de diferite configurații cu o gamă largă de funcționalități și caracteristici.

Cele mai promițătoare, distribuite geografic sisteme de calcul multi-mașină - rețele de calculatoare - create pe baza calculatoarelor personale, se concentrează nu atât pe procesarea computațională a informațiilor, cât pe serviciile informaționale de comunicare: e-mail, sisteme de teleconferință și sisteme de informare și referință.

Rețeaua Intemet implementează principiul hipertextului, conform căruia abonatul, prin selectarea cuvintelor cheie găsite în textul citit, poate primi explicațiile și materialele suplimentare necesare.

Când se dezvoltă și se creează computere moderne, o prioritate semnificativă și durabilă este anul trecut au calculatoare ultra-puternice - supercalculatoare, precum și PC-uri în miniatură și subminiatura. Lucrările de cercetare sunt în desfășurare pentru a crea computere de generația a 6-a bazate pe distribuite arhitectura neuronală neurocalculatoare.

Introducerea pe scară largă a instrumentelor multimedia, în principal mijloace audio și video de introducere și ieșire a informațiilor, va face posibilă comunicarea cu un computer în limbaj natural.

Software-ul vă permite să îmbunătățiți organizarea sistemului informatic pentru a maximiza utilizarea tehnologiei acestuia.
Necesitatea dezvoltării software este determinată de următoarele:
- asigura operabilitatea mijloacelor tehnice, intrucat fara software nu pot efectua operatii de calcul si logic;
- asigura interactiunea utilizatorului cu echipamentul;
- scurtarea ciclului de la stabilirea unei probleme până la obţinerea rezultatului rezolvării acesteia;
- creşterea eficienţei utilizării resurselor tehnice.
În prezent, următoarele forme de IP în managementul întreprinderilor sunt comune:
- utilizarea individuală a calculatoarelor;
- statii de lucru automate (AWS);
- rețele locale de calculatoare (LAN).
Aceste forme de descentralizare a resurselor diferă semnificativ în concentrarea resurselor de calcul.
Experiența în automatizarea managementului în structurile de producție și economice a arătat că gradul de influență a sistemelor informaționale cu funcții de informare și de referință dezvoltate asupra eficienței activităților de management este foarte semnificativ. Cele mai importante rezultate ale muncii sale includ:
- extensie capabilități informaționaleși creșterea eficienței luării deciziilor pentru unitățile structurale existente și nou create;
- consolidarea pe această bază a funcţiilor de coordonare ale aparatului central de conducere;
- creșterea semnificativă a gradului de conștientizare și a calificărilor de lucru ale angajaților la toate nivelurile de conducere.
Utilizarea unui loc de muncă automatizat nu ar trebui să perturbe ritmul obișnuit de lucru al utilizatorului și ar trebui să asigure că atenția utilizatorului este concentrată pe structura logică a sarcinilor rezolvate. Cu toate acestea, dacă acțiunea specificată nu este efectuată sau rezultatul este distorsionat, utilizatorul trebuie să cunoască motivul și informațiile despre aceasta trebuie să fie afișate pe ecran.
Ca parte a software-ului automatizat la locul de muncă, se pot distinge două tipuri principale de software, care diferă în funcții: general (sistem) și special (aplicație). Software-ul general include un set de programe care automatizează dezvoltarea programelor și organizează un proces de calcul economic pe un PC, indiferent de sarcinile care se rezolvă. Software-ul special (aplicație) este un set de programe de soluție sarcini specifice utilizator.
Modul de operare al diferitelor tehnologii, caracteristicile tehnice ale dispozitivelor de calcul, varietatea și natura de masă a utilizării lor impun cerințe speciale pentru software. Aceste cerințe sunt: ​​fiabilitate, utilizarea eficientă a resurselor PC, structură, modularitate, eficiență a costurilor, ușurință în utilizare. La dezvoltarea și selectarea software-ului, este necesar să se navigheze în arhitectura și caracteristicile PC-ului, ținând cont de minimizarea timpului de procesare a datelor, de întreținerea sistemului de programe pentru un număr mare de utilizatori și de creșterea eficienței utilizării oricăror configurații tehnologice de prelucrare a datelor. scheme.
Clasificarea software-ului automatizat la locul de muncă este prezentată în Fig. 4.1.
Scopul principal al software-ului general este de a lansa programe de aplicație și de a controla procesul de execuție a acestora.
Software-ul special pentru stații de lucru constă de obicei din programe unice și pachete funcționale de programe de aplicație. Specializarea specifică a stației de lucru depinde de software-ul funcțional. Având în vedere că software-ul special determină domeniul de aplicare al locului de muncă automatizat și alcătuirea sarcinilor rezolvate de utilizator, acesta ar trebui creat pe baza instrumentelor software ale sistemelor de dialog axate pe rezolvarea problemelor cu caracteristici similare de procesare a informațiilor.
Orez. 4.1. Clasificarea software-ului automatizat la locul de muncă
Software-ul AWP trebuie să aibă proprietățile de adaptabilitate și personalizare pentru o anumită aplicație, în conformitate cu cerințele utilizatorului.
Ca sisteme de operare pentru stații de lucru create pe baza computerelor pe 16 biți, se utilizează de obicei MS DOC, bazat pe OS/2 și UNIX pe 32 de biți.
Principalele aplicații ale pachetelor de aplicații software incluse în software-ul special AWS sunt procesarea de text, prelucrarea tabulară a datelor, gestionarea bazelor de date, grafica computerizată și de afaceri, organizarea dialogului om-mașină, suportul de comunicare și crearea de rețele.
Eficiente în locurile de muncă automatizate sunt pachetele integrate multifuncționale care implementează mai multe funcții de procesare a informațiilor, de exemplu, tabelar, grafic, gestionarea bazelor de date, procesarea textului într-un singur mediu software.
Pachetele integrate sunt ușor de utilizat. Au o singură interfață, nu necesită andocare a software-ului inclus în ele și au o viteză destul de mare de rezolvare a problemelor.
Funcționarea eficientă a sistemului informațional de management și a stației de lucru a specialistului se bazează pe utilizarea integrată a instrumentelor software moderne de prelucrare a informațiilor în combinație cu formele organizaționale moderne de amplasare a echipamentelor.
Este recomandabil să selectați forme organizaționale de utilizare a instrumentelor software ținând cont de distribuția acestora pe nivelele ierarhiei de management în conformitate cu structura organizatorică a obiectului automatizat. În acest caz, principiul principal al alegerii este serviciul colectiv al utilizatorilor, corespunzător structurii obiectului economic.
Ținând cont de structura funcțională modernă a organelor guvernamentale teritoriale, setul de instrumente software și hardware ar trebui să formeze cel puțin trei niveluri. sistem global prelucrarea datelor cu un set dezvoltat de instrumente periferice la fiecare nivel (Fig. 4.2).
Primul nivel este sistemul central de calcul al unui organism teritorial sau corporativ, care include unul sau mai multe computere puternice sau mainframe. A ei functie principala- generale, economice și control financiar, servicii de informare pentru angajatii din management.
Al doilea nivel este sistemele de calcul ale întreprinderilor (asociațiilor), organizațiilor și firmelor, care includ mainframe, PC-uri puternice și asigură procesarea și managementul datelor în cadrul unei unități structurale.
Orez. 4 2 Schema schematică a organizării pe mai multe niveluri a IS software și hardware
Al treilea nivel este reprezentat de rețelele de calculatoare bazate pe PC-uri distribuite local, care deservesc zonele de producție de nivel inferior. Fiecare site este echipat cu propriul computer, care oferă o gamă de lucrări privind contabilitatea primară, contabilizarea nevoilor și distribuția resurselor. În principiu, acest lucru ar putea fi automatizat la locul de muncă(AW) care efectuează proceduri de calcul funcționale într-un domeniu specific.
Pachetele de aplicații sunt cea mai dinamică parte a software-ului în curs de dezvoltare: gama de sarcini rezolvate cu ajutorul lor este în continuă extindere. Introducerea computerelor în toate domeniile de activitate a devenit posibilă datorită apariției noilor software și îmbunătățirii existente.
Structura și principiile construirii PPP depind de clasa de computer și de sistemul de operare cu care va funcționa acest pachet. Cel mai mare număr de PPP-uri a fost creat pentru computerele compatibile cu PC 1VM cu sistemul de operare M8 008 și shell-ul de operare \VINDOWS. Clasificarea acestor pachete software în funcție de caracteristicile funcționale și organizaționale este prezentată în Fig. 4.3.
PPP-urile orientate către probleme sunt cele mai dezvoltate și mai numeroase PPP funcțional. Acestea includ următoarele produse software: procesoare de text, sisteme de publicare, editori grafici, grafice demonstrative, sisteme multimedia, software CAD, organizatoare de lucru, foi de calcul (procesoare de foi de calcul), sisteme de gestionare a bazelor de date, programe de recunoaștere a caracterelor, programe de statistică financiară și analitică.
Foile de calcul (procesoare de masă) sunt pachete software pentru prelucrarea datelor organizate într-o manieră tabelară. Folosind instrumentele pachetului, utilizatorul are posibilitatea de a efectua diverse calcule, de a construi grafice, de a gestiona formatul datelor de intrare/ieșire, de a asambla date, de a efectua studii analitice etc.
În prezent, cele mai populare și eficiente pachete din această clasă sunt Excel, Improv, Quattro Pro, 1-2-3.
Organizatorii de lucru sunt pachete software concepute pentru a automatiza procedurile de planificare a utilizării diverselor resurse (timp, bani, materiale) atât pentru o persoană, cât și pentru întreaga companie sau diviziile sale structurale.
Pachetele de acest tip includ: Time Line, MS Project, SuperProject, Lotus Organizer, ACT1.
Fig 4 3. Clasificarea PPP
Procesoarele de text sunt programe pentru lucrul cu documente (texte), permițându-vă să aranjați, să formatați și să editați texte atunci când utilizatorul creează un document. Liderii recunoscuți în procesoarele de text pentru computere sunt MS Word, WordPerfect, Ami Pro.
Sistemele de desktop publishing (HMQ) sunt programe pentru publicarea profesională care permit aspectul electronic al tipurilor de documente de bază, de exemplu, un buletin informativ, o broșură color scurtă și un catalog voluminos sau o aplicație comercială, o carte de referință.
Cele mai bune pachete din acest domeniu sunt Corel Ventura, PageMaker, QuarkXPress, FrameMaker, Microsoft Publisher, PagePlus. În afară de primul, pachetele rămase sunt create în conformitate cu standardele Windows.
Editore grafice - pachete pentru prelucrarea informatiilor grafice; sunt împărțite în grafică raster de procesare PPP și imagini și grafică vectorială.
Primul tip de PPP-uri sunt concepute pentru lucrul cu fotografii. Pachetele oferă posibilitatea de a converti fotografii în imagini cu o rezoluție diferită sau alte formate de date (cum ar fi BMP, GIF etc.). Liderul recunoscut printre pachetele din această clasă este Adobe Photoshop. Pachetele cunoscute sunt Aldus Photostyler, Picture Publisher, PhotoWorks Plus. Toate programele sunt proiectate să funcționeze în mediul Windows.
Pachetele de grafică vectorială sunt concepute pentru lucrări profesionale care implică ilustrații artistice și tehnice urmate de imprimare color. Au o gamă largă de funcționalități pentru procesarea complexă și precisă a imaginilor grafice.
Pachetele de grafică demonstrativă sunt constructori de imagini grafice ale informațiilor de afaceri, adică un fel de spectacol video conceput pentru a prezenta rezultatele unor cercetări analitice într-o formă vizuală și dinamică. Pachetele vă permit să creați aproape toate tipurile de diagrame și să extrageți date pentru grafice din procesoarele de foi de calcul. Programele de acest tip sunt ușor de utilizat și au o interfață care nu necesită aproape deloc învățare. Cele mai populare pachete de acest tip includ PowerPoint, Harvard Graphics, WordPerfect Presentations, Freelance Graphics. Pachetele software multimedia sunt concepute pentru a afișa și procesa informații audio și video. Pe lângă software, computerul trebuie să fie echipat cu plăci suplimentare care să permită intrarea/ieșirea informațiilor analogice și conversia acesteia în formă digitală.
Dintre programele multimedia, se pot distinge două grupuri mari. Primul include pachete educaționale și de agrement. Furnizate pe CD-ROM cu o capacitate de 200 până la 500 MB fiecare, acestea conțin informații audiovizuale pe o anumită temă.
Varietatea lor este enormă, iar piața acestor programe este în continuă expansiune, îmbunătățind simultan și calitatea materialelor video.
Al doilea grup include programe pentru pregătirea materialelor video pentru crearea de prezentări multimedia, discuri demo și materiale postere.
Pachetele de acest tip includ Director pentru Windows, Multimedia ViewKit, NEC MultiSpin.
Un alt tip de pachet software legat de prelucrarea imaginilor grafice sunt sistemele de automatizare a designului. Sunt concepute pentru a automatiza lucrările de proiectare și inginerie în inginerie mecanică, industria auto, construcții industriale etc.
Un fel de standard printre programele din această clasă este pachetul AutoCAD de la Autodesk. Remarcăm și programele DesignCAD, Drafic CAD Professional, Drawbase, Microstation, Ultimate CAD Base și Turbo CAD. Aceste pachete sunt bogate în funcționalități și sunt concepute pentru a rula pe Windows (Windows NT) sau OS/2.
Programele de recunoaștere a caracterelor sunt concepute pentru a converti imaginile grafice ale literelor și numerelor în coduri ASCII pentru aceste caractere și sunt utilizate de obicei împreună cu scanere.
Pachetele de acest tip includ de obicei o varietate de instrumente care ușurează munca utilizatorului și cresc probabilitatea recunoașterii corecte.
Viteza de scanare a PPP-ului modern este de aproximativ 1,5 minute pe pagină. Pachetele de acest tip includ Fine Reader, CunieForm, Tigert™, OmniPage.
Un grup de programe financiare este prezentat într-o varietate de pachete: pentru gestionarea finanțelor personale, automatizarea contabilității companiilor mici și mari, prognoza economică a dezvoltării unei companii, analiza proiectelor de investiții, elaborarea unui studiu de fezabilitate al tranzacțiilor financiare, etc. De exemplu, programe precum MS Money, MESA Software, MoneyCounts sunt concentrate pe zona de planificare a resurselor financiare personale. Acestea oferă instrumente pentru menținerea înregistrărilor comerciale, cum ar fi un caiet și calcularea tranzacțiilor financiare.
Pentru a calcula valoarea impozitelor, puteți utiliza programele Turbo Tax pentru Windows, Personal Tax Edge.
Folosind programele Quicken, DacEasy Accounting, Peachtree pentru Windows, vă puteți automatiza contabilitatea. Aceeași funcție este îndeplinită de o serie de programe interne: „Turbo Accountant”, „1C: Contabilitate”, „Contabil” de la Atlant-Inform etc.
Pentru studii analitice se folosesc pachete statistice străine bine dovedite, cum ar fi
StatGraphics, Project-Expert sau dezvoltare internă Statistician-Consultant.
Pachetele de software integrate sunt un număr mic de produse, dar din punct de vedere computațional sunt o parte puternică și în curs de dezvoltare a software-ului.
Sistemele software integrate tradiționale sau complet conectate sunt un pachet autonom multifuncțional în care funcțiile și capacitățile diferitelor pachete specializate (orientate către probleme), legate în sensul tehnologiei de prelucrare a datelor la un loc de muncă separat, sunt combinate într-un singur întreg. Reprezentanții unor astfel de programe sunt pachetele Framework, Symphony, precum și pachetele de nouă generație Microsoft Works și Lotus Works.
Un pachet integrat oferă conectivitate între date, dar în același timp reduce capacitățile fiecărei componente în comparație cu un pachet specializat similar.
În prezent, se implementează activ o altă abordare a integrării software: combinarea pachetelor specializate într-o singură bază de resurse, asigurarea interacțiunii aplicațiilor (programe pachet) la nivel de obiect și un singur centru de comutare simplificat între aplicații. Integrarea în acest caz este de natură legată de obiect.
Pachete tipice și cele mai puternice de acest tip: Borland Office pentru Windows, Lotus, SmartSute pentru Windows, Microsoft Office. Ediția profesională a acestor pachete conține patru aplicații: editor de text, DBMS, procesor de masă, programe de grafică demonstrative.
O caracteristică a noului tip de integrare a pachetelor este utilizarea resurselor partajate. Există patru tipuri principale aici partajarea la resurse.
1. Utilizarea utilităților comune tuturor programelor complexului. De exemplu, utilitarul de verificare ortografică este disponibil din toate programele din pachet.
2. Utilizarea obiectelor care pot fi partajate de mai multe programe.
3. Implementați o metodă simplă de mutare (sau lansare) de la o aplicație la alta.
4. Implementarea instrumentelor de automatizare a lucrului cu aplicația (macrolimbaj) construită pe principii uniforme, ceea ce face posibilă organizarea prelucrărilor complexe de informații cu costuri minime pentru programare și instruire în programare în limbajul macrodefinițiilor.
Mecanismul dinamic de aranjare a obiectelor permite utilizatorului să plaseze informațiile create de un program de aplicație într-un document generat de altul. Utilizatorul poate edita informațiile dintr-un document nou folosind produsul cu care a fost creat acest obiect (la editare se lansează automat aplicația corespunzătoare). Aplicația care rulează și programul de procesare a documentelor container afișează un meniu hibrid pentru confortul specialistului. În plus, acest mecanism vă permite să transferați obiecte OLE din fereastra unui program de aplicație în fereastra altuia.
Această tehnologie oferă, de asemenea, posibilitatea utilizării generale a resurselor funcționale ale programului: de exemplu, modulul de construire a graficelor unui procesor de tabel poate fi utilizat într-un editor de text. Dezavantajul acestei tehnologii este că formatul diagramei este limitat la o pagină.
OpenDoc este un sistem orientat pe obiecte bazat pe standarde deschise ale companiilor care participă la dezvoltare. Modelul obiect al sistemului distribuit (DSOM - Distributed System Object Model), dezvoltat de IBM pentru OS/2, este utilizat ca model obiect. Se presupune compatibilitatea între OLE și OpenDoc.
I Se recomandă să reţinem din capitol
Asigurarea eficacității tehnologiilor și sistemelor informaționale este determinată decisiv de software și hardware, care trebuie să îndeplinească o serie de cerințe. Software-ul și hardware-ul sunt organizate pe o bază sistematică, ceea ce face ca utilizarea lor să fie mai economică și mai fiabilă.
Capacitățile largi ale computerelor de diferite clase și modele fac posibilă implementarea oricărei configurații a sistemelor informatice complexe de rețea. Caracteristicile hardware ale computerului influențează alegerea sistemului și a aplicației software. Nivelul înalt de tehnologie face posibilă utilizarea produselor software de calitate superioară cu mai multe funcții. Dezvoltarea de software pentru o stație de lucru automatizată a economiștilor (AWS) îmbunătățește constant funcțiile utilizatorului, crește productivitatea muncii acestuia, extinzând în același timp scara activității. Efectul cumulat al calității echipamentelor software și hardware ale multor stații de lucru afectează procesele de management ale organizației în ansamblu, rentabilitatea acesteia și stabilitatea funcționării.
Întrebări și sarcini pentru autocontrol
1. Enumerați cerințele pentru un set de mijloace tehnice.
2. Care sunt diferențele dintre calculatoarele de diferite tipuri și clase? Care sunt caracteristicile utilizării lor?
3. Care este scopul serverelor?
4. Utilizarea altor mijloace decât computerele face posibilă implementarea serviciilor de informare în comunicare?
5. Luați în considerare diferențele în scopul sistemului și al programelor de aplicație.
6. Enumerați cele mai importante programe de sistem.
7. Numiți programele economice aplicate în funcție de gradul de distribuție.
8. Care sunt caracteristicile software-ului pentru activitățile de management ale întreprinderilor, întreprinderilor mici și formarea planurilor de afaceri9
9. Determinați cerințele pentru software-ul automatizat la locul de muncă.
10. Cum este clasificat software-ul AWS?
11. În ce programe de aplicație sunt utilizate bancar, în domeniul managementului și marketingului, managementului financiar, în activități de tranzacționare?
12. Care este scopul aplicațiilor de clasă DBMS?

