Ю. Д. Романова, И. Г. Лесничая

 

 

ИНФОРМАТИКА

и информационные технологии

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ

 

2-е издание,

переработанное и дополненное

 

Москва  «Эксмо»2009

 

 

Глава 1

ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ

1.1. Понятие информации

 

«Информация» наряду с такими понятиями, как «вещество», «энергия», «пространство» и «время», составляет основу современ­ной научной картины мира. В этот термин вкладывается различный смысл в технике, науке и в быту.

Под информацией в технике понимают сообщения, передавае­мые в форме знаков или сигналов, в бытовом аспекте — сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимае­мые человеком или специальными устройствами.

Термин «информация» происходит от латинского слова informatio, что означает «сведения, разъяснение, осведомленность, изложе­ние». Это понятие вошло в употребление в середине XX в.

К. Шеннон ввел этот термин в узком техническом смысле, при­менительно к теории связи, которая получила название «Теория ин­формации». По определению К. Шеннона, информация

— это сня­тая неопределенность, т.е. это только те сведения, которые полно­стью снимают или уменьшают существующую неопределенность.

А в кибернетике, по определению Н. Винера, под информацией понимают ту часть знаний, которая используется для ориентирова­ния, активного действия, управления, т. е. в целях сохранения, со­вершенствования, развития системы. Семантическая теория трак­тует информацию как сведения, обладающие новизной.

В информатике термин «информация» можно определить как сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их парамет­рах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информацион­ные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы.

Применительно к компьютерной обработке данных под инфор­мацией понимают некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т. п.), несущую смысловую нагрузку и представленную в «понятном» компьютеру виде.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Методы получения информации

Информацию мы получаем различными способами: при разгово­ре между людьми, через печатные издания и различные средства коммуникации — радио, телефон, телевидение, компьютер.

Откуда появляется новая информация (рис. 1.1)? Ежедневный человеческий опыт является важнейшим методом ее получения.

В прошлом этот метод был основным и практически единствен­ным. Множество замечательных достижений было получено опыт­ным путем, в процессе накопления опыта и вывода определенных умозаключений.

Как альтернатива накоплению опыта существовал и до сих пор существует так называемый метод проб и ошибок, или эвристический (от древнегреч. «эврика!» — «я нашел!») метод. При этом длительном и трудоемком подходе проводятся многократные эксперименты, по­сле которых отбираются наиболее удачные варианты. В современ­ной науке эвристический метод также имеет место, например в рас­тениеводстве. Однако, как правило, он является недостаточно эф­фективным.

Научный подход характеризуется тем, что при его применении производится не беспорядочный перебор всех возможных вариан­тов, а целенаправленный поиск. При проведении исследования на на­учной платформе изучают, анализируют все известные достижения в конкретной области, проводят опыты. В результате применения целенаправленного поиска люди создали новые материалы и процессы, неизвестные в природе. Этому поиску способствует развитие совре­менной техники, которая позволяет обрабатывать большие объемы информации и получать все новые и новые результаты.

 

 

1.3. Свойства информации

Любая информация должна обладать рядом свойств: достовер­ностью, полнотой, актуальностью, ясностью и ценностью.

Достоверность — истинное, объективное отражение действи­тельности. Каждый человек воспринимает окружающую действи­тельность субъективно, имея свой собственный, отличный от дру­гих взгляд и мнение. Смысл достоверности заключается в определе­нии, насколько данная информация соответствует истинному положению дел. Недостоверная информация повлечет за собой не­правильное понимание ситуации и принятие неверных решений.

Полнота — достаточное количество данных для понимания си­туации и принятия решений. Например, при получении сводки по­годы нам потребуется полная картина: температура, влажность воз­духа, осадки, направление ветра.

Актуальность — соответствие информации данной ситуации. Например, можно получить полную сводку погоды из достоверного источника. Но она окажется ненужной, если будет содержать сведе­ния недельной давности.

