1.    Этапы и тенденции развития информационные систем

1.1. Этапы развития вычислительной техники.

Вообще, всю историю развития вычислительной техники можно разделить на эру простейших машин, эру радиоламп, эру транзисторов и эру интегральных схем. Но в настоящее время более распространено иное деление по периодам развития компьютерной техники - по поколениям машин. Каждому поколению свойственны определенные характеристики.

Предки нынешних машин - ЭВМ первого поколения - ламповые гиганты, вобрали в себя все премудрости электроники 40-х и начала 50-х годов нашего столетия. Жили они не очень долго - до середины 50-х годов. Выпускались же они значительно дольше и эксплуатировались вплоть до 70-х годов.

Характерными чертами машин первого поколения можно считать не только использование электронных ламп в триггерах и вспомогательных схемах, но и некоторые другие особенности. Так, в Кембриджской машине «Эдсак», построенной в начале 50-х годов, была впервые реализована идея иерархической структуры памяти, т. е. Использовано несколько запоминающих устройств, отличающихся по емкости и быстродействию.

Еще, так сказать, в недрах первого поколения стали зарождаться машины нового типа - второго поколения. Здесь главную роль играют уже полупроводники. Вместо громоздких и горячих электронных ламп стали употребляться миниатюрные и «теплые» транзисторы. Машины на транзисторах обладали более высокой надежностью, меньшим употреблением энергии, более высоким быстродействием. Их размеры настолько сократились, что конструкторы стали поговаривать уже о настольных вычислительных машинах. Появились возможности увеличения в сотни раз оперативной памяти, программирования на так называемых алгоритмических языках. Машин также обладали развитой и совершенной системой ввода-вывода. Но появившиеся в начале 70-х годов машин третьего поколения постепенно оттеснили полупроводниковые машины.

Появление новых ЭВМ неразрывно связано с достижением микроэлектроники, основным направлением развития которой явилась интеграция элементов электронных схем. На одном небольшом кристалле полупроводника площадью в несколько квадратных миллиметров стали изготовлять уже не один, а несколько транзисторов и диодов, объединенных в интегральную схему, ставшей основой машин третьего поколения. Прежде всего произошла миниатюризация размеров машин, а вследствие этого появилась возможность каждый раз увеличивать рабочую частоту и, следовательно, быстродействие машины. Но главным достоинством было то, что электронный мозг перерабатывать теперь не только числа, но и слова, фразы, тексты, т. е. оперировать с буквенно-цифровой информацией. Изменилась форма общения человека с машиной, которою разбили на отдельные независимые модули: центральный процессор и процессоры для управления устройствами ввода-вывода. Это позволило и позволило перейти на мультипрограммный режим работы. И наконец еще одна особенность машин третьего поколения: их стали разрабатывать не поодиночке, а семействами. ЭВМ одного семейства могли отличаться быстродействием, объемом памяти, однако все они являлись конструктивно и программно совместимыми.

В конце 70-х с развитием микроэлектроники появилась возможность создания следующего поколения машин - четвертого поколения. В целом система теперь представляла собой гигантскую иерархическую конструкцию. Электронные процессоры, как кирпичи, составляли структуру ЭВМ. Каждый процессор имел прямой доступ к устройствам ввода-вывода и был снабжен своим местным индивидуальным запоминающим устройством небольшой емкости, но с колоссальной скоростью работы. Наконец вся вычислительная система управлялась центральным управляющим процессором - самостоятельным ЭВМ. По своей сути же принцип работы ЭВМ оставался прежним, просто повысилась степень интеграции электронных схем и появились большие интегральные схемы (БИС). Применение БИС привело к новым представлениям о функциональных возможностях элементов и узлов ЭВМ. В зависимости от программы одна и та же универсальная БИС могла теперь выполнять широкий круг обязанностей: быть и радиоприемником, и сумматором ЭВМ, и блоком памяти, и телевизором.

Развитие этого направления и привело к созданию микропроцессоров, построенных на одном или нескольких кристаллах и содержащих в едином миниатюрном приборе арифметическое устройство, устройство управления и память ЭВМ. Появились микропроцессоры в начале 70-х годов и сразу нашли широкое применение в самых различных областях деятельности человека. На базе микропроцессоров стали строить микроЭВМ и микроконтроллеры. МикроЭВМ представляло собой микропроцессор вместе с запоминающим устройством, устройством ввода-вывода информации и устройствами связи. Эти устройства могут выполняться в виде отдельных БИС и составляют при этом вместе с микропроцессором так называемый микропроцессорный наборный комплект. Если же микропроцессор выполняет функцию управления, то его называют контроллером. В настоящий момент нельзя найти область в которой не применялись бы микропроцессоры.