Numărul de programe care sunt instalate pe un computer modern este de sute și chiar mii. Acestea permit utilizatorului să lucreze confortabil.

Definiția 1

Întregul set de programe constituie așa-numitul program de calculator. Compoziția software-ului de calculator este cea mai importantă caracteristică funcțională a acestuia. Software ( Software) este o colecție de:

• programe de utilizare constantă necesare pentru rezolvarea problemelor utilizatorilor,
• programe care permit utilizarea cât mai eficientă a tehnologiei informatice, oferind utilizatorilor cel mai mare confort în muncă și un minim de costuri de muncă pentru programarea sarcinilor și procesarea informațiilor;
• tehnic documentația software pentru ei.

Definiția 2

Documentatie tehnica− un set de documente utilizate în proiectarea și crearea de software și hardware. Program de calculator− descrierea algoritmului de rezolvare a problemelor și, care este specificat într-un limbaj de programare și, folosind un traducător, este tradus automat în limbajul mașină al unui anumit computer.

Software-ul (software-ul) este o continuare a hardware-ului, o parte integrantă sistem informatic. Chiar dacă un program nu pare să interacționeze cu hardware-ul, nu solicită intrare de la un dispozitiv de intrare sau date de ieșire către dispozitivele de ieșire, de fapt, munca sa este necesară pentru a controla dispozitivele hardware ale computerului.

În funcție de ce lucru ar trebui să fie efectuat pe computer, este selectată compoziția software-ului sau configurarea software-ului. Majoritatea programelor funcționează bazându-se pe alte programe de nivel inferior, de ex. există o relație între ele sau o interfață interprogram. Această interfață se bazează pe specificații tehnice și protocoale de interacțiune și este asigurată de distribuirea software-ului în mai multe categorii care interacționează între ele.

Niveluri software (de jos în sus):

1. Software de bază - nivel de bază
2. Software de sistem – nivel de sistem
3. Software de aplicație
4. Setul de instrumente pentru tehnologia de programare

Fiecare nivel superior crește funcționalitatea întregului sistem.

Toate programele pot fi împărțite în patru categorii.

Software de bază– acesta este setul minim de software care asigură funcționarea computerului; sunt responsabili de interacțiunea cu software-ul de bază (fac parte din echipamentul de bază și sunt stocați în cipuri speciale). Aceste cipuri se numesc memorie read only (ROM). ROM este memorie volatilă. Programele și datele sunt scrise („flash”) în cipurile ROM în etapa de fabricație, astfel de cipuri nu pot fi modificate pe durata de viață a computerului.

Poza 1.

Dacă este necesar să se schimbe software-ul de bază în timpul funcționării computerului, atunci în loc de cipuri ROM se folosesc cipuri PROM - dispozitive de memorie reprogramabile doar pentru citire (memorie ștergabilă și programabilă numai pentru citire). Apoi modificarea conținutului PROM-ului se poate face în sistemul de calcul propriu-zis (tehnologie flash) sau pe un dispozitiv special numit programator. Software-ul de bază include, de asemenea, BIOS (Basic Input/Output System) − sistem de bază intrare/ieșire), care determină progresul procesului de pornire a computerului. Numai după aceasta se încarcă sistemul de operare al computerului personal, iar funcționarea sa ulterioară are loc sub controlul sistemului de operare. În timp ce computerul rulează, BIOS-ul oferă funcții de bază de intrare/ieșire și funcții pentru interacțiunea diferitelor dispozitive între ele. Acesta este un set de firmware care testează mai întâi (POST) echipamentul aflat pe placa de bază, apoi lansează în continuare sistemul de operare și asigură interacțiunea tuturor componentelor computerului. În calculatoarele moderne, unele plăci (placă video, placă de sunet etc.) au propriile cipuri BIOS pe placa de bază de expansiune (cu excepția cipului BIOS principal). Când setați BIOS-ul principal, puteți activa sau dezactiva folosind BIOS-ul plăci de expansiune. Principalele caracteristici ale BIOS includ:

• testarea calculatorului folosind special programe de testare când alimentarea este pornită;
• căutarea și conectarea la sistem a altor BIOS-uri situate pe plăcile de expansiune;
• repartizarea resurselor între componentele calculatorului.

Fizic BIOS este un set de cipuri de memorie read-only (ROM, Read Memory) situate pe placa de bază. Programele conținute în BIOS-ul sistemului asigură interacțiunea chipset-urilor, a memoriei RAM, a memoriei cache, a procesorului cu dispozitivele externe (periferice), precum și între ele. La inițializarea și testarea hardware-ului, BIOS-ul compară datele de configurare a sistemului primite cu informațiile stocate în cipul CMOS. Dacă se găsește o discrepanță/defecțiune, sistemul afișează un mesaj pe monitor sau un sunet de eroare. Cipul CMOS se află pe placa de bază. Aceasta este o memorie volatilă care trebuie alimentată de o baterie specială.

Programul sistemului (Programul sistemului) sunt programe și sisteme software pentru operarea calculatoarelor și echipamentelor de telecomunicații. Software-ul de sistem servește:

• pentru a crea Mediul de operare pentru operarea altor programe;
• să asigure funcționarea fiabilă și eficientă a rețelei de calculatoare și telecomunicații;
• să efectueze diagnostice ale echipamentelor și rețelelor informatice;
• pentru arhivarea datelor, copierea, restaurarea fișierelor de program și baze de date etc.

Software-ul de sistem (SPO) îndeplinește în esență funcțiile unui „organizator” al tuturor componentelor PC-ului, precum și al dispozitivelor periferice conectate la acesta. Software-ul de sistem trebuie să fie fiabil, avansat din punct de vedere tehnologic, convenabil și eficient de utilizat. Software-ul open source este împărțit în de bază și de serviciu.

Figura 2.

Software-ul de bază este de obicei achiziționat cu computerul, iar software-ul de service poate fi achiziționat suplimentar.

Software de aplicație (pachet de programe de aplicație) - un set de programe interconectate menite să rezolve probleme specifice într-un anumit domeniu, scrise pentru utilizatori sau de către utilizatorii înșiși, de exemplu, un sistem expert sau un program pentru crearea de liste de corespondență. Aceasta este cea mai mare clasă de produse software.

Setul de instrumente pentru tehnologia de programare(ITP) facilitează procesul de creare a unor noi programe de calculator. Cu ajutorul ITP se dezvoltă noi programe, deoarece Acest set de instrumente conține produse software specializate. Aceste produse sunt instrumente pentru dezvoltatori și trebuie să susțină toate etapele tehnologice ale procesului de creare (proiectare, programare, depanare și testare) a programelor noi. Sistemul de programare include următoarele componente software: un editor de text, un traducător din limba corespunzătoare, un linker (editor de linkuri), un depanator și biblioteci de subrutine. Este important să știți și să înțelegeți că orice ITP poate funcționa numai în sistemul de operare pentru care a fost creat, dar în același timp vă permite să dezvoltați software pentru alte sisteme de operare.

ITP este împărțit în următoarele subcategorii:

1. Instrumente pentru crearea aplicațiilor. Acestea includ medii integrate pentru dezvoltatorii de programe necesare pentru a realiza munca de creare a programelor și instrumente locale care sunt necesare pentru a efectua munca individuală pentru a crea aceste programe;
2. tehnologii CASE(Computed Aided Software Engineering) este un sistem de proiectare a programelor asistat de calculator care include metode de analiză, proiectare și creare sisteme software. Tehnologiile CASE sunt destinate automatizării proceselor de dezvoltare și implementare a sistemelor informaționale. Acesta este un întreg pachet software care automatizează întregul proces tehnologic (analiza, proiectarea, dezvoltarea și întreținerea sistemelor software complexe).

La întocmirea clasificării, vom face imediat o rezervă că dezvoltarea foarte rapidă a tehnologiei informatice și extinderea domeniilor de aplicare a calculatoarelor au presupus procesul de evoluție a software-ului. Dacă înainte era posibilă distribuirea cu ușurință a sistemelor de operare, traducătorilor și pachetelor de programe de aplicații între principalele categorii de software, acum situația este cu totul alta: dezvoltarea software-ului a mers atât la scară largă (programele de aplicație au căpătat valoare independentă și au încetat să fie aplicate) și în profunzime (au apărut abordări complet noi ale construcției sistemelor de operare etc.).

Relația dintre produsele software necesare și cele disponibile pe piață se schimbă foarte rapid. Chiar și produsele software tradiționale evoluează constant. De exemplu, sistemele de operare pot modela acele tipuri de activități umane care au fost întotdeauna considerate inteligente. Au apărut programe care sunt dificil și uneori imposibil de clasificat după criterii obișnuite un program este un interlocutor electronic, de exemplu, sau viziunea pe computer, care este asociată și cu robotica, sau domeniul învățării automate, care include o clasă destul de mare; a sarcinilor de recunoaștere a modelelor (recunoașterea caracterelor, textul scris de mână, vorbirea, analiza textului).

Nota 1

Putem spune că astăzi se pot distinge mai mult sau mai puțin sigur următoarele grupuri de software:

• sisteme de operare și shell-urile acestora (text sau grafic);
• sisteme de programare (depanatoare, traducători, biblioteci de subrutine etc.);
• sisteme tehnologice instrumentale;
• Pachete software integrate;
• sisteme de grafică pe computer (raster, vector, grafică 3D, CAD);
• foi de calcul dinamice;
• sisteme de management al bazelor de date (DBMS).

În concluzie, putem spune că aproape orice clasificare nu este singura posibilă.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www.allbest.ru/

Prefaţă

În prezent, întreprinderile (firmele) utilizează în mod activ tehnologia informatică pentru contabilitate, analiză financiară, monitorizarea îndeplinirii comenzilor și contractelor, pregătirea documentelor de afaceri, gestionarea documentelor, luarea deciziilor de management și comerțul electronic. În același timp, există o nevoie din ce în ce mai mare de specialiști economici calificați, cu un nivel înalt de cunoștințe în domeniul informaticii, care să se adapteze cu ușurință la starea pieței în schimbare rapidă a hardware-ului și software-ului informatic, în primul rând calculatoare personale (PC-uri). ). În acest sens, scopul disciplinei „Informatică economică și tehnologii informaționale” este pregătirea studenților specialităților economice pentru utilizarea eficientă a tehnologiilor informaționale moderne în activitățile profesionale viitoare.