Ясность — выражение информации в таком виде, который был бы понятен ее получателю. Представим, что у нас имеется достовер­ная, полная и актуальная информация о погоде на предстоящую не­делю. Но эта информация записана (или произнесена) в терминах и обозначениях синоптиков, непонятных большинству людей. В этом случае она окажется бесполезной.

Ценность — нужна ли информация для решения данной пробле­мы. Одна и та же информация может быть очень важной в одной ситуации и быть абсолютно бесполезной в другой. Так, информация о погоде в городе N представляет большой интерес для жителей этого города и совсем не нужна жителям города М (за исключением разве что тех, кто собрался в город N на отдых или в командировку).

 

 

1.4. Измерение информации

Сколько информации содержится, к примеру, в тексте романа «Война и мир», во фресках Рафаэля или в генетическом коде человека?  Возможно ли измерить количество информации?

В научном плане понятие «информация» связывается с вероятностью осуществления того или иного события.

Вероятность — числовая характеристика степени возможности наступления события, изменяемая от 0 до 1. Вероятность достовер­ного события (которое обязательно должно произойти) равна 1, не­возможного события (не произойдет никогда) — 0. Вероятность случайного (которое может произойти, а может не произойти) со­бытия лежит в интервале (0, 1). Например, вероятность выпадения «орла» при подбрасывании монеты равна 1/2 а вероятность выпаде­ния каждой из граней при игре в кости — 1/2.

Американский инженер Р. Хартли (1928 г.) процесс получения информации рассматривал как выбор одного сообщения из конеч­ного заранее заданного множества из N равновероятных сообще­ний, а количество информации I, содержащееся в выбранном сооб­щении, он определил как двоичный логарифм N.

Формула Хартли:

I= log2N.

Допустим, нужно угадать одно число из набора чисел от едини­цы до ста. По формуле Хартли можно вычислить, какое количество информации для этого требуется:

I= log2100 = 6,644, т. е. сообще­ние о верно угаданном числе содержит количество информации, приблизительно равное 6,644.

Примеры равновероятных сообщений: при бросании монеты — «выпала решка», «выпал орел»; на странице книги — «количество букв четное», «количество букв нечетное».

Определим теперь, являются ли равновероятными сообщения «первой выйдет из дверей здания женщина» и «первым выйдет из дверей здания мужчина». Однозначно ответить на этот вопрос нель­зя. Все зависит от того, о каком именно здании идет речь. Если это, например, станция метро, то вероятность выйти из дверей первым одинакова для мужчины и женщины, а если это военная казарма, то для мужчины эта вероятность значительно выше, чем для женщины.

Для задач такого рода американский ученый К. Шеннон пред­ложил в 1948 г. другую формулу определения количества информа­ции, учитывающую возможную неодинаковую вероятность сооб­щений в наборе.

Формула Шеннона:

I = — (p1 log2  p1 + Р2 log2 P2 +... + Рп log2 Рп),

где pi,- — вероятность того, что i-е сообщение выделено в наборе из N сооб­щений.

Если вероятности pi, ..., рп  равны, то каждая из них равна 1/N , и формула Шеннона превращается в формулу Хартли.

Анализ формулы показывает, что чем выше вероятность собы­тия, тем меньшее количество информации возникает после его осу­ществления, и наоборот.

Если вероятность равна 1 (т. е. событие достоверно), количество информации равно 0. Если вероятность свершения или несoвeршения какого-либо события одинакова, т. е. равна 1/2, то количество информации, которое несет с собой это событие, равно 1.

Это — единица измерения информации. Она получила наиме­нование бит. Если событие имеет т равновероятных исходов (под­брасывание монеты или игра в кости), то вероятность конкретного исхода равна l/т и формула Шеннона имеет вид:

I= Iog2 m.

В этом случае I= 1 бит при т = 2. Для информации об исходе та­кого события достаточно двух символов (например, 0 и 1). Система счисления, в которой используются только два символа, называется двоичной.

Поэтому бит можно также определить как количество информа­ции, которое содержит один разряд двоичного числа (отсюда назва­ние «бит»: binary digit (англ.)

 — двоичный разряд). Бит в теории ин­формации — количество информации, необходимое для различе­ния двух равновероятных сообщений.