И наконец пятое поколение ЭВМ получило развитие в конце 80-х годов. то были принципиально такие же машины, в которых начали использовать сверхбольшие интегральные системы, что позволило увеличить объем памяти, быстродействие, универсальность и другие характеристики.

1.2. Развитие сетей ЭВМ.

В 1960-х годах исследователи начали эксперименты по соединению компьютеров друг с другом и с людьми с помощью телефонных линий, используя фонды Агентства Перспективных Проектов Исследований Министерства Обороны США (U.S Defense Department's Advanced Research Projects Agency- ARPA).

Эта сеть явилась предтечей Internet, - она называлась ARPAnet.

ARPAnet была экспериментальной сетью, - она создавалась для поддержки научных исследований в военно-промышленной сфере, - в частности, для исследования методов построения сетей, устойчивых к частичным повреждениям, получаемым, например, при бомбардировке авиацией и способных в таких условиях продолжать нормальное функционирование. Это требование дает ключ к пониманию принципов построения и структуры Internet. В модели ARPAnet всегда была связь между компьютером-источником и компьютером-приемником (станцией назначения).

На связывающиеся компьютеры - не только на саму сеть - также возложена ответственность обеспечивать налаживание и поддержание связи. Основной принцип состоял в том, что любой компьютер мог связаться как равный с равным с любым другим компьютером.

Передача данных в сети была организована на основе протокола InternetIP. Протокол IP - это правила и описание работы сети. Этот свод включает правила налаживания и поддержания связи в сети, правила обращения с IP-пакетамии их обработки, описания сетевых пакетов семейства IP (их структура и т.п.). Сеть задумывалась и проектировалась так, чтобы от пользователей не требовалось никакой информации о конкретной структуре сети. Для того, чтобы послать сообщение по сети, компьютер должен поместить данные в некий «конверт», называемый, например, IP, указать на этом «конверте» конкретный адрес в сети и передать получившиеся в результате этих процедур пакетов сеть.

Пока Международная Организация по Стандартизации (Organization for International Standartization - ISO) тратила годы, создавая окончательный стандарт для компьютерных сетей, пользователи ждать не желали. Активисты Internet начали устанавливать IP-программное обеспечение на все возможные типы компьютеров.

Вскоре это стало единственным приемлемым способом для связи разнородных компьютеров. Такая схема понравилась правительству и университетам, которые проводят политику покупки компьютеров у различных производителей. Каждый покупал тот компьютер, который ему нравился и вправе был ожидать, что сможет работать по сети совместно с другими компьютерами.

Примерно 10 лет спустя после появления ARPAnet появились Локальные Вычислительные Сети например, такие как Ethernet и др. Одновременно появились компьютеры, которые стали называть рабочими станциями. На большинстве рабочих станций была установлена Операционная Система UNIX. Эта ОС имела возможность работы в сети с протоколом Internet (IP). В связи с возникновением принципиально новых задач и методов их решения появилась новая потребность: организации желали подключиться к ARPAnet своей локальной сетью. Примерно в то же время появились другие организации, которые начали создавать свои собственные сети, использующие близкие к IP коммуникационные протоколы. Стало ясно, что все только выиграли бы, если бы эти сети могли общаться все вместе, ведь тогда пользователи из одной сети смогли бы связываться с пользователями другой сети.

В действительности Internet не просто сеть, - она есть структура, объединяющая обычные сети. Internet- это «Сеть сетей». Что включает? Ответ на него меняется со временем. Вначале ответ был бы достаточно прост: «все сети, использующие протокол IP, которые кооперируются для формирования единой сети своих пользователей». Это включало бы различные ведомственные сети, множество региональных сетей, сети учебных заведений и некоторые зарубежные сети (за пределами США).

Чуть позже привлекательность Internet осознали и некоторые не-IP-сети. Они захотели предоставить ее услуги своим клиентам и разработали методы подключения этих «странных» сетей (например, Bitnet, DECnet и т.д.) к Internet. Сначала эти подключения, названные шлюзами, служили только для передачи электронной почты. Однако, некоторые из них разработали способы передачи и других услуг.

В восьмидесятых годах эта сеть сетей, которая стала известна под именем Internet, развилась до невероятной степени. Сотни, а потом и тысячи колледжей, исследовательских организаций и правительственных ведомств стали присоединять свои компьютеры к этой всемирной Сети.