Obiectivele principale ale disciplinei:

Stăpânirea conceptelor de bază ale informației ca resursă în societatea modernă și a metodelor de gestionare a resurselor informaționale,

Studierea principalelor etape ale tehnologiei de prelucrare a informațiilor economice (metode de colectare, prelucrare, stocare și prezentare a rezultatelor),

Soluție tipică sarcini economice folosind procesoare de masă, DBMS și pachete integrate,

Dobândirea de cunoștințe în domeniul rețelelor tehnologia calculatoarelor procesarea datelor.

Secţiunea 1. Introducere în informatica economică

Tema 1. Concepte de bază ale informaticii

1.1 Informații: clasificarea informațiilor, proprietățile informațiilor

Studiul oricărei discipline începe cu formularea definițiilor termenilor și categoriilor sale fundamentale. Particularitatea termenului „informație” este că, pe de o parte, este intuitiv pentru aproape toată lumea, iar pe de altă parte, nu există o interpretare general acceptată a acestuia în literatura științifică. Termenul informație provine din latinescul information, care înseamnă „afirmație, explicație”. Există mai multe definiții ale conceptului de informare. Informația este un ansamblu de fapte, fenomene, evenimente de interes care sunt supuse înregistrării și prelucrării. Potrivit lui K. Shannon (Claude Shannon - inginer și matematician american, fondatorul teoriei informației), informația este înlăturarea incertitudinii. Astfel, în sens larg, informația este o reflectare a lumii reale; în sens restrâns, aceasta este informație despre ceva; aceasta este orice informație care face obiectul stocării, transmiterii și transformării; Acestea sunt informații noi despre un obiect, acceptate, înțelese și evaluate ca fiind utile de către utilizatorul final. Este necesar să se facă distincția între concepte precum informații, date și cunoștințe. Datele sunt informații prezentate într-o formă convenabilă pentru prelucrare, de ex. acesta este tot ceea ce poate fi prezentat pe un mediu oarecare într-o anumită formă (pe hârtie sub formă de numere, pe benzi magnetice și discuri sub formă de secțiuni magnetizate etc.). Informațiile necesare sunt extrase din date. Datele pot fi considerate ca materie primă pentru producerea informațiilor. Ca urmare a prelucrării, datele capătă sens și devin informație. Cunoașterea este o informație pe baza căreia este implementat procesul de inferență logică este un rezultat testat în practică al cunoașterii realității, adică; Acest cea mai înaltă formă informație.

Clasificarea informațiilor

Informațiile pot fi clasificate după mai multe criterii:

· după forma de reprezentare, sunt simbolice (pe baza utilizării simbolurilor – litere, cifre, semne), text (texte – simboluri dispuse într-o anumită ordine), grafice (diverse tipuri de imagini), sonore (unde elastice). propagarea în gaze, lichide și în corpuri solide percepute de urechile umane și animale);

· după modul de prezentare, informațiile pot fi analogice - continue (sunet, imagini video, electricitate, tensiune) și discrete (digitale). Informații discrete se bazează pe un număr de niveluri fixe ale reprezentării sale. Să presupunem că lumina poate fi aprinsă în fereastră sau nu - două niveluri. Dacă există multe dintre aceste niveluri, putem vorbi despre o reprezentare digitală a informațiilor, de exemplu, putem vorbi despre o clădire cu trei sau cinci etaje. Informațiile analogice sunt continue. Sunetul, de exemplu, poate avea diferite volume și înălțimi (frecvențe). Acești parametri se modifică continuu și fără probleme. Cu toate acestea, dacă le setați cu o serie de discrete (adică valori care sunt constante pe o perioadă scurtă de timp), atunci puteți reduce analogic la digital. De exemplu, CD-urile audio optice populare conțin înregistrări de vorbire și muzică în formă digitală Aproximativ 44 O mostră a semnalului audio este luată de 000 de ori pe secundă și este reprezentată (cuantizată) printr-un număr mare de niveluri - aproximativ 65.000;

· în domeniul cunoașterii și aplicării - științifice, tehnice, juridice, industriale, manageriale, economice etc.

Informațiile care asigură producția, distribuția, schimbul și consumul de bunuri materiale și decizia de management organizațional și economic se numesc manageriale. Cea mai importantă componentă a informațiilor de management este informația economică

Informațiile economice reprezintă un set de date utilizate în implementarea funcțiilor de management organizațional și economic al economiei de stat și a legăturilor sale individuale.

Informația în societatea modernă este considerată o materie primă strategică alături de resurse materiale, energetice, umane și de altă natură. Mai mult decât atât, potrivit oamenilor de știință de top din lume, tranziția țărilor industrializate de la epoca energetică la epoca informațională a început, după cum o demonstrează următoarele fapte:

1) timpul de dublare a cunoștințelor științifice acumulate este de 1 an,

2) costurile materiale pentru stocarea, transmiterea și procesarea informațiilor depășesc costurile similare pentru energie,

3) umanitatea a devenit observabilă din spațiu - nivelul emisiei radio de pe Pământ se apropie de nivelul emisiei radio de la Soare.

Astfel, informația este singura resursă de susținere a vieții care nu scade. O resursă de informații este o colecție organizată de informații documentate, inclusiv baze de date, cunoștințe și alte matrice de informații în toate domeniile de activitate.

Proprietăți informaționale

Obiectivitatea și subiectivitatea. Informațiile pot fi obiective și subiective. Informațiile care reflectă fenomenele și obiectele lumii materiale sunt obiective. Informațiile pe care oamenii (adică subiecții) le creează sunt obiective. Astfel, mesajul că Kazahstanul se învecinează cu China este obiectiv. Pe de altă parte, informația că specialitatea „Sisteme informaționale în economie” este mai bună decât specialitatea „Metode matematice în economie” este subiectivă, deoarece nu există o măsură obiectivă a avantajului unei specialități față de alta.

Completitudinea informațiilor determină suficiența datelor pentru luarea deciziilor sau crearea de noi date pe baza datelor existente.

Fiabilitatea informațiilor. Este necesar să se separe informațiile utile de informațiile străine (de interferențe, zgomot și alte distorsiuni).

Adecvarea informațiilor este gradul de corespondență cu starea obiectivă reală a problemei. Informațiile inadecvate pot fi formate pe baza unor date incomplete și nesigure.

Relevanța informațiilor - corespondența cu momentul curent în timp. Informațiile fiabile, dar învechite pot duce la decizii eronate.

Pe parcursul proces de informare datele sunt convertite dintr-o formă în alta folosind diferite metode de procesare. Prelucrarea datelor include multe operațiuni. În structura posibilelor operațiuni cu date, se pot distinge următoarele:

· colectarea datelor - acumularea de informații pentru a asigura o completitudine suficientă pentru luarea deciziilor;

· formalizarea datelor - aducerea datelor provenite din diverse surse în aceeași formă pentru a le face comparabile între ele;

· filtrarea datelor - filtrarea datelor „în plus” care nu sunt necesare pentru luarea deciziilor;

· sortarea datelor - ordonarea datelor în funcție de o caracteristică dată în scopul ușurinței în utilizare, ceea ce crește disponibilitatea informațiilor;

· arhivarea datelor - organizarea stocării datelor într-o formă convenabilă și ușor accesibilă, servește la reducerea costurilor economice ale stocării datelor (economisirea memoriei) și la creșterea fiabilității generale;

· protecția datelor - un set de măsuri care vizează prevenirea pierderii, reproducerii și modificării neautorizate a datelor;

· transportul datelor - recepția și transmiterea datelor între participanții la distanță la procesul de informare, în timp ce sursa de date este de obicei numită server în informatică, iar consumatorul este numit client;

· transformarea datelor - transferul de date de la o formă la alta sau de la o structură la alta.

Astfel, prelucrarea datelor are o intensitate uriașă a muncii care trebuie automatizată.

1.2 Concepte de bază: sistem informaţional, tehnologia informaţiei, informatică, cibernetică

Sistemul informatic (SI) este un sistem care implementează colectarea, stocarea, prelucrarea și manipularea datelor. Orice întreprindere poate fi considerată ca un sistem informațional format din elemente, conexiuni între ele, prin care unele informații circulă, sunt prezentate, prelucrate și transmise într-un anumit mod.

IS funcționează pe baza unor tehnologii informaționale (IT). Conceptul de IT include toate dispozitivele, mediile de stocare, metodele de stocare, procesare și principiile schimbului de informații.

Tehnologiile informaționale sunt tehnologii axate pe primirea, prelucrarea și diseminarea informațiilor. De exemplu, întreprinderile IT din anii 60-70 ai secolului trecut au fost construite pe baza de telefon, poștă, mesaje orale etc. IT de la începutul secolului trecut - curieri, mesageri etc. IT-ul etapei moderne - bazat pe e-mail, faxuri, paginare, rețele electronice etc.

Cantitatea uriașă de informații care circulă în societatea umană modernă nu poate fi procesată fără un computer care să asigure fiabilitatea, acuratețea și promptitudinea, adică. Un computer vă permite să eliminați așa-numita barieră informațională (componentele barierei informaționale: comunicare - denaturarea și pierderea informațiilor în timpul prelucrării în sistemele informaționale; interlingvistică - prezentarea informațiilor în diverse limbi naționale; geografică - îndepărtarea țărilor și continentelor; și, în final, dispersarea informațiilor - materiale de publicare în publicații tematic non-core pentru domeniul de cunoaștere studiat).

Munca de eliminare a barierei informaționale a dus în cele din urmă la înființarea unei discipline științifice independente - informatica. Termenul de „informatică” (informatique) a fost introdus în Franța în anii 1960, format prin contopirea cuvintelor: informație (informație) și automatique (automatizare), pentru a desemna domeniul implicat în prelucrarea automată a informațiilor. Există multe definiții ale acestui concept. Să dăm una dintre ele.

Informatica este știința metodelor, a mijloacelor de prelucrare a informațiilor și de rezolvare a problemelor pe calculator. Trebuie spus că termenul „informatică” nu este general recunoscut în domeniul cunoașterii științifice în special, în SUA, conceptul „informatică” sau pur și simplu „informatică” este folosit mai des pentru a denumi acest domeniu.

Vorbind despre informatică, nu se poate ignora cibernetică, mai ales că departamentul care predă cursul „EI și IT” este departamentul „Cibernetică economică și tehnologii informatice”. Cibernetica este o știință care studiază controlul automatizat în sisteme dinamice complexe. Anul nașterii și tatăl ciberneticii: 1948, Norbert Wiener. Cibernetica se ocupa de dezvoltarea teoriei controlului, iar informatica se ocupa de studiul proceselor de transformare si achizitie a informatiilor.

Secțiunea 2. Suport tehnic pentru PC

Tema 2. Tehnic dispozitiv de calculator

2.1 Informații generale despre computere

2.1.1 Definirea PC și caracteristicile funcționale

Un computer este un set de dispozitive concepute pentru a automatiza procesul de procesare algoritmică a informațiilor și calcule.

Setul de informații despre un computer care este semnificativ pentru utilizator (organizarea funcțională și structurală, caracteristicile și parametrii care afectează procesul de calcul) se numește arhitectură computerizată.

Caracteristici care definesc arhitectura:

Caracteristici tehnice și operaționale (TEC): performanță (număr de operații pe secundă), capacitatea memoriei, dimensiunile totale, consumul de energie, costul etc.;

Caracteristicile și compoziția modulelor funcționale ale computerului, disponibilitatea capacității de a conecta module suplimentare;

Compoziția software-ului de calculator și principiile interacțiunii acestuia cu mijloacele tehnice.

Calculatoarele, ca și oamenii, au propriile lor generații. Schimbarea generațiilor de calculatoare are loc aproximativ la fiecare 10 ani, începând cu anul 1945, când a fost inventat primul computer, iar caracteristicile tehnice menționate mai sus diferă de la o generație la alta de aproximativ 10 ori în direcția îmbunătățirii (de exemplu, dimensiunea scade, performanța crește). Fiecare nouă generație de calculatoare diferă de cea anterioară în baza elementului (respectiv, generații: tub, tranzistor, circuit integrat - IC, circuit integrat la scară largă - LSI și circuit integrat la scară foarte mare - VLSI).

2.1.2 Principii construcția și schema bloc a unui calculator de tip von Neumann

Celebrul matematician John von Neumann, care a dezvoltat primele computere în 1945, a descris cum ar trebui să fie structurat un computer. Aceste elemente fundamentale ale proiectării computerelor sunt numite principii von Neumann. Majoritatea PC-urilor moderne urmează practic aceste principii. În primul rând, computerul trebuie să aibă următoarele dispozitive:

O unitate aritmetică și logică (ALU) care efectuează operații aritmetice și logice;

Dispozitiv de control (CU), care organizează procesul de execuție a programului;

Un dispozitiv de stocare (SRAM) sau o memorie cu acces aleatoriu (RAM) pentru stocarea de programe și date;

Dispozitive externe (UVD) pentru introducerea/ieșirea informațiilor.

În fig. 2.1. sunt afișate dispozitivele computerizate și conexiunile dintre ele (liniile simple arată conexiunile de control, liniile duble arată conexiunile de informații). În computerele moderne, ALU și unitățile de control sunt de obicei combinate într-un singur dispozitiv - CPU(CPU).

Fig.2.1. Diagrama bloc generalizată a unui calculator de tip von Neumann.

Programul prin care o mașină realizează un anumit proces de prelucrare a datelor este împărțit în multe componente mici numite comenzi. Fiecare comandă definește o particulă elementară a procesului de prelucrare a datelor - o operație de mașină. La fel ca întregul proces, fiecare operație are propriile date de intrare, numite operanzi, și propriul rezultat. Rezultatul operației este produs în funcție de operanzi după reguli precis definite pentru această operație, încorporate în proiectarea mașinii. Aceste reguli sunt diferite pentru diferite operații (la mașinile moderne aceste reguli se numesc microprograme), în caz contrar, executarea oricărei operațiuni a mașinii (așa-numitul ciclu elementar sau ciclu de mașină) are loc conform aceleiași scheme și constă în următoarele acțiuni:

1. Următoarea comandă este primită (citește) de la OP către dispozitivul de control.

2. Dispozitivul de control analizează comanda și determină tipul de operare.

3. Operanzii operației sunt selectați în ALU. De obicei operanzii sunt citiți din OP, dar pentru unele operații sunt conținute în instrucțiunea în sine.

4. În ALU, pe baza semnalelor venite de la dispozitivul de control, se generează rezultatul operației.

5. Rezultatul este de obicei scris pe un dispozitiv de stocare. Pentru unele tipuri de operațiuni, acesta poate fi transferat pe dispozitivul de control sau rămâne în ALU pentru a putea fi utilizat de operațiunile ulterioare.

6. Se stabilește ce comandă trebuie executată în continuare, după care puteți reveni la începutul buclei.

Aceasta este o diagramă simplificată a funcționării mașinii pentru diferite mașini, sunt posibile diverse abateri de la această schemă generală.

PC-urile din stadiul actual aparțin generației a 4-a de microcalculatoare și sunt construite conform principiului TREI-M, adică. adică dimensiuni mici, microprogramabilitate și modularitate. Modularitatea sau principiul arhitecturii deschise înseamnă că circuitul electronic al unui PC este format din mai multe module - plăci electronice, ceea ce simplifică conectarea dispozitivelor între ele și, de asemenea, vă permite să conectați noi dispozitive după cum este necesar și posibil.

2.1.3 Clasificarea calculatoarelor

1) După scop (clasificare timpurie) - calculatoare mari, mini-calculatoare, micro-calculatoare și PC-uri, care la rândul lor sunt împărțite în profesionale și casnice.