Количество информации, равное 8 битам, называется байтом. В восьми разрядах можно записать 256 различных целых двоичных чисел от 00000000 до 11111111.

Широко используются также еще более крупные производные  единицы информации:

• 1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт;

• 1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт;

• 1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт.

• 1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 240 байт;

• 1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 250 байт.

 

1.5. Передача информации. Информационные каналы.

Характеристики информационного канала

Информация передается в виде сообщений от источника ин­формации к ее приемнику посредством канала связи между ними (рис. 1.2). Источник посылает передаваемое сообщение. Для более точной и экономной передачи по каналам связи информацию надо закодировать. Закодированное сообщение приобретает вид сигна­лов

— носителей информации, которые идут по каналу. В приемни­ке принимаемый сигнал декодируется и становится принимаемым сообщением. Передача сигнала по каналам связи часто сопровож­дается воздействием помех, вызывающих искажение и потерю информации.

Совокупность устройств, предметов или объектов, предназна­ченных для передачи информации от одного из них, именуемого источником, к другому, именуемому приемником, называется ка­налом информации, или информационным каналом.

Примером канала может служить почта. Информация, закоди­рованная в виде текста, помещается в конверт, поступает в почто­вый ящик, извлекается оттуда и перевозится в почтовое отделение, где сортируется (вручную или машиной). Далее информация пере­мещается с помощью поезда (самолета, теплохода и т. п.) в почтовое отделение пункта назначения, сортируется и доставляется адресату. Таким образом, почтовый канал включает в себя: конверт (пред­мет), транспорт и сортировочные машины (устройства), почтовых работников (объекты).

Информация, помещенная в этот канал, остается неизменной, в отличие от информационного канала «телефон», который вклю­чает в себя: телефонные аппараты (устройства), провода (предметы) и аппаратуру АТС (устройства). Его особенностью является то обстоятельство, что при поступлении в него информация, представ­ленная в виде звуковых волн, преобразуется в электрические сигна­лы и затем передается. Такой канал называется каналом с преобра­зованием информации.

Компьютер является информационным каналом второго типа: информация поступает с внешних устройств (клавиатура, диск, микрофон), преобразуется во внутреннюю форму, обрабатывается, снова преобразуется в вид, пригодный для внешних устройств (мо­нитор, принтер, динамик и др.) и передается на них.

Информационные каналы различаются по пропускной способно­сти — количеству информации, передаваемой каналом в единицу вре­мени. Измеряется пропускная способность в бит/с. В честь изобре­тателя телеграфа этой единице было дано имя Бод: 1 Бод = 1 бит/с. Пропускная способность информационного канала определя­ется двумя параметрами — разрядностью и частотой — и пропор­циональна их произведению. Разрядностью называют максималь­ное количество информации, которое может быть одновременно помещено в канал. Частота показывает, сколько раз информация может быть помещена в канал в единицу времени.

Разрядность почтового канала огромна. Так, пересылая по поч­те, например, лазерный диск, можно поместить в канал одновре­менно более 600 Мб информации. В то же время частота почтового канала очень низкая — выемка почты из ящиков происходит не ча­ще пяти раз в сутки.

Телефонный канал информации однобитный: одновременно по телефонному проводу можно послать или единицу (ток, импульс), или ноль. Однако частота этого канала может достигать десятков . и сотен тысяч циклов в секунду. Это свойство телефонной сети по­зволяет использовать ее для связи между компьютерами.

 

 

1.6.  Формы представления информации

Информация может существовать в самых разнообразных фор­мах, например, в виде:

• текстов, рисунков, чертежей, фотографий;

• световых или звуковых сигналов;

• радиоволн;

•  электрических и нервных импульсов;

• магнитных записей;

• жестов и мимики;

•  запахов и вкусовых ощущений;

• хромосом, передающих по наследству признаки и свойства

организмов и т. д.

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

Процессы, связанные с определенными операциями над ин­формационными объектами, называются информационными про­цессами.

Обработка информации — получение одних информационных объектов из других путем выполнения некоторых алгоритмов.