В девяностых годах сеть продолжает разрастаться экспоненциально. Теперь любой владелец компьютера и модема - и некоторой толики настойчивости может открыть себе окно в этот мир.

2. Электронные презентации Microsoft Power Point

Презентация - это целенаправленный информационный процесс, решающий свои задачи.

Формы презентации могут быть самые разные: на выставочном стенде, при контакте с покупателем при личной продаже или в магазине, в лекционной аудитории, по телевидению или радио и т.д.

В любом случае презентация - это коммуникационный процесс со всеми его основными элементами.

Программа PowerPoint является лидером среди систем для создания презентаций. С ее помощью текстовая и числовая информация легко превращается в профессионально выполненные слайды и диаграммы, пригодные для демонстрации перед современной весьма требовательной аудиторией.

Разработчики PowerPoint исходили из предположения, что данной программой пользуются не каждый день и поэтому программа должна быть предельно понятной для пользователя и простой в эксплуатации. PowerPoint предоставляет широкий выбор готовых решений, обеспечивая создание высокопрофессиональных презентаций, которые ранее могли быть созданы только профессионалами.

Основные понятия: слайд и презентация. Совокупность слайдов, собранных в одном файле образуют презентацию. В одной презентации может быть произвольной число слайдов.

Презентация - это набор слайдов, объединенных возможностью перехода от одного слайда к другому и хранящихся в общем файле.

Для создания слайда используется соответствующий режим работы PowerPoint (режим  слайда).

Начать работу можно с чистого листа, либо с типовой разметки (в программе типовая разметка называется авторазметкой). Использование типовых разметок освобождает от некоторых рутинных операций по формированию слайда. Программа предлагает несколько вариантов типовой разметки.

Можно воспользоваться приведенным выше мастером, но также можно начать с пустого слайда и самостоятельно сформировать структуру слайда.

2.1. Работа в режиме сортировщика

Всю последовательность слайдов можно наблюдать в режиме сортировщика слайдов. Здесь нет возможности изменять отдельный слайд, но удобно производить следующие действия:

·        сортировка слайдов в презентации

·        копирование слайдов (включая копирование слайдов из другой презентации)

·        назначение эффектов перехода от слайда к слайду

·        добавление итогового слайда

·        изменение общего дизайна презентации

·        хронометраж слайд-фильма.

2.2. Автоматизация работы

Несмотря на то, что PowerPoint имеет весьма дружественный интерфейс, для его эффективного использования можно использовать ряд приемов, лежащих в основе автоматизации процесса создания презентации. PowerPoint интегрирует множество элементов в единую систему, нацеленную на создание условий для быстрой разработки эффективных презентаций. Что придает этой программе мощь и гибкость, одновременно являясь потенциальным источником ошибок, - так это возможности их взаимодействия.

Например, изменяя образец слайда, можно сменить цветовую схему, которая в свою очередь влияет на цвет фона. С другой стороны, можно изменить цвет фона непосредственно, не затрагивая цветовую схему

2.3. Настройка режима демонстрации

Последним шагом в подготовке презентации является задание параметров показа презентации. Данные параметры собраны на панели "Настройка демонстрации". Здесь определяется:

·        будет ли демонстрация осуществляться в автоматическом режиме или под управлением докладчика или пользователя;

·        будет ли демонстрация делаться со звуковым сопровождением или без него;

·        будут ли использованы назначенные эффекты анимации;

·        какие слайды включить в показ;

·        будет ли автоматически повторяться показ слайдов по достижению конца презентации;

·        будет ли делаться продвижение от слайда в соответствии с назначенным временем.

В целом, программой предусмотрены три основные режима демонстрации:

1.  Режим управления докладчиком

2.     Режим управления пользователем

3.     Автоматический режим

2.4. Сохранение презентации

Существует несколько вариантов сохранения презентации:

·        сохранение как отработанного материала для последующего развития и модификации

·        сохранение для использования в качестве вспомогательного средства при чтении лекций или докладов

·        сохранение с целью пересылки файла презентации другим людям (пользователям)

·        сохранение презентации в формате HTML для распространения по сетям ИНТЕРНЕТ

2.5. Управление показом

В общем случае в распоряжении пользователя или докладчика находятся достаточно богатые возможности управления демонстрацией слайдов. Прежде всего, можно воспользоваться контекстным меню, которое вызывается специальной клавишей в левом нижнем углу и обеспечивает переходы между слайдами. Если к возможностям контекстного меню добавить возможности, предусмотренные создателем презентации, можно получить избыточную свободу действий, которая часто только затрудняет использование презентации. С целью ограничения возможностей управления показом некоторые разработчики сознательно блокируют отдельные возможности еще при составлении презентации.