2) După nivelul de specializare, calculatoarele se împart în universale și specializate. Calculatoarele specializate sunt concepute pentru a rezolva o serie specifică de probleme. Astfel de calculatoare includ, de exemplu, computerele de bord ale mașinilor, navelor, avioanelor și navelor spațiale; alte computere sunt concentrate pe lucrul cu grafica Calculatoarele specializate care conectează computerele întreprinderii într-o singură rețea sunt numite servere de fișiere; și pe World Wide Web - prin servere de rețea.

3) După dimensiuni standard. PC-urile sunt împărțite în desktop (desktop), portabil (notebook) și de buzunar (palmtop).

4) Prin compatibilitate - sunt luate în considerare compatibilitatea hardware și compatibilitatea software a computerelor.

5) După tipul de procesor utilizat (principalele tipuri de procesoare vor fi discutate în subiectul corespunzător).

2.2 Definiție și set standard de computer personal (PC)

PC (PC) este un sistem de procesare a datelor cu microprocesor cu o interfață ușor de utilizat.

Un computer personal este un computer universal desktop pentru uz individual.

Caracteristicile sale distinctive:

Compact si economic, asigurand aplicarea in masa;

Un sistem de operare simplu care oferă utilizatorilor un sistem de operare simplu și mijloace convenabile acces la resurse informatice și instrumente de management pentru rezolvarea problemelor;

Un limbaj de programare de nivel înalt care vă permite să proiectați proceduri interactive de procesare a datelor;

Instrumente de telecomunicații care asigură conectarea unui PC la rețelele de calculatoare și, în consecință, acces la resurse de informații din industrie, regionale, naționale și internaționale.

Completitudinea PC-ului furnizat poate varia și este determinată de nevoile (sau capacitățile) utilizatorilor. Un set tipic de PC este format din patru blocuri structurale: o unitate de sistem și dispozitive externe - un afișaj, o tastatură și un mouse.

2.2.1 Structura PC

PC-ul este astfel format din unitate de sistemși dispozitive externe.

2.2. 1.1 unitate de sistem PC

Unitate de sistem implementează toate procesele principale de prelucrare a informațiilor, stocarea programelor și datelor, gestionează funcționarea tuturor blocurilor, asigurând interacțiunea sistemică a acestora. Capacitățile unui PC sunt în mare măsură determinate de hardware-ul unității de sistem. Conține: o placă de bază de sistem (a cărei compoziție va fi discutată mai jos), controlere de dispozitive externe, memorie externă - unitate magnetică, unități de dischetă etc.

Carcasele unității de sistem pot diferi semnificativ în dimensiuni și orientare a dimensiunii maxime: vertical (Tower, Bigtower, Miditower, Minitower, Babytower) și orizontal (Desktop, Slim). Cu cât carcasa PC-ului este mai mică, cu atât este mai dificil de actualizat și reparat.

Panoul din spate are un conector de alimentare și mai mulți conectori cu 5, 9, 15 și 25 de pini pentru conectarea dispozitivelor externe. Conectorii au o formă unică pentru a asigura conexiuni clare.

Schema bloc a unității de sistem este prezentată în Fig. 2.2.

Placa de sistem conține circuite integrate de diferite forme și dimensiuni. următoarele elemente:

microprocesor (MP);

· coprocesor;

postat pe http://www.allbest.ru/

Orez. 2.2. Compoziția unității de sistem

· memoria internă a mașinii: memorie read only (ROM) și memorie cu acces aleatoriu (RAM);

· generator de impulsuri de ceas;

· dispozitiv de control;

· controler cu tastatură.

În funcție de producător, plăcile de bază pot diferi unele de altele, dar compoziția de bază rămâne aceeași (s-ar putea să nu existe un coprocesor sau să existe memorie cache suplimentară etc.).

Elementul principal (creierul) al unui PC este microprocesorul. Un microprocesor este un dispozitiv care implementează toate operațiunile de bază de procesare și control a informațiilor, realizate sub forma unui mic circuit integrat (de dimensiunea unei cutii de chibrituri).

Viteza microprocesorului determină viteza computerului. MP diferă unul de celălalt prin tip (model) și frecvență de ceas. Frecvența ceasului indică câte operații elementare (cicluri) sunt efectuate într-o secundă și se măsoară în megaherți (MHz). Cu cât este mai mare modelul MP, cu atât este mai mare performanța la aceeași frecvență de ceas, deoarece aceeași operație este efectuată în mai puține cicluri de ceas.

În istoria dezvoltării MP (Intel, principalul producător de MP), există 7 generații prezentate în Tabelul 1.

Coprocesorul este un dispozitiv care mărește viteza unui PC (de 10-15 ori). Nu funcționează întotdeauna, ci doar atunci când este necesar.

Memoria internă a mașinii este formată dintr-o memorie numai în citire (ROM, ROM - Memorie doar în citire) și o memorie cu acces aleatoriu (RAM, RAM - Memorie cu acces în citire).

ROM-ul conține programe și date care determină modul în care funcționează computerul după pornirea alimentării. Informațiile din ROM sunt scrise din fabrică și nu pot fi modificate de utilizator (adică informațiile sunt citite doar din ea). Următoarele programe sunt stocate în ROM:

Tabelul 2.1. Caracteristici comparative MP de la Intel

Generația MP		Anul emiterii	Frecvența ceasului	Memoria cache încorporată	Adâncime de biți	Memorie adresabilă
	Pentium Pro, Pentium II, Pentium II, III Xeon
				2 MB și mai sus		40 GB și peste

Autotestarea dispozitivelor computerizate după pornirea alimentării;

· incarcarea initiala a sistemului de operare si sondarea tastaturii - pregatirea initiala a PC-ului pentru functionare;

RAM este o memorie volatilă (informațiile sunt șterse din ea după ce mașina este oprită) pentru lucrul operațional cu informații de către utilizator (pentru stocarea programelor, a datelor sursă și a rezultatelor procesării).

Cipurile de memorie sunt plasate pe carduri mici numite module SIMM, DIMM, RIMM (timp de acces de la 70-100 ns).

După cum s-a menționat anterior, tehnologia de producție a microprocesoarelor este îmbunătățită în mod constant, performanța acestora crește, ceea ce, la rândul său, necesită o creștere a performanței OP. Pentru a face acest lucru, ei folosesc așa-numita Cache (SRAM - super-random access memory) - memorie de mare viteză în care sunt stocate cele mai frecvent utilizate secțiuni ale memoriei RAM (timp de acces 10-20 ns). Memoria cache este situată între OP și MP. Există trei niveluri de SRAM: L1, L2 și L3. Primul nivel este situat pe cipul microprocesorului în sine (începând de la 486); al doilea nivel pe placa de sistem sau în interiorul cartuşului cu microprocesor (începând cu Pentium II şi Pentium Pro); al treilea nivel este o memorie cache formată prin alocarea și utilizarea unei părți din RAM obișnuită de către programe speciale de sistem.

Controlere și magistrală de date. Pentru ca un PC să funcționeze, este necesar un schimb continuu de informații între dispozitivele PC în general, precum și între sistemul de operare și dispozitivele externe. Acest schimb se numește intrare-ieșire. Pentru a organiza un astfel de schimb, sunt necesare două legături intermediare:

1) pentru fiecare dispozitiv extern există un cip special - un controler sau un adaptor, care controlează în mod programatic dispozitivul extern corespunzător (folosind un program de driver).

2) toate controlerele și adaptoarele interacționează cu OP și microprocesorul prin magistrala de date a sistemului - magistrala de date.

Combinația acestor două legături formează interfața de intrare-ieșire - software și hardware de intrare-ieșire.

Autobuzul de date este o autostradă de sistem pentru transmiterea de micro-adrese, date și semnale de control în interiorul unui PC, constând din conductori (linii de bandă), și schimbul de informații între MP și OP, precum și între controlere și adaptoare ale dispozitivelor externe. Numărul de conductori din magistralele PC determină lățimea magistralei.

2.2. 1.2 Dispozitive PC externe

Dispozitive externeîn funcție de scop, acestea sunt împărțite în patru grupe:

1) dispozitive de stocare a datelor,

2) dispozitive de introducere a datelor,

3) dispozitive de ieșire a datelor,

4) dispozitive de schimb de date.

Să descriem scopul și compoziția fiecăruia dintre grupurile enumerate de dispozitive externe.

1) Dispozitive de stocare a datelor - memorie externă. Rolul memoriei în calculatoarele personale este greu de supraestimat. Scopul principal este de a stoca matrice mari de programe și date, de a percepe (scrie) și de a scoate (citește) informațiile necesare la cea mai mare viteză posibilă. Memoria computerului constă dintr-un număr de celule numerotate, fiecare dintre acestea putând conține fie date procesate, fie instrucțiuni de program - comenzi. Toate celulele de memorie trebuie să fie la fel de ușor accesibile altor dispozitive de pe mașină. Unitățile de capacitate de memorie sunt biți și octeți. Un bit este cantitatea minimă de memorie capabilă să stocheze o cifră binară - 0 sau 1. Byte - 8 biți, cantitatea minimă posibilă de memorie capabilă să stocheze un caracter (litera, număr, etc.) Aceasta provine din standardul american ASCII ( Standard american Cod pentru Schimb de informații), care necesită 8 biți pentru a reprezenta orice caracter. Pentru a măsura cantități mari de memorie, se folosesc următoarele măsurători:

1 KB (kilobyte) = 1024 octeți = 2 10 octeți,

1 MB (megaoctet) = 1048576 octeți = 1024 KB = 2 10 KB,

1 GB (gigabyte) = 1073741824 octeți = 1024 MB = 2 10 MB,

1 TB (terabyte) = 1024 GB = 2 10 GB.

Datorită faptului că diferite dispozitive PC funcționează la viteze diferite, există o ierarhie de memorie: memorie internă, memorie externă și arhivă (Fig. 2.3.).

Sarcina memoriei interne, care constă din ROM, RAM și SRAM (memorie cache), este de a asigura eficiența mașinii. Este reprezentat de un set de cipuri, ale căror proprietăți sunt susținute de tehnologiile lor. RAM, așa cum se știe deja, este volatilă și are un volum relativ mic, deși are o tendință constantă de creștere, așa cum se poate observa din Tabelul 1.

Memoria externă „alimentează” memoria internă. Memoria externă asigură stocarea pe termen lung a unor cantități mari de date. Memoria externă este formată din HDD - unități de disc magnetice, HDD - unități de dischete magnetice și OCD - unități de disc optice.

Unitatea float are o unitate de disc și disc magnetic. Caracteristicile importante ale unui disc sunt diametrul (dimensiunea - măsurat în inci) și densitatea de înregistrare. Dimensiunile tipice sunt 3,5" și 5,25" și există, de asemenea, roți de 2,5 și 1,8 inchi. Fiecare dintre ele, desigur, are propriile sale unități. O unitate de disc (uneori numită unitate) scrie și citește informații pe un disc folosind un cap magnetic special. Un disc magnetic flexibil (dischetă, dischetă) este o placă cu un strat magnetic plasat într-o carcasă de plastic. Păstratorul de informații este o acoperire magnetică. Capacul din plastic protejează stratul de influențe mecanice. În discuri de trei inci, fanta pentru capul magnetic este protejată de mâinile utilizatorului printr-o perdea metalică. Puteți lucra cu discul numai după ce a fost creată o anumită structură magnetică pe el. Procesul de creare a unei structuri magnetice pe un disc se numește formatare.

Ca urmare a formatării, pe disc se formează piste, magnetizate într-un anumit fel și particulele stratului magnetic grupate în cercuri concentrice. Piesele sunt împărțite în părți echipate cu mărci de adresă, permițându-vă să căutați mai târziu informații. Astfel de părți se numesc sectoare.

postat pe http://www.allbest.ru/

Orez. 2.3. Ierarhia memoriei PC-ului

Sunt unitatea de bază a memoriei externe alocate pentru stocarea datelor, deoarece... Indiferent de cantitatea de informații scrise/citite, la accesarea unui disc, se scrie/citește un număr întreg de sectoare. Numerotarea suprafețelor și pistelor începe de la zero, iar sectoarele - de la unu. Capacitatea standard a unei unități reflectă tipul de unitate așa cum este menționat pe etichetă. Cele mai populare unități de 3,5 inchi au în prezent o capacitate de 1,4 MB. Pentru a crește densitatea de înregistrare se folosesc tehnologii moderne, precum utilizarea unui fascicul laser pentru poziționarea precisă a capului magnetic al dispozitivului, efectul Bernoulli pentru o metodă de înregistrare/citire fără contact, în timp ce capacitatea crește la 100-200 MB. .

Un hard disk are o unitate și discuri. conceput pentru stocarea permanentă a informațiilor utilizate în timpul lucrului cu un PC: programe de sistem de operare (OS), programe de utilizator utilizate frecvent, aplicații diverse. HDD-urile sunt un sistem format dintr-o unitate, capete de citire/scriere, mai multe discuri de stocare și un controler care asigură funcționarea întregului dispozitiv și transferul de date. Capul magnetic (mai multe capete magnetice într-un poziționator special) este una dintre cele mai importante părți ale dispozitivului. Designul său este îmbunătățit în mod constant. Se disting următoarele tipuri: monolitice, din ferite; compozit, format din mai multe tipuri de materiale (sticlă, aliaje, ceramică); film subțire, fabricat prin fotolitografie; magnetorezistiv, format din două capete - pentru scris și pentru citit. Fiecare disc are două suprafețe de lucru. Viteza de rotație a discului poate fi: 3600, 4500, 5400,7200,10000,12000 rpm. Pe măsură ce viteza de rotație crește, performanța întregului sistem crește. Hard disk-ul, ca și dischetele, este formatat. Parametrii principali ai unui hard disk includ: timpul mediu de acces (la PC-urile moderne aproximativ 5-6 ms), viteza de schimb de date (la PC-urile moderne aproximativ de la 20 la 160 MB/s in functie de interfata).

Unități de disc optice (ODD). Principiul de funcționare al tuturor GCD-urilor existente în prezent se bazează pe utilizarea unui fascicul laser pentru a înregistra și a citi informații. În timpul procesului de înregistrare, fasciculul laser (modulat semnal digital) lasă o urmă pe stratul activ al mediului optic, care poate fi apoi percepută prin reflexia unui fascicul laser „de citire” de intensitate mai mică.

Pe baza frecvenței de înregistrare a informațiilor de către utilizator, astfel de unități sunt împărțite în trei clase: neinscriptibile, cu scrie o datăși reinscriptibil. CD-ROM-urile neînregistrabile oferă reutilizarea informațiilor înregistrate pe ele în timpul procesului de fabricație. Pe disc este aplicată o pistă spiralată de la centru până la marginea discului, constând din puncte care reflectă și nu reflectă lumina. Viteză de citire de până la 150 Kb/s, capacitate - 650 MB. Write-once GCD - CD-R (recordable), discuri WORM - un fascicul laser arde filmul pe suprafața discului, schimbând reflectivitatea. Suprasscrierea nu este posibilă. Astfel de discuri pot fi citite pe orice unitate CD-ROM. Reinscriptibil - DVD-RAM, (Digital Versatile Disk - disc multifuncțional digital) - „hârtii digitale”, au aceleași dimensiuni ca un CD: diametrul său este de 120 mm, grosimea este de 1,2 mm. Poate fi cu o singură față (capacitate - 2,58 GB) sau față-verso (capacitate - 5,2 GB). Perioada garantată de stocare a informațiilor înregistrate pe GCD, conform estimărilor oficiale, este de o sută de ani. Mai mult, puteți stoca informații prezentate sub orice formă: text, grafică, sunet, videoclipuri. GCD-urile reinscriptibile, la rândul lor, sunt împărțite în optice și magneto-optice (MO). Cele magneto-optice au caracteristici și mai bune: capacitate 4,6 GB, viteza de schimb de date - 48 Mbit/s (același parametru pentru DVD și CD este de 10,8, respectiv 1,41 Mbit/s), cu un timp de acces de 17 ms. Astfel de parametri apropie unitatea MO de modelele moderne de hard disk.

În prezent, tehnologiile de memorie flash se dezvoltă pe scară largă. Mai multe despre această tehnologie. Există o părere că numele FLASH în raport cu tipul de memorie este tradus ca „flash”. O versiune a apariției sale spune că, pentru prima dată în 1989-90, Toshiba a folosit cuvântul Flash în contextul „rapid, instantaneu” atunci când și-a descris noile cipuri. În general, inventatorul este considerat Intel, care a introdus memoria flash cu arhitectura NOR în 1988 (NOR -- Not OR -- în matematica booleană înseamnă negația „OR”). Un an mai târziu, Toshiba a dezvoltat arhitectura NAND (NAND -- Not AND -- în aceeași matematică booleană înseamnă negația „ȘI”), care este folosită și astăzi împreună cu același NOR în cipurile flash. De fapt, acum putem spune că acestea sunt două tipuri diferite de memorie, având o tehnologie de producție oarecum similară.

Tehnologia flash vă permite să echipați memorie de sistem proprietăți unice. La fel ca RAM, memoria flash este modificată electric în cadrul sistemului, dar ca și ROM-ul, flash-ul este nevolatil și reține datele chiar și după ce alimentarea este întreruptă. Cu toate acestea, spre deosebire de RAM, flash-ul nu poate fi rescris câte un octet. Memoria flash este citită și scrisă octet cu octet și are o nouă cerință: trebuie ștearsă înainte de a putea fi scrise date noi. Scrierea (programarea) memoriei flash este procesul de înlocuire a unui „1” cu un „0”. Ștergerea este procesul de înlocuire a „0” cu „1” în care blițul este șters bloc cu bloc. Blocurile sunt zone cu adrese fixe.

NAND flash și-a găsit aplicație ca stocare de cantități mari de informații și pentru transferul acesteia. Cele mai comune dispozitive bazate acum pe acest tip de memorie sunt unitățile flash și cardurile de memorie. În ceea ce privește flash-ul NOR, cipurile cu o astfel de organizație sunt folosite ca stocare a codului de program (BIOS, RAM de computere de buzunar, telefoane mobile etc.), uneori implementate sub formă de soluții integrate (RAM, ROM și procesor pe un singur mini-). placă sau chiar într-un singur cip).

În prezent, Memory Stick este creat pe baza tehnologiei memoriei flash, cântărește doar 4 g și nu este mai mare decât o bucată de gumă de mestecat. În același timp, este extrem de durabil și de încredere. Module Memorie Stick-urile sunt folosite în camere video, camere digitale, computere personale, imprimante și alte dispozitive electronice.

Streamerele sunt unități de bandă magnetică, utilizate atunci când este necesar să se înregistreze cantități mari de informații atunci când se creează copii de arhivă. Streamerele moderne folosesc casete (cartușe) cu bandă magnetică. Capacitatea cartuselor este de la 250 MB la 35 GB in functie de tehnologia de fabricatie.

2) Dispozitive de introducere a datelor. Tastatura este unul dintre dispozitivele principale pentru introducerea datelor într-un computer. Principiul de funcționare al tastaturii este destul de simplu: un set de senzori percepe presiunea pe taste și închide un anumit circuit electric într-un fel sau altul. Controlerul tastaturii (semnale de citire) este situat pe placa de sistem a unității de sistem. Cele mai comune două tipuri de tastaturi sunt comutatoarele mecanice și cu membrană. O tastatură standard este conectată la unitatea de sistem folosind un conector cu 5 pini în formă de O (rotund). Mouse-ul este, de asemenea, un dispozitiv de intrare. Există șoareci mecanici și optici. O minge mică este montată în partea de jos a șoarecilor mecanici. Când mișcați mouse-ul, mingea se rotește. Mișcarea marcajului luminos (pointerul mouse-ului) este suma vectorilor de mișcare a mouse-ului de-a lungul axelor de coordonate, astfel, mișcarea mouse-ului pe masă este „legată” cu mișcarea semnului luminos pe ecran. Șoarecii mecanici pot lucra pe aproape orice suprafață, dar cel mai bine - pe un mouse pad special. Șoareci optici lucrați numai pe covoraș în carouri. Pătratul de pe covoraș este o grilă de coordonate. O rază de lumină, care traversează liniile, măsoară mărimea și direcția mișcării. Acești șoareci sunt foarte pretențioși în ceea ce privește curățenia mouse-ului. Un parametru important mouse-ul este rezoluția. Este determinată de numărul de impulsuri generate de electronica mouse-ului atunci când se mișcă manipulatorul pe unitate de lungime și este măsurată în puncte pe inch (dpi - dot per inch). Mouse-ul este de obicei conectat la unitatea de sistem printr-un conector tată în formă de D cu 9 sau 25 de pini de pe unitatea de sistem. Există și șoareci wireless, dar nu sunt foarte des întâlniți.

Un dispozitiv de intrare suplimentar poate fi un scaner. Un scanner este un dispozitiv de citire optic-electronic care permite introducerea textului și a altor imagini plate într-o mașină. De obicei, scanerele sunt caracterizate prin rezoluție (gradul de detaliu al imaginii percepute); numărul de nuanțe percepute de alb și negru (scanere cu linii și tonuri de gri) sau gama de culori (culoare); dimensiunea imaginilor procesate; cost. Funcționarea scanerului se bazează pe principiul transformării unui fascicul reflectat dintr-un punct dat al originalului într-un cod digital, perceput de mașină fie ca un cod de nuanță (intensitate) luminoasă în scanerele alb-negru, fie ca un cod de culoare în cele de culoare. Prin urmare, scanerul conține o sursă de lumină, senzori sensibili și traductoare.

3) Dispozitivele de ieșire a datelor includ sistemul video și imprimantele. Sistemul video PC este format dintr-un adaptor video situat pe placa de baza si un display. Un adaptor video, care include memorie video și un procesor specializat, este conceput pentru a converti informațiile de la un PC în semnale video convenționale pentru afișaj. Adaptorul video este amplasat pe o placă separată și instalat în unitatea de sistem. Display-ul este conectat la adaptorul video cu un cablu special printr-un conector instalat pe spatele plăcii adaptorului video.

Parametrii de bază ai adaptorului video (Tabelul 2.2.):

1) rezoluție în pixeli orizontal și vertical,

2) moduri de operare (text și grafic - există în toate adaptoarele moderne; în modul text, ecranul este de obicei împărțit în 25 de linii a câte 80 de caractere fiecare și, prin urmare, are 2000 de locuri familiare; în modul grafic ecranul este reprezentat de mulți pixeli),

3) numărul de culori,

4) capacitatea de a descărca în mod programatic fonturi (există în toate adaptoarele moderne).

Caracteristicile tehnice ale monitorului - dimensiunea ecranului (14-, 15-, 17-, 19-inch), greutate, dimensiuni, consum de energie, cost.

Tabelul 2.2. Caracteristicile adaptoarelor video.

Imprimantele sunt dispozitive de imprimare pentru producerea de copii „hard” ale unui document. După tip, acestea sunt împărțite în matrice, cu jet de cerneală și laser.

Principiul matricei de funcționare este similar cu cel al compostoarelor de transport în comun fiecare simbol este reprodus printr-un set de vârfuri de ace (există -9, 12, 18, 24 sau 48 de ace). Capul de imprimare este echipat cu o serie de ace care lovesc hârtia prin banda de cerneală la momentul potrivit. Principalii producători sunt Epson, IBM Graphics.

Inkjet - imaginea este formată din micro picături de cerneală specială suflate pe hârtie folosind duze speciale.

Laser - utilizați principiul xerografiei. Raza laser„desenează” o imagine pe un tambur sensibil la lumină. Această imagine este reprezentată de distribuția sarcinilor electrice. Pe măsură ce tamburul se rotește, acesta trece pe lângă un cartuş care conține toner - pulbere de cerneală măcinată fin. Se creează un model obișnuit care este transferat pe hârtia pe care este rulat tamburul. Încălzirea topește tonerul și îl fixează pe hârtie. Principalul producător este Hewlett-Packard.

Calități de consum acceptabile pentru imprimante laser:

Rusificarea hardware,

Viteza de imprimare 8 pagini pe minut,

Rezolutie 600 dpi,

Cartuș pentru 6,5 mii de pagini,

Tavă de alimentare automată a hârtiei pentru 250 de coli.

Pentru imprimantele laser color, principiul de funcționare este similar celui alb-negru, doar procesul de transfer al tonerului se repetă de 4 ori (pentru a rula tonerele de patru culori).

Dispozitivele de ieșire suplimentare sunt un plotter și un risograf.

Plotter este un plotter. Principiul de funcționare este că instrumentul de scris - pixul - se deplasează pe hârtie, lăsând un semn.

Un risograf este o mașină de duplicat care poate funcționa atât ca imprimantă, cât și ca scaner. Principiul de funcționare: în primul rând, originalul este citit de scanerul intern și stocat într-un buffer de memorie special. După aceasta, dispozitivul realizează un șablon și imprimă imaginea (60-130 de copii pe minut).

Unul dintre dispozitivele suplimentare PC este o placă de sunet (adaptor). Placa de sunet a fost una dintre îmbunătățirile ulterioare ale PC-ului. Se conectează la unul dintre sloturile de pe placa de bază ca o cartelă fiică și efectuează operațiuni de calcul legate de procesarea sunetului, vorbirii și muzicii. Sunetul este redat prin extern difuzoare de sunet, conectat la ieșire placa de sunet. Un conector special vă permite să trimiteți un semnal audio către un amplificator extern. Există, de asemenea, un conector pentru microfon, care vă permite să înregistrați vorbirea sau muzica și să le salvați pe hard disk pentru procesare și utilizare ulterioară. Parametrul principal al unei plăci de sunet este adâncimea de biți, care determină numărul de biți utilizați la procesarea semnalelor sonore și la transformarea lor în formă digitală. Cerința minimă astăzi este procesarea pe 16 biți (8 biți nu oferă efect stereo). Cu cât este mai mare adâncimea de biți, cu atât este mai mare acuratețea conversiei semnalelor audio (analogice) în formă digitală. În prezent, plăcile de sunet pe 32 și 64 de biți sunt cele mai populare.

4) Dispozitive de schimb de date - includ un modem, modem fax și adaptor de rețea. Modemul și modemul fax sunt dispozitive care asigură conectarea unui PC la liniile de comunicație telefonică și, în consecință, la un serviciu de informații electronice. Există plăci încorporate în unitatea de sistem sau ca o unitate separată. Un modem fax transformă computerul într-un aparat de fax. Adaptor de rețea - folosit pentru a conecta un computer la o rețea locală. Este proiectat ca o placă de expansiune standard pentru PC.

Secțiunea 3. Software pentru PC

Tema 3. Caracteristicile și compoziția software-ului PC

3.1 Etapele rezolvării problemelor pe calculator

Hardware-ul computerului este un instrument universal pentru rezolvarea unei game largi de probleme. Cu toate acestea, aceste probleme pot fi rezolvate doar dacă computerul cunoaște algoritmul pentru rezolvarea lor. Procesul de rezolvare a problemelor pe un PC este precedat de următoarele etape:

1. Enunțarea problemei. În această etapă se descrie conținutul, se formulează scopul rezolvării problemei, se analizează datele și se determină condițiile în care se rezolvă;

2. Descrierea (formularea) matematică a problemei. Se realizează o formalizare matematică a problemei, în care relaţiile existente între mărimile care determină rezultatul sunt exprimate prin formule matematice;

3. Elaborarea unui algoritm de rezolvare a problemei: a) selectarea unei metode de rezolvare, b) elaborarea unei diagrame de algoritm, luând în considerare acuratețea calculelor, timp, dimensiunea memoriei etc.;

4. Întocmirea unui program într-un limbaj algoritmic;

5. Depanarea programului (corectarea erorilor) si analiza rezultatelor.

3.2 Concepte de bază ale algoritmizării și bazele programării

Există multe definiții ale conceptului de algoritm. Cuvântul în sine provine de la numele omului de știință grec antic - Muhammad ben Musa al-Khwarizmi, care a descris pentru prima dată acest concept. Un algoritm este o prescripție precisă care definește procesul de conversie a datelor de intrare în rezultatul final. Un algoritm este o succesiune de operații aritmetice și logice care duc la rezolvarea unei probleme.

Proprietățile generale ale algoritmului

Proprietățile generale ale oricărui algoritm sunt:

· certitudine (determinism) - neechivocitatea rezultatelor obținute, indiferent de metodele de rezolvare, utilizator, mijloace tehnice;

· utilizare pe scară largă - aplicarea aceluiași algoritm la multe probleme similare;

· eficacitate - capacitatea de a obține un rezultat într-un număr finit de pași;

· discretitatea - posibilitatea de a împărți procesul în etape separate.

Modalități de a descrie algoritmi (de bază):

· verbal - formulaic, de exemplu, rezolva algoritm ecuații ale unei ecuații pătratice,

· diagramă structurală sau bloc, în care se folosesc următoarele blocuri pentru a scrie algoritmul:

Bloc de început și de sfârșit

Bloc de intrare de date și de ieșire a rezultatelor

Blocul aritmetic

Bloc logic, pentru verificarea expresiilor logice

Toate blocurile au numerotare continuă, o intrare (pot fi mai multe dintre ele - în funcție de logica sarcinii) și o ieșire, un bloc logic are două ieșiri corespunzătoare execuției unei expresii logice (da - adevărat) și non- execuție (nu - fals). Blocul de start nu are intrare, blocul de final nu are ieșire.

Tipuri de procese de calcul.

Există trei tipuri principale de procese de calcul (structuri algoritmice): liniare, ra ramificată și ciclică, cu ajutorul cărora puteți reprezenta structura algoritmului pentru orice problemă.

Linear este un proces de calcul în care operațiile sunt efectuate secvenţial, în ordinea în care au fost scrise. Fiecare operațiune este independentă, independentă de orice condiții.

Un proces de calcul se numeste ramificare daca sunt prevazute mai multe directii (ramuri) pentru implementarea lui in functie de indeplinirea unei anumite conditii, procesul trebuie sa urmeze una sau alta;

Un proces se numește ciclic atunci când soluția unei probleme se reduce la calcule repetate folosind aceleași dependențe pentru valori diferite ale cantităților incluse în acestea. Secțiunile repetate ale acestui proces de calcul se numesc cicluri.

Definiții ale unui program, limbaj de programare, software (software).

Program- datele, descrierea acestora și algoritmul scris într-un limbaj de programare. Acțiunile asupra datelor prescrise de program se numesc operații, iar instrucțiunile elementare în sine sunt numite comenzi. De obicei, programele sunt stocate în memoria externă a computerului. Pentru a fi executate, acestea sunt încărcate în RAM. Un program care se află permanent în RAM în timp ce computerul rulează se numește program rezident.

Programarea este procesul de creare a programelor folosind diferite limbaje de programare.

Limbajele de programare sunt limbaje formalizate pentru crearea de programe care pot fi executate pe un computer. Limbajele de programare sunt artificiale, cu sintaxă și semantică strict definite. Există diferite limbaje: procedurale, funcționale, logice și orientate pe obiecte.

3.3 Compoziția software-ului PC

Software (software) - un set de programe care permit implementarea pe un computer prelucrare automată informație. Principalele componente ale software-ului PC sunt:

· programe instrumentale (sisteme de programare),

programe de sistem

· pachete de programe de aplicații (APP).

Structura software-ului și relația cu utilizatorul și hardware-ul este prezentată în Figura 3.1.

Programe instrumentale (sisteme de programare) - cu ajutorul lor, utilizatorul creează noi programe pentru un computer personal. Acestea includ instrumente pentru scrierea programelor (limbaje de programare) și convertirea lor în limbaj mașină (traducători). Există două tipuri de traducători: compilatoare - convertesc comenzile limbajului (operatorii) în coduri mașină pentru întregul program și interpreții - convertesc operatorii în timpul execuției programului.

Programe de aplicație - oferă soluții la problemele utilizatorilor. Conceptul cheie aici este pachetul software de aplicație (APP). PPP este un set de programe pentru rezolvarea unei game de probleme pe o anumită temă sau subiect.

postat pe http://www.allbest.ru/

Orez. 3.1. Structura software pentru PC

Se disting următoarele tipuri de PPP:

· scop general,

· orientat pe metodă,

· orientat către probleme

PPP-urile cu scop general se concentrează pe automatizarea unei clase largi de sarcini ale utilizatorului. Acestea includ:

· procesoare de text (de exemplu, Microsoft (MS) Word),

· procesoare de foi de calcul (MS Excel),

· sisteme de gestionare a bazelor de date (MS Access),

· sisteme dinamice de prezentare (MS PowerPoint),

· procesoare grafice (Corel Draw),

· sisteme integrate (MS Works),

· proiectare sisteme de automatizare (tehnologii CASE), etc.

PPP-urile orientate pe metode se bazează pe implementarea diferitelor metode economice și matematice de rezolvare a problemelor:

· programare matematică(liniară, dinamică, statistică etc.),

· statistici matematice,

· teoria cozilor. Planificarea si managementul retelei.

PPP-urile orientate spre probleme au ca scop rezolvarea unei sarcini (probleme) specifice într-un domeniu specific. Printre acestea: pachete bancare, pachete contabile, management financiar etc.

Software-ul de sistem permite operarea și întreținerea computerului. Include:

sistem de operare (OS),

· șoferi,

· programe shell,

carcase de operare,

· utilitati (programe auxiliare).

Baza software-ului este sistemul de operare, cu ajutorul căruia utilizatorul este conectat cu hardware (hardware) și programe (software) (Fig. 2.1.). Introducerea sistemului de operare a început simultan cu computerele. Sistemul de operare este format din manageri și programe de serviceși asigură îndeplinirea a două sarcini principale:

1. Sprijinirea funcționării tuturor celorlalte programe și asigurarea interacțiunii acestora cu hardware-ul; alocare de memorie; identificarea diverselor evenimente care apar în timpul muncii și reacțiile la acestea etc.

2. Posibilitatea controlului general al utilajului pe baza limbajul de comandă Sistemul de operare, de exemplu, poate partiționa discurile, poate copia fișiere, poate lansa orice programe, poate seta modurile dispozitivelor periferice.

Șoferii sunt chemați programe speciale pentru lucrul cu dispozitive externe (controlul acestora).

În calcul, un shell este un program care este o suprastructură peste alt program sau un strat între un program și utilizator. De exemplu, software shell Comandantul Norton(NC) acționează ca un add-on pentru familia de sisteme de operare MS DOS, facilitând comunicarea cu acesta din urmă.

Shell-urile de operare (un exemplu este Windows 3.x) oferă mai multe mijloace vizuale pentru executarea comenzilor DOS și oferă utilizatorului o serie de servicii suplimentare:

Posibilitatea executării simultane a mai multor programe - multiprogramare,

Afișarea imaginilor pe ecran, editarea lor, crearea de meniuri, ferestre pe ecran etc.

Utilități - programe auxiliare: packer, programe antivirus, diagnosticare computer, cache pe disc etc.

software informatic de operare

Tema 4. Caracteristicile sistemelor de operare pentru PC

4.1 OS, clasificare OS, tipuri de OS

În subiectul anterior, sistemul de operare a fost definit ca un complex de programe de control și întreținere. Funcțiile (scopul) sistemului de operare este de a oferi utilizatorului confortul unei mașini virtuale și de a crește eficiența utilizării computerului, gestionând rațional resursele acestuia. O mașină virtuală este înțeleasă ca echivalentul funcțional al unui computer imaginar cu o configurație dată, modelată de software și hardware. computer real. Ce înseamnă acest lucru? Procesorul computerului execută instrucțiunile date în limbajul mașinii. Pregătirea directă a unor astfel de comenzi necesită ca utilizatorul să aibă cunoștințe despre limbaj, specificul designului și interacțiunea hardware-ului. De exemplu, pentru a accesa informațiile stocate pe un mediu magnetic, este necesar să se indice numerele de bloc de pe disc și numerele de sector de pe pistă, să se determine starea motorului mecanismului de deplasare a capetelor de înregistrare/citire, să se detecteze erori și să le efectueze analiza etc. Adică despre utilizarea pe scară largă a unui PC, cu excepția profesioniștilor, nu ar fi nicio întrebare. Prin urmare, a apărut nevoia de a crea un sistem de operare - un set de programe care ascund caracteristicile utilizatorului locatie fizica informații care gestionează memoria, întrerupe procesarea și resursele mașinii în ansamblu. Ca rezultat, utilizatorului i se oferă o mașină virtuală care implementează lucrul la nivel logic.

Documente similare

Conceptul și caracteristicile unui computer personal, părțile sale principale și scopul lor. Instrumente de predare a informaticii și caracteristici de organizare a muncii într-o clasă de informatică. Echiparea locurilor de muncă și aplicarea de software.

rezumat, adăugat 07.09.2012


Caracteristicile sistemelor de întreținere tehnică și preventivă pentru echipamente informatice. Programe de diagnosticare pentru sisteme de operare. Interrelaţionarea sistemelor automate de control. Protejarea computerului de influențele externe adverse.

rezumat, adăugat 25.03.2015


Tipuri de software de sistem. Funcțiile sistemelor de operare. Sisteme de gestionare a bazelor de date. Clasificarea SGBD după metoda de accesare a bazei de date. Sisteme de programare instrumentală care permit crearea de noi programe pe un computer.

rezumat, adăugat 27.04.2016


Revizuirea și caracteristicile software-ului de calculator ca set de programe pentru un sistem de procesare a informațiilor. Caracteristicile hardware-ului ca complex de dispozitive electrice și mecanice incluse într-un computer. Interacțiunea sistemelor.

prezentare, adaugat 23.12.2010


Compoziția unui computer personal, descrierea unității de sistem, hard și discuri laser, tastatură, monitor. Clasificarea dispozitivelor periferice, memoria computerului. Clasificarea software-ului. Studierea programului de management al bazei de date Access.

teză, adăugată la 01.09.2011


Informatica este tehnologia de colectare, stocare si protectie a informatiilor. Procesarea informațiilor text, software specializat și aplicativ. Mijloace tehnice; Bază de date; sisteme informatice automatizate; agenți antivirali.

rezumat, adăugat 12.09.2012


Compoziția unui sistem informatic este configurația computerului, hardware-ul și software-ul acestuia. Dispozitive și instrumente care formează configurația hardware a unui computer personal. Memorie principală, porturi I/O, adaptor periferic.

prezentare, adaugat 15.04.2013


Mijloace de automatizare a managementului și lucrărilor de inginerie. Echipamente organizatorice și informatice utilizate pentru susținerea activităților de management. Compoziția software-ului aplicat.

lucru curs, adăugat 01/07/2011


Dezvoltarea componentelor software și hardware pentru informatizarea unității. Selectarea unei configurații de stație de lucru. Set complet de computer personal și server pentru a asigura procesarea informațiilor. Schema de licențiere software.

lucrare curs, adaugat 20.12.2012


Justificarea necesității sistemelor de management al bazelor de date în întreprinderi. Caracteristici de dezvoltare a software-ului de gestionare a bazelor de date care oferă vizualizarea, editarea, inserarea înregistrărilor bazei de date, generarea de interogări și rapoarte.

De la începutul anilor 80 ai secolului XX, în legătură cu producția în masă și introducerea computerelor personale (PC), ideea de automatizare a sistemului a procesului de proiectare a devenit practic fezabilă pentru organizațiile de proiectare de orice scară: de la un institut mare la un birou privat. Conceptul de CAD, pe de o parte, a devenit simplificat și este adesea asociat cu unul sau altul program de calculator. Pe de altă parte, proiectarea de obiecte tehnice complexe este posibilă numai în cadrul CAD ca sistem organizatoric și tehnic, care se bazează pe întregul potențial al tehnologiei informației.

Instrumentele de suport CAD sunt clasificate ca unitatea următoarelor componente: tehnice, software, matematice, metodologice, informaționale și organizaționale.

2.1. Hardware și software

Suport tehnic- acesta este un set de mijloace tehnice cu ajutorul cărora acestea colectează, prelucrează, stochează, transformă și transmit date referitoare la obiectul de proiectare.

Baza suportului tehnic este tehnologia informatică și, în primul rând, un computer personal.

Configurația standard a computerului este bine cunoscută (vezi Fig. 2.1):

· o unitate de sistem constând dintr-un procesor, RAM, sursă de alimentare, hard disk, alte dispozitive de stocare a datelor, porturi pentru conectarea dispozitivelor periferice;

· tastatura pentru introducerea informatiilor;

· monitor pentru afisarea informatiilor;

· mouse pentru ușurința dialogului om-calculator.

Orez. 2.1.

Computer personal cu configurație standard Conceptul de dispozitive periferice include o gamă largă de mijloace tehnice. În primul rând, acestea sunt instrumente de colectare și prelucrare a datelor pentru proiectare. Acestea includ echipamente electronice geodezice (taheometre, navigatie prin satelit

, scanere laser etc.), care fie lucrează direct sub controlul computerelor, fie transmite datele de măsurare sub formă de fișiere computerizate. Informații mai detaliate despre mijloacele tehnice ale sondajelor inginerești sunt prezentate în capitolul. 4. Dacă informațiile inițiale despre drumul proiectat sunt prezentate sub formă de tablete cu plan topografic, atunci pentru a converti informațiile din hârtie în format electronic, utilizați scanere . (vezi Fig. 2.2, a)

Scanerele sunt fie rulou, fie plat. Precizia de scanare a acestuia din urmă este semnificativ mai mare și poate ajunge la 12.000 dpi (dots per inch). Când vine vorba de proiectarea obiectelor tehnice complexe, se folosesc scanere de inginerie de format mare A 0 (A 1). Informațiile grafice de ieșire despre obiectul de design (desene) sunt de asemenea tipărite pe plotere de format mare. Prin metoda de alimentare cu hârtie complotori

ca și scanerele, există rulou (Fig. 2.2, b) sau plat. Conform metodei de aplicare a vopselei - laser sau cu jet de cerneală. Întrebarea despre ce ar trebui să fie un desen de inginerie, alb-negru sau color, a fost recent decisă clar în favoarea culorii. În primul rând, având în vedere progresul semnificativ în domeniul imprimării color, care a devenit puțin mai scump decât alb-negru. În al doilea rând, culoarea transportă informații suplimentare despre obiectul proiectat și ajută la creșterea eficienței analizei vizuale a unor astfel de desene.

FORMA\* MERGEFORMAT

Orez. 2.2. a) Roll scanner; b) Plotterroll Perifericele computerelor includ și dispozitive fotografie digitală

și videoclipuri, care sunt acum utilizate pe scară largă în colectarea datelor de intrare pentru proiectarea drumurilor. placa de retea, modemuri, rețele de fibră optică etc.

Software CAD este împărțit în la nivelul întregului sistemȘi aplicat.

Software-ul general de sistem include, în primul rând, sistemele de operare (OS), care gestionează toate procesele care au loc în computere. Apariția și evoluția sistemului de operare a avut loc în paralel cu dezvoltarea computerelor în sine. Dacă crearea primului computer personal este asociată companiei IBM(www. ibm. com ), apoi a apărut primul sistem de operare produs în masă pentru acest computer de la companie Microsoft( www. microsoft. com) și a fost chemat DOMNIȘOARĂ- DOS.

Calea de evoluție de 14 ani (din 1981 până în 1995) DOMNIȘOARĂ- DOS versiunile 1.0-7.0 au contribuit la introducerea computerelor de la rezolvarea problemelor de inginerie restrânse până la utilizarea lor pe scară largă în toate sferele vieții.

De la începutul anilor 90, înlocuit DOMNIȘOARĂ- DOS vine Windows(din engleza - windows) tot de la firma Microsoft, care vă permite să lucrați simultan cu mai multe programe (ferestre), comutând ușor între ele fără a fi nevoie să închideți și să reporniți programe individuale.În stadiul inițial de dezvoltare Windows a jucat rolul GUI Pentru DOMNIȘOARĂ- DOS.

Odata cu iesirea Windows 3.1 (1992) acest sistem de operare este asociat ca independent, capabil să lucreze cu RAM de peste 640 kB, cu fonturi scalabile Tip adevărat.

Lansat în 1993 WindowsNT(Prescurtare de la New Technology) a fost bine primit de dezvoltatori datorită securității, stabilității și avansate sporite API-interfata Victorie32 , ceea ce face mai ușor să scrieți programe puternice.

Publicat în 1995 Windows95 – versiunea cea mai ușor de utilizat Windows, pentru a cărui instalare nu este nevoie să o instalați mai întâi DOS; aspectul său face PC-urile mai accesibile pentru consumatorul de masă. Windows 95 are un set încorporat de protocoale TCP/ IPși sunt permise nume lungi de fișiere.

Windows 98 (1998) – ultima versiune Windows pe baza vechiului nucleu care funcționează pe fundație DOS. Sistem Windows 98 integrat cu browserul InternetExplorator 4 și este compatibil cu numeroase standarde hardware noi, inclusiv porturi USB. Versiunile ulterioare de Windows au fost dezvoltate pe baza nucleului NT.

În prezent (din 2001), majoritatea programelor de aplicație, inclusiv CAD, funcționează sub controlul unui sistem de operare DOMNIȘOARĂWindowsXP(din limba engleză eXPerience - experiență).

Nouă interfață orientată spre probleme DOMNIȘOARĂWindowsXP vă permite să stăpâniți rapid principiile de lucru cu sistemul de operare, chiar și pentru acei utilizatori care nu au mai întâlnit niciodată sisteme ale familiei Windows. Folosit in WindowsXP tehnologiile web avansate deschid posibilitatea schimbului de text și mesaje vocale, creând proiecte web de diferite niveluri de complexitate și partajând aplicații nu numai în rețeaua locală, ci și pe Internet.

Software-ul condiționat pentru întregul sistem include: DOMNIȘOARĂBirou, dintre care un număr de aplicații (editor de text Cuvânt, foi de calcul excela) au devenit standarde de facto în clasa lor de programe. Aproape toate sistemele CAD care generează documente text ca date de ieșire fac acest lucru în mediu DOMNIȘOARĂCuvânt, și forme tabulare - în mediu DOMNIȘOARĂexcela.

Programele de aplicație, pe lângă sistemele CAD în sine, includ: vectorizatoare; programe de prelucrare a datelor geodezice, a datelor teledetecție; sisteme de management al bazelor de date (DBMS); sisteme de management al documentației de proiectare (DMS) etc.

Ultimele dintre acestea (SUPKD) sunt extrem de importante în activitatea organizațiilor de proiectare, deoarece asigură în mare măsură funcționarea sistemelor de control al calității în producția de produse de design.

Dintre numeroasele programe din această clasă, cel mai complet funcțional sistem este ParteLA CARE SE ADAUGA(dezvoltator – compania Lotsia Soft, Moscova, www. lotsia. com ).

ParteLA CARE SE ADAUGA este un sistem profesional construit într-o arhitectură client-server bazată pe un tip DBMS Oracol, DOMNIȘOARĂSQL- Server, Sybaseși se caracterizează prin fiabilitate, performanță, scalabilitate și securitate.

Orez. 2.3.

Sistem de gestionare a documentelor Party PLUS

Sistemul conține o arhivă securizată de documente, precum și instrumente încorporate pentru rutarea gratuită și predefinită a documentelor, managementul muncii și al proceselor de afaceri. Sistemul acceptă modul de lucru colectiv paralel al diferitelor grupuri de utilizatori și asigură gestionarea tuturor informațiilor legate de proiect, ceea ce permite angajaților organizației de proiectare nu numai să acceseze descrierea proiectului, ci și să gestioneze informațiile despre acest proiect. ParteLA CARE SE ADAUGA Dacă întreprinderea are mai multe departamente de proiectare distribuite geografic, atunci cu ajutorul

ParteLA CARE SE ADAUGA are funcția de a menține un istoric al tuturor modificărilor de inginerie din structura proiectului, capacitatea de a compara starea actuală cu starea la orice dată. Există instrumente pentru a sprijini proiectarea cu mai multe variante cu stocarea opțiunilor care nu sunt incluse în proiectul principal și instrumente pentru a sprijini lucrul cu versiuni de document. Este posibil să setați analogi sau elemente înrudite pentru un element de proiect și să grupați elemente în funcție de diverse criterii.

Sistem ParteLA CARE SE ADAUGA universal, maxim flexibil pentru rezolvarea problemelor din diferite ramuri ale ingineriei, inclusiv industria rutieră, și concentrat pe lucru egal cu diferite sisteme CAD.

2.2. Suport matematic și metodologic

Software este un set de metode analitice și numerice, modele matematice și algoritmi pentru efectuarea procedurilor de proiectare. Utilizarea anumitor metode depinde de nivelul de dezvoltare a CAD, de proprietățile obiectelor de proiectare și de natura problemelor care se rezolvă.

În etapa inițială a dezvoltării CAD, metodele de proiectare manuală au fost algoritmizate. Acest lucru a ajutat la reducerea timpului de proiectare, dar calitatea soluțiilor de proiectare practic nu s-a îmbunătățit.

Prima lucrare în domeniul optimizării soluțiilor de proiectare a început în anii 70 și a fost asociată în primul rând cu proiectarea unui profil longitudinal. Lucrările lui E.L Filshtein și metoda sa de „iterații de limite”, V.I Struchenkov și metoda sa de „proiecție în gradient” au stabilit poziția liniei de proiectare a profilului longitudinal, ținând cont de minimizarea volumului. terasamente. Deja în această etapă, a trebuit să renunțăm la reprezentarea liniei de proiectare ca o secvență de linii drepte și arce circulare și să trecem la un model al liniei de proiectare sub forma unei linii întrerupte (spline liniară). Cu toate acestea, aceste metode nu au afectat principiile generale (de bază) ale cercetării și proiectării autostrăzi.

Tranziția în anii 90 la automatizarea sistemului de proiectare a drumurilor bazată pe modele digitale de teren a condus la o schimbare semnificativă a întregii tehnologii de proiectare și cercetare.

În perioada proiectării „manuale” a drumurilor, s-au efectuat sondaje geodezice folosind metoda „pichetului”. Esența acestei metode constă în următoarele etape de lucru:

· Trasarea pe teren a unei autostrăzi. Totodată, traseul tangențial al traseului este și cursul principal pentru toate lucrările de marcare ulterioare, atât la etapa de sondaj, cât și la etapa de construcție.

· Fixare planificată și la mare altitudine a traseului cu repere din apropierea traseului și stâlpi de colț.

· Pichetare de-a lungul traseului. Nu numai punctele de pichet sunt defalcate și fixate, ci și puncte plus (caracteristice) asociate cu pauzele de relief, intersecțiile fluxurilor de apă, comunicaţii de inginerie si scumpe.

· Nivelare geometrică longitudinală dublă a traseului conform pichetului acceptat.

· Filmarea secțiunilor transversale. Atunci când se instalează un pichet de-a lungul traseului, secțiunile transversale sunt așezate simultan în toate punctele de pichet și plus. Pe secțiunile drepte ale traseului, secțiunile transversale sunt împărțite perpendicular pe axa drumului, iar pe secțiunile curbe - perpendicular pe tangenta traseului. Lungimea diametrului este luată astfel încât suportul cu toate elementele sale structurale să fie situat în limitele sale.

Supravegherea secțiunilor transversale se realizează pentru a construi profile longitudinale și transversale de-a lungul traseului acceptat pentru proiectarea ulterioară a patului drumului, organizarea unui sistem de drenaj de suprafață, calcularea volumului lucrărilor de excavare și pregătirea documentației de proiectare.

După cum rezultă din cele de mai sus, prin metoda sondajului „pichet”, modificarea poziției traseului și, în consecință, toate celelalte proiecții în faza de proiectare nu este posibilă. Astfel, creativitatea activităților de proiectare cu această metodă este limitată din cauza poziției predeterminate a traseului rutier, ceea ce afectează semnificativ calitatea soluțiilor finale de proiectare. De asemenea, să menționăm că în condițiile de urmărire pe teren, în lipsa echipamentelor informatice, inginerul sondaj s-a limitat la o schemă elementară de rotunjire a traseului de tipul „clotoid-curbă circulară-clotoid”, a cărei defalcare se putea face în funcție de tabele de defalcare adecvate.

O perspectivă complet diferită este deschisă de metoda „fără pichet” a studiilor rutiere, a cărei aplicare prioritară a devenit posibilă datorită realizărilor taheometriei electronice și tehnologiei computerizate.

Cercetarea folosind această metodă constă în următoarele:

· În gama de soluții de proiectare posibile determinate în faza de pre-proiectare, un pasaj principal (rețea de pasaje) este așezat și securizat.

· Se efectuează un sondaj taheometric al benzii de variație. În același timp, este asigurată o productivitate ridicată a muncii, deoarece toate măsurătorile necesare pentru a determina coordonatele spațiale ale punctelor de cercetare din zonă sunt efectuate cuprinzător folosind un singur instrument geodezic - un taheometru.

· Un model digital de teren este citit de la o stație totală electronică într-un computer, care este baza pentru toate procedurile de proiectare ulterioare.

Rețineți că prin metoda sondajului „fără pichet”, locația traseului este determinată nu în faza de sondaj, ci în faza de proiectare (în condiții de birou). Acest lucru face posibilă variarea locației traseului în aproape orice etapă de proiectare și utilizarea celor mai moderne metode matematice, inclusiv optimizarea, pentru a stabili locația traseului și descrierea acestuia.

Având în vedere natura tridimensională a DTM-ului și suprafețele generate de acesta, apare oportunitate unică trasarea spațială a drumurilor. În prezent, metodologia și algoritmii de urmărire spațială sunt dezvoltați cu succes în cadrul CAD și ar trebui să fie adăugate în curând la arsenal. tehnologii avansate pentru practica de proiectare a drumurilor.

Dintre numeroasele metode de matematică computațională care au devenit disponibile în contextul automatizării sistemului de lucrări de proiectare, ne vom concentra pe spline și curbe Bezier, utilizate în trasarea automată a drumurilor în plan și profil longitudinal.

Spline de interpolare. După cum știți, termenul „spline” provine de la numele unui instrument de desen - o riglă subțire de metal sau lemn care se îndoaie astfel încât să treacă prin anumite puncte ( x i, y eu= f(x i)).

Apoi spline la echilibru ia o formă care își minimizează energia potențială. Și în teoria grinzilor s-a stabilit că această energie este proporțională cu integrala pe lungimea arcului pătratului curburii spline:

in conditii S(x i) = y eu.

Orez. 2.4.

Contururile unei spline ca analog matematic al unei rigle

Splinele pot fi definite în 2 moduri: pe baza acordului reciproc al funcțiilor simple și din rezolvarea problemei de minimizare.

Splinele determinate prin prima metodă includ spline de interpolare, care sunt necesare pentru reprezentarea analitică a informațiilor specificate discret.

Splinele de netezire sunt cel mai adesea determinate pe baza celei de-a doua metode. Netezirea splinelor ar trebui să găsească cea mai largă aplicație pentru optimizarea acelor soluții de proiectare care, la etapa inițială a analizei, sunt, de regulă, de natură aproximativă.

În practica de proiectare, de regulă, sunt utilizate spline de gradul 1 și 3. Splinele de gradul I (liniare) servesc, în primul rând, ca o ilustrare bună și accesibilă pentru înțelegerea proceselor de construire a algoritmilor spline și, în al doilea rând, sunt suficiente pentru a descrie elementele geometrice ale drumurilor reprezentate sub formă de linii întrerupte (principale și pasaje tangențiale, profile longitudinale și transversale ale solului etc.). Spline de gradul 1 (rupt) sunt destul de simplu de înțeles și, în același timp, reflectă proprietățile de bază ale funcțiilor spline. Din punct de vedere matematic, o spline de gradul I este o funcție continuă pe bucăți, descrisă pe fiecare segment printr-o ecuație de forma:

y= un i+ b i x, (2.2)

Unde i– numărul intervalului considerat între nodurile de interpolarex i Și x i + 1 .

După cum se poate observa din formula (2.2), pe un interval elementar forma ecuației nu diferă de expresia general acceptată pentru o dreaptă. În general, ecuația unei linii întrerupte (spline de gradul I) sub formă de matrice poate fi scrisă ca:

(2.3)

Acest sistem de ecuații liniare nu necesită decizie comunăși se descompune în soluții pentru fiecare ecuație separat. O spline, a cărei soluție implică calculul subsistemelor de dimensiuni mici, în în acest caz,– ecuații de ordinul întâi, le vom numi locale.

O spline de interpolare de gradul I este o linie întreruptă care trece prin puncte (x i , y i). Pentru agregat x i(eu = 0, 1,… ,n) în intervalul [ a, b] în acest caz condiția trebuie îndeplinită x i 1 .

Folosind polinomul Lagrange, puteți construi o spline pentru interval eu -(i+ 1):

(2.4)

Desemnare S 1 (X) o vom înțelege ca o funcție spline de gradul I. În caz contrar, ecuația (2.4) se poate scrie:

(2.5)

Dacă acceptăm o, forma ecuațiilor (2.2) și (2.5) coincide. Pentru a construi un algoritm și a crea o procedură pentru construirea și calcularea unui spline, trebuie să vă amintiți doar 2 n+2 numere.

Spline de gradul 3. Splinele de gradul 3 (cubice) sunt o funcție continuă pe bucăți (continuitatea derivatelor 1 și 2) constând din segmente de parabole cubice.

În prezent, există mulți algoritmi pentru construirea și calcularea spline-urilor cubice pe un computer, ceea ce se datorează utilizării lor pe scară largă în rezolvarea problemelor tehnice legate de interpolarea curbelor și suprafețelor.

La rezolvarea problemei, între n noduri există n–1 fragmente de curbe cubice, iar curba cubică, la rândul ei, este determinată de 4 parametri. Deoarece valoarea funcției și derivatele 1, 2 ( X s, X¢ s, X² s) sunt continue în toate ( n–2)- noduri interne, atunci avem 3( n–2) condiții. În noduri Xsi= X i n se impun mai multe condiţii X s. De aici obținem 4 n–6 condiții. Pentru a defini fără ambiguitate o spline, sunt necesare încă două condiții, care sunt de obicei asociate cu așa-numitele condiții la limită. De exemplu, este adesea acceptat simplu. În acest caz, obținem numărul necesar de condiții pentru a determina spline-ul natural sub forma:

Dezavantajul acestei spline este că nu are capacitatea de a schimba forma în zona dintre două puncte de interpolare fixate rigid. Numai prin mutarea unuia dintre punctele de interpolare puteți obține o anumită modificare a formei curbei spline. În plus, datorită faptului că spline de interpolare cubică este o metodă de aproximare non-locală, valorile sale în puncte care nu coincid cu nodurile grilei Δ: A= X 0 x N = b, depind de întregul set de cantități f i = f(x i), i= 0, 1 ,…, N, precum și asupra valorilor condițiilor la limită la puncte A, b; prin urmare, efectul dorit de modificare a formei curbei spline într-un punct din intervalul de interpolare poate fi compensat de modificări nedorite pe tot restul intervalului.

Cu toate acestea, sunt cunoscute metode de combatere a acestui fenomen neplăcut. Aceasta este, în primul rând, utilizarea interpolărilor locale de tip hermitian, pentru care valoarea spline-ului pe intervalul dintre nodurile grilei depinde de valorile funcției și ale derivatelor sale numai dintr-o anumită vecinătate a acestui interval.

În al doilea rând, interpolarea bazată pe spline raționale. În timp ce păstrează una dintre cele mai importante proprietăți ale interpolării spline cubice - simplitatea și eficiența implementării computerului - spline-urile raționale au capacitatea de a aproxima funcții cu gradienți mari sau puncte de rupere, eliminând în același timp oscilațiile inerente unei spline cubice convenționale.

O funcție spline rațională este o funcție S(X), care la fiecare interval de interpolare [ x i, x i+1 ] este scris ca

(2.7)

Unde t =(x-x i)/h i , h i = xi+ 1 - xi,p i ,qi– numere date, -1 p i ,q i și în același timp continuă împreună cu derivatele sale prima și a doua.

Din expresia (2.7) reiese clar că atunci când p i = q i = 0, eu = 0, 1,…, N–1, spline-ul rațional devine o spline cubică obișnuită. În plus, putem presupune că o spline de gradul întâi este, de asemenea, un caz special de spline cubică, deoarece pentru toate p i , q i –>∞,eu = 0, 1,…, N–1, corect S(X)–> f i(1– t)+ f i +1 t,XÎ [xi,x i +1 ].

Astfel, se poate aștepta ca atunci când spline raționale sunt utilizate prin alegerea adecvată a parametrilor liberi p i, q i o precizie ridicată de aproximare se realizează în zonele cu suficientă netezime a funcției interpolate, iar în zonele cu gradienți mari, cerințele calitative - convexitate și monotonitate - sunt satisfăcute.

Utilizarea unei funcții spline raționale face posibilă descrierea unui traseu cu o dependență uniformă cu o aproximare maximă față de traseul specificat de elementele tradiționale. Variarea valorilor coeficienților p iȘi qi, Este posibilă simularea completă a elementelor tradiționale ale planului de traseu (linie dreaptă, curbă circulară, clotoid) utilizând funcția spline.

Punctul „slab” în justificarea spline-urilor de interpolare ca aparat matematic universal pentru rutarea autostrăzilor este ipoteza (condiția) că nodurile de interpolare sunt alocate corect de către proiectant și nu sunt supuse ajustării la calcularea valorilor spline-ului în sine.

Să analizăm cum sunt alocate locațiile nodurilor în practică?

Dacă traseul se realizează pe baza unei hărți sau a unui plan topografic, atunci se trasează o linie de schiță a drumului, care, în opinia proiectantului, este cea mai potrivită în condițiile date, „de mână” sau cu cu ajutorul dispozitivelor mecanice. Apoi, nodurile de interpolare sunt fixate pe linia de schiță și coordonatele lor sunt măsurate. În același timp, nu există algoritmi strict formalizați pentru alocarea locațiilor nodurilor, există doar o serie de sfaturi practice. În special: aranjarea frecventă a nodurilor duce la oscilația curburii unei astfel de spline din cauza erorii inevitabile în captarea coordonatelor nodurilor de interpolare; localizarea lor rară provoacă abateri semnificative ale traseului spline de la linia de schiță care o generează.

Dacă trasarea se efectuează pe baza materialelor de sondaj de teren, atunci nodurile de interpolare spline, în acest caz, sunt punctele de sondaj ale modelului digital de teren, iar eroarea în stabilirea coordonatelor acestora este și mai evidentă datorită prezenței unor elemente aleatoare și sistematice. erori.

O bună aproximare a traseului spline la versiunea de schiță și, în același timp, netezimea (netezimea) suficientă a acestuia poate fi realizată, de regulă, numai cu ajustări intuitive repetate ale nodurilor de interpolare de către proiectant.

Rezultă că splinele de interpolare nu sunt un instrument matematic pentru rutarea optimă, ci doar un set de instrumente convenabil și, în multe sarcini, extrem de eficient pentru prelucrarea computerizată a soluțiilor de proiectare schițate. Calitatea unor astfel de soluții depinde în mod semnificativ de calificările proiectantului.

Din considerentele de mai sus rezultă că formularea problemei de trasare pe bază de spline ar trebui să presupună următoarele: nodurile de interpolare ale traseului schiței, iar în cazul reconstrucției - traseul inițial, li se atribuie aproximativ (cu toleranță) și locația lor exactă. este calculată în funcție de anumite modele, ținând cont de o serie de setări ținte fundamentale ale procesului de urmărire. În terminologia matematică, această problemă poate fi clasificată ca probleme de generare a formelor geometrice din descrierile lor brute (aproximative) sau probleme de netezire.

Netezirea canelurilor. Ca instrument matematic pentru rezolvarea problemei trasării drumurilor, se folosesc spline de netezire, care minimizează funcționalitatea formei:

cu restricții, de exemplu

În fișa funcțională q = 1, 2; S(x i) - splina; r i– coeficientul de greutate al nodului de interpolare; f 0 (x i) este funcția de aproximare inițială.

Restricțiile pot fi foarte diferite și în cazul trasării drumurilor acestea sunt: ​​restricții privind raza admisă, direcția traseului în plan și panta în profil longitudinal etc. În acest caz, pentru caneluri de gradul trei, deci- numite „condiții de limită” trebuie adăugate în puncte X 0 = A,x n =b, asigurând unicitatea construcției spline. De exemplu, acestea pot fi condițiile pentru o anumită direcție inițială și finală a secțiunii proiectate a traseului S¢ (xa), S¢ (x b).

Din forma de scriere a condițiilor de îmbinare (2.8) – (2.10) rezultă că aceasta este o problemă de optimizare condiționată.

Condiția (2.9) vă permite să mutați nodurile de interpolare în coridorul de variație stabilit conform unui algoritm dat. Un semn de finalizare a procesului de optimizare iterativă este îndeplinirea condiției (2.10) și înseamnă că la fiecare pas iterativ ulterior deplasarea niciunuia dintre noduri nu va depăși valoarea d.

Dacă este în stare (2.9) ei= 0, apoi ajungem din nou la conceptul de spline de interpolare. De aici devine evident că splinele de interpolare sunt doar un caz special de spline de netezire.

Alegerea splinelor de netezire pentru o analiză mai detaliată numai sub formă de polinoame algebrice și doar gradele 1 și 3 din întreaga varietate se datorează faptului că acestea sunt cele mai simple spline din implementarea computerului și, în același timp, au o aproximare suficientă. proprietăți pentru descrierea traseului contururilor și analiza diferențială a acestuia. În cazul spline-urilor de gradul 1, această analiză (derivatele 1 și 2) se poate efectua sub formă de diferențe divizate, iar pentru spline de gradul 3, prin diferențierea directă a funcției.

Funcțional (2.8) modelează problema trasării drumurilor în timpul reconstrucției acestora, care constă în realizarea unei abateri minime a traseului proiectat față de cel existent, sub rezerva condițiilor simultane pentru panta și curbura în profilul longitudinal, și pentru curbura și curbura. rata de creștere a curburii în plan conform cerințelor SNiP pentru această categorie de drum. Abaterea minimă se realizează datorită celui de-al doilea termen, iar condițiile de curbură și pantă - primul termen al funcționalului (2.8).

La minimizarea simultană a doi termeni, relația dintre ei este reglementată de coeficienți de ponderare r i , care trebuie normalizat într-un anumit fel.

Să luăm în considerare capacitățile de optimizare ale funcționalului (2.8) în ordinea creșterii complexității.

Al doilea termen al funcționalului

este cunoscută ca metoda celor mai mici pătrate și reprezintă funcția n+1 variabilă S(x i), eu = 0, 1,…, n. Minimizarea acestora din urmă se descompune în acest caz în minimizarea termenilor individuali, independent pentru fiecare variabilă.

În cazul utilizării spline de gradul I, primul termen al funcționalului (2.8) se va scrie ca

.(2.12)

Să luăm în considerare aproximarea liniară a funcționalei lungimii arcului unei curbe

(aici se presupune că | S`(X)| puţine). Este evident că soluția problemei minimizării funcționalei (2.13) coincide cu soluția problemei liniarizate de găsire a unui element de lungime minimă. Soluția rezultată este adesea numită spline într-o mulțime convexă.

După înlocuirea primei derivate a splinei, care în acest caz coincide cu diferența împărțită, va lua forma

(2.14)

Unde Bună= x i +1 –x i.

Să diferențiem în raport cu variabila S(x i) și adăugați doi termeni consecutivi ai ecuației care conține această necunoscută:

Echivalarea sumei rezultate cu zero și exprimând necunoscutul S(x i), primim

Aici semnul „=" reprezintă operatorul de atribuire. Dacă luăm uniform pasul de interpolare, adică h i =const, atunci procesul de optimizare (iterații pas cu pas) într-o interpretare grafică va fi destul de clar (Fig. 3. 10).

Convergența rapidă a procesului iterativ ne permite să recomandăm această metodă pentru dezvoltarea preliminară a soluțiilor de proiectare de-a lungul liniei de proiectare a profilului longitudinal. În acest caz, raza de curbură și panta liniei de proiectare pot fi controlate prin trasarea primei și a doua diferențe împărțite.

Orez. 2.5.

Interpretarea grafică a netezirii spline liniare

Convergența procesului iterativ aici, în comparație cu formula (2.17), este mai mică și depinde semnificativ de cantitate. r i. Coeficientul de greutate r i vă permite să încetiniți sau să accelerați procesul de iterație în puncte individuale (noduri) și poate servi, de exemplu, pentru o linie de proiect, ca mijloc de contabilizare pentru volumul sau costul construirii unei paturi de drum (lucrări rutiere) pe o secțiune de unitate de lungime.

Să considerăm primul termen al funcționalului (2.8) aplicat spline-urilor cubice:

În mod similar, soluția problemei spline într-o mulțime convexă descrie (într-o formulare liniarizată) poziția ocupată de o șipcă elastică în coridorul constrângerii. La înlocuirea derivatei a doua cu a doua diferență împărțită, această funcțională ia forma:

Unde S¢ (xa), S¢ (x b) sunt una dintre condițiile la limită posibile pentru o spline cubică. În raport cu linia de proiectare, aceasta este panta la începutul ( xa) și final ( x b) puncte ale tronsonului de drum proiectat.

Diferențierea și însumarea ecuațiilor ne va oferi formulele recurente corespunzătoare, care sunt date în detaliu în literatura de specialitate.

Proiectarea curbelor de drum în plan conform schemei clasice „clotoid – curbă circulară – clotoid” este destul de rezonabilă din punct de vedere teoretic, dar în practică o astfel de schemă are multe defecte și inconveniente. Fără a intra în esența lor, observăm că dacă aplicăm vreo funcție care ar putea, într-o oarecare măsură, să simuleze schema clasică (curba compusă), atunci din punctul de vedere al confortului algoritmizării și organizării dialogului „inginer-calculator”, aceasta ar fi suficient de eficient.

curbe Bezier.În 1970 Pierre Bézier (matematician francez) a selectat componentele polinomului cubic parametric în așa fel încât semnificația lor fizică a devenit foarte clară și foarte potrivită pentru rezolvarea multor probleme aplicate, inclusiv în scopul proiectării drumurilor folosind principiul „rutare tangenţială”.

Formula Bezier pentru polinomul cubic ( n= 3) are următoarea formă.

Lăsa r i = , i= 0, 1, 2, 3, apoi pentru 0 ≤ t ≤ 1:

sau sub formă de matrice:

Matrice M se numește matricea de bază a unei curbe Bezier cubice.

O curbă reprezentată în formă Bezier trece prin puncte r 0 și r 3, are o tangentă în punct r 0 direcţionat din r 0 k r 1 și tangenta în punct r 3, regizat din r 2 k r 3 .

Direct R 0 R 1 , R 1 R 2 și R 2 R 3 formează o figură numită linie întreruptă caracteristică (definitoare), care predetermina conturul curbei Bezier (Fig. 2.6).

Pentru a construi o curbă, specificați puncte R 0 și R 3 prin care trebuie să treacă curba, apoi pe tangentele dorite la această curbă în puncte R 0 și R 3 puncte de referință R 1 și R 2. Modificarea lungimii segmentelor R 0 R 1 și R 2 R 3 variază conturul curbei, dându-i forma dorită.

Orez. 2.6.

Segment de curbă cubic Bezier

Principala cantitate controlată la proiectarea curbelor plane este raza de curbură. Pentru a calcula raza de curbură în fiecare punct al curbei, este necesar să se cunoască valorile primei și a doua derivate ale vectorului rază a punctului. Pentru o curbă Bezier cubică, prima și a doua derivată sunt calculate folosind formulele de mai jos:

Apoi curbura (reciproca razei de curbură) este calculată folosind formula:

În plus față de curba Bezier de ordinul 3 (cubică), este posibil să se utilizeze și curbele Bezier de ordinul 2, 4 și 5 pentru trasarea drumurilor. Formulele corespunzătoare pentru calcularea vectorilor de rază (și derivatele acestora) pentru aceste curbe sunt prezentate mai jos.

Curba Bezier de ordinul 2:

Curba Bezier de ordinul 4:

Curba Bezier de ordinul 5: Prin combinarea curbelor Bezier elementare γ (1) , γ (2) ,…, γ ( l i) , i= 1, 2,…, ), al cărui punct final al curbei este γ ( l - i 1, coincide cu punctul de pornire al curbei γ ( i+1) , se obține o curbă Bezier compusă. Dacă fiecare curbă γ (

r = r (i) (t), 0 ≤ t≤ 1,

) este dat de o ecuație parametrică de forma

r (i) (1) = r (i +1) (0), i= 1, 2,…, atunci această condiție este scrisă după cum urmează:–1.

l În special, pentru tangentei unei curbe Bezier compuse definite de un set de puncte 0 , În special, pentru tangentei unei curbe Bezier compuse definite de un set de puncte 1 , …, P P m În special, pentru tangentei unei curbe Bezier compuse definite de un set de puncte 3 i -1 , În special, pentru tangentei unei curbe Bezier compuse definite de un set de puncte 3 i, În special, pentru tangentei unei curbe Bezier compuse definite de un set de puncte 3 i +1 (i, schimbat continuu de-a lungul acestei curbe, este necesar ca triplele vârfurilor

≥ 1) au fost coliniare, adică se aflau pe aceeași linie dreaptă (vezi Fig. 2.7).

Orez. 2.7. Curba Bezier cubică compusă Curbele spațiale Bezier. Mai sus, în discuția despre curbele Bezier s-a înțeles dispunerea plană a punctelor de control ale traseului și, în consecință, s-a avut în vedere reprezentarea doar a curbelor plane. În general, punctele de referință ale poliliniei caracteristice Bezier sunt specificate prin puncte din spațiul tridimensional(x i, y eu, P i), i= 0, 1 ,…, P.

z i P Apoi curba spațială Bezier a gradului

este determinată de ecuația având următoarea formă:

unde sunt polinoamele Bernstein.

0≤ t ≤ 1,

Reprezentarea matriceală a ecuațiilor parametrice care descriu curba Bezier spațială are forma:

O descriere mai detaliată a traseului rutier spațial este dată în capitolul. 5. Suport metodologic

– un set de materiale metodologice care facilitează funcționarea CAD.

În timpul funcționării sistemelor CAD, se acumulează experiență în dezvoltarea rațională a soluțiilor de proiectare bazate pe întregul set de unelte sisteme. Această experiență, de regulă, este prezentată sub formă de „Ghiduri practice (manuale)” și ajută la îmbunătățirea eficienței și calității lucrărilor de inginerie.

2.3. Informare și suport organizațional

Suport informațional este un set de instrumente și metode pentru construirea unei baze de informații în scopuri de proiectare.

Suportul de informații include: standarde de stat (GOST), standarde de construcție (SN), norme și reguli de construcție (SNiP), standarde de construcții departamentale (VSN), soluții standard de proiectare pentru structuri și elemente de autostrăzi. Toate materialele informative de reglementare de mai sus există pe hârtie sau sub formă de analogi electronici.

O altă parte a suportului informațional există doar în în format electronicși este o parte integrantă a CAD. Acestea sunt biblioteci de simboluri (vezi Fig. 2.8), clasificatoare și coduri, șabloane de elemente tipice ca parte a algoritmilor grafici.

Orez. 2.8. Simbol bibliotecă pentru plan topografic

Informațiile regionale sunt, de asemenea, utilizate în procesul de proiectare. Acestea includ informații de natură meteorologică și de mediu, date despre relieful și structura geologică a zonei, informații despre amplasarea carierelor de sol și materiale de piatră etc.

Conform unei alte clasificări, informațiile pot fi împărțite în input, intermediar și output. Intrare - un set de date inițiale necesare pentru luarea unei decizii de proiectare. Intermediar - obtinut mai devreme ca urmare a rezolvarii unor probleme si folosit pentru rezolvarea altora, dar nu si rezultatele finale ale rezolvarii problemelor. Ieșire - obținută ca urmare a rezolvării problemelor și destinată utilizării directe în proiectare.

Suport organizațional este un set de măsuri organizatorice și tehnice care vizează creșterea eficienței funcționării CAD. Acestea includ: schimbarea structura organizationala organizarea proiectării, departamentele și diviziile sale; redistribuirea funcţiilor între departamente; schimbarea tehnologiei lucrărilor de proiectare și sondaj și a personalului, îmbunătățirea calificărilor proiectanților în domeniul CAD, organizarea și operarea sistemelor de management al calității pentru produsele de proiectare pe baza standardelor internaționale ISO 9001:2000.

• Înapoi
• Redirecţiona