 

 

 

1.7. Информация в технических устройствах и системах

Обмен информацией в технических устройствах и системах осу­ществляется с помощью сигналов, отражающих физические харак­теристики изучаемых объектов и процессов.

Различают несколько видов сигналов: звуковые, световые и электрические.

При передаче информации посредством электрического сигнала значение информации выражается в параметрах электрического тока — силе тока и напряжении.

Существующие в технических устройствах сигналы делятся на непрерывные (или аналоговые) и дискретные.

Непрерывность сигнала означает возможность его изменения на любую малую величину в любой заданный малый промежуток времени (рис. 1.3).

Примером аналоговой передачи сигнала является передача речи по телефонным проводам: речевая информация преобразуется в ана­логовые электрические сигналы, которые по проводам передаются абоненту, а затем обратно преоб­разуются в речевую информа­цию. В этом случае никакой об­работки сигнала не производится только небольшое усиление, которое предотвращает затухание сигнала. Аналоговое сохранение информации также довольно распространенное явление, например запись звукового сигнала на  магнитофонную ленту.

До 1970-х гг. технические  устройства  работали только  с аналоговыми сигналами. Аналоговыми являлись и способы  их обработки

С появлением микропроцессоров и микросхем с высокой степенью интеграции стали  получать распространение

дискретные и цифровые сигналы и  соответствующие способы их обработки.

Дискретность сигнала означает возможность его измерения только на конечном отрезке, в строго определенные моменты вре­мени, т.е. сам сигнал представляет собой не непрерывную функ­цию, а последовательность дискретных значений (рис. 1.4). В зави­симости от решаемой задачи эти значения могут быть зафиксирова­ны только в заданных временных точках и могут сохранять свое значение в промежутке от заданной до следующей точки измере­ния.

Дискретный сигнал, значения которого выражены определен­ными конечными числами, называется цифровым.

Для обработки, хранения, передачи цифровых сигналов также су­ществуют специальные технические устройства: аудио- и видео-ком­пакт-диски (CD-ROM), модемы и факсимильные средства связи.

Однако остается достаточно много систем и устройств, в кото­рых информация может передаваться только в виде аналогового сигнала. В связи с этим используются способы преобразования ана­логового сигнала в цифровой и обратно. Даже традиционные облас­ти использования аналоговых сигналов (телефонная связь и радио­вещание) переходят на цифровую форму обработки и передачи сиг­налов.

Этот процесс получил наибольшее развитие с появлением гло­бальных компьютерных сетей. Так, распространенным средством осуществления связи между компьютерами является телефонная сеть. Исходное сообщение, поступающее в телефонную линию, преобразуется в аналоговый сигнал. После этого специальные тех­нические средства (модемы) производят последующее преобразова­ние этого аналогового сигнала в цифровой. И уже в цифровом виде он обрабатывается, хранится, передается. Достигнув получателя, цифровой сигнал снова преобразуется в аналоговый и воспринимается абонентом в привычном для него виде.

 

 

1.8.Способы представления числовых 

и символьных данных в компьютере.

Числа в компьютере представляются в двоичной системе счис­ления. Для этого отводится определенное количество двоичных разрядов. Совокупность разрядов составляет разрядную сетку. Со­временные микропроцессоры могут обрабатывать числа разрядно­стью 8, 16, 32 и 64 бита.

Для представления чисел используются две формы: естествен­ная и экспоненциальная.

Естественная форма характеризуется фиксированным положе­нием разделителя целой и дробной части числа (поэтому ее называ­ют также формой с фиксированной точкой). Знак числа занимает место перед старшим разрядом: знак «плюс» кодируется нулем, «минус» — единицей. Недостатком естественной формы является ограниченный диапазон чисел. Используется естественная форма в основном для представления целых чисел.

Экспоненциальной формой называется представление чисел в виде мантиссы и порядка:

А = т х qP,

где А — число;

      т — мантисса;

      q — основание системы счисления;

      р — порядок.

Экспоненциальную форму называют также формой с плаваю­щей точкой.

Диапазон представления чисел в экспоненциальной форме на десять порядков больше, чем в естественной форме.

При обработке текстовой информации каждому символу ставит­ся в соответствие определенное число. Соответствие между набором символов и числами называется кодировкой символов. При вводе в компьютер информация кодируется, а при выводе декодируется.

Существует много различных кодировок. В большинстве симво­лы кодируются восьмибитовыми (или однобайтными) числами. В одном байте можно записать 256 различных целых чисел.

Этого достаточно для кодирования всех букв русского и латинского алфа­витов, арабских цифр, знаков препинания и некоторых других не­обходимых символов. Для наглядности кодируемые символы рас­полагаются в таблице. Код символа составляется из номеров столб­ца и строки, на пересечении которых он находится. Этим двоичным числам соответствуют десятичные числа от 0 до 255.

До появления операционной системы MS Windows основной являлась кодовая таблица символов ASCII (American Standard Code for Information Interchange

— американский стандартный код обме­на информацией).

Фирмой Microsoft была разработана новая кодовая таблица ANSI. Для представления кириллицы на основе кодировки ANSI построена кодовая страница СР12565. Символам кириллицы в ней соответствуют шестнадцатеричные коды от СО до FF, или в деся­тичной системе счисления — от 192 до 255.

В настоящее время широко используется двухбайтная кодиров­ка Unicode. Поскольку в 16 двоичных разрядах (2 байтах) можно за­писать 65 536 различных целых чисел, эта таблица кодов включает в себя все существующие алфавиты мира, а также множество матема­тических, химических, музыкальных и декоративных символов. Кодировка Unicode используется в программах MS Word и MS Excel.

 

 

1.9. Информатика. Цели и задачи информатики

Информатика — наука, сложившаяся сравнительно недавно. Ее развитие связано с появлением в середине XX в. электронно-вычис­лительных машин, которые явились универсальными средствами для хранения, обработки и передачи информации.

Коротко определить ее сущность можно следующим образом: информатика — это научно-техническая дисциплина, связанная с машинной обработкой, хранением и передачей информации.

Компьютеры являются технической базой информатики. Ин­форматика находит широкое применение в различных областях со­временной жизни: производстве, науке, образовании и др.

Развитие любой отрасли науки предполагает проведение слож­ных и дорогостоящих экспериментов для обретения опыта и зна­ний. Информатика позволяет заменить реальные эксперименты ма­шинными. Это экономит колоссальные ресурсы, дает возможность обработать полученные результаты самыми современными методами. Кроме того, такие эксперименты занимают гораздо меньше вре­мени, чем реальные. А в некоторых областях науки, например аст­рофизике, проведение реального эксперимента просто невозмож­но, поэтому практически все исследования проводятся посредством вычислительных экспериментов.

Развитие информатики влечет за собой новые достижения, от­крытия, а следовательно, и новые области применения. Например, в образовании обучение традиционно происходило при непосредст­венном общении преподавателя с учащимся, и именно преподава­тель определял характер и темп процесса обучения. Появившиеся обучающие компьютерные программы предлагают пользователю множество вариантов настройки. А это значит, что учащийся при освоении учебного материала сам устанавливает такие параметры, как скорость изучения, объем материала, степень сложности курса. Многочисленные исследования говорят о том, что метод обучения при помощи компьютеров эффективнее традиционных методов. Доказано, что внимание при работе с компьютерной программой обучения повышается, поэтому время занятий сокращается при­мерно на 30%, а доля усвоенного материала достигает 75%. Сущест­вуют обучающие программы не только для использования в учеб­ных заведениях, но и для обучения и переподготовки персонала различных фирм, а также для проведения квалификационных ис­пытаний.

Информатика включает в себя множество математических, ин­женерных и даже философских аспектов, благодаря которым она становится фундаментальной наукой, занимающейся «формализо­ванным» представлением информации, методами и средствами ее обработки. Сюда входят вопросы анализа и моделирования взаимо­связей и структур в самых различных областях применения. При этом возникает необходимость в разработке способов решения за­дач информационной обработки на вычислительных машинах