Например, указанием на панели "Переход слайда" можно отменить продвижение в показе с помощью щелчка мыши или по времени, оставив пользователю управление через клавиатуру или пользовательские объекты-носители гиперссылок.

3. Табличный процессор Microsoft Excel

3.1. Формирование структуры базы данных и заполнение данными

После создания структуры таблицы, заполнения ее данными и выравнивания числовых данных по правому краю окно Microsoft Excel примет вид:

3.2. Добавление и просмотр данных с помощью формы

3.2.1. Добавление данных

Выберем пункт главного меню Данные > Форма. Для добавления новой строки в базу данных нажмем кнопку «Добавить». Пустая форма для добавления данных имеет вид:

Добавим при помощи формы две следующие записи:

Заполненная форма имеет вид:

После добавления данных исходная таблица будет иметь вид:

Для просмотра при помощи формы данных, относящихся только к Центральному региону, нажмем кнопку Критерии и введем в поле Регионы значение Центральный. При нажатии кнопки Далее будет переход к очередной записи, относящейся к Центральному региону.

3.3. Упорядочивание данных по полям «Регионы» и «Наименование потребсоюза»

Выберем пункт главного меню Данные > Сортировка.

В окне Сортировка данных зададим сортировку по возрастанию для поля Регионы, а затем по полю Наименование потребсоюза. Форма задания параметров сортировки имеет вид:

После применения сортировка таблица примет вид:

3.4. Использование Автофильтра

После каждого применения Автофильтра отобранные данные будем помещать на отдельные листы, задав им соответствующие имена.

Создадим фильтр, который будет отображать записи, для которых объем производства колбасы не превышает 500 т.

Для этого выберем пункт меню Данные>Фильтр>Автофильтр. После этого у каждого заголовка столбца таблицы появится выпадающий список.

Из списка автофильтра для поля Колбласа, т выберем пункт Условие. В открывшейся форме Пользовательский автофильтр зададим функцию Меньше или равно и введем значение 500. Форма задания пользовательского автофильтра будет иметь вид:

Аналогичным образом выполним отбор остальных требуемых данных.

В результате применения всех требуемых Автофильтров, получим следующие выборки:

3.5. Использование Расширенного фильтра

Сначала добавим четыре пустые строки над заголовками столбцов таблицы.  Скопируем заголовки столбцов в верхнюю строку добавленного диапазона строк.

Ниже зададим требуемые условия для расширенного фильтра.

Выберем пункт главного меню Данные > Фильтр > Расширенный фильтр.

Зададим копирование результата в другое место.

В качестве исходного диапазона зададим А8 – Н27, в котором записаны данные, включая заголовки столбцов. Диапазон условий зададим ранее созданный диапазон условий.

Поместим результат фильтрации в другой диапазон текущего рабочего листа, например, А50 – Н60:

3.6. Вычисление суммарных и средних значений

Для вычисления суммарных значений по какому-то полю используется функция Сумма. Для вычисления суммарных по конкретному региону используется функция СУММЕСЛИ. Например, для вычисления суммарного потребления хлеба по Северному региону будет формула: =СУММЕСЛИ(A9:A27;"Северный";C9:C27).

Для расчета среднего потребления хлеба по Северному региону: =СУММЕСЛИ(A9:A27;"Северный";C9:C27)/СЧЁТЕСЛИ(A9:A27;"Северный").

В результате проведения расчетов по всем регионам и типам продуктов получим:

Используемая литература

1.     М. Г .Мнеян, «Физические принципы работы ЭВМ», М: Просвещение, 1987г.

2.     В. М. Заварыкин, «Основы информатики и вычислительной техники», М: Просвещение, 1987 г.

3.     В. Пекелис, «Кибернетика от А до Я», М: Просвещение, 1990 г.

4.     Под редакцией В. М. Курочкина, «Язык компьютера»,  М: Мир, 1989г.

5.     А. Дж. Касака, «Интегрированные сервисные сети», ЕЦЯИ, 1987 г.

6.     А.А. Козырев. Самоучитель работы на персональном компьютере. Издание второе переработанное и дополненное. Издательство Михайлова В.А. Санкт-Петербург, 2000 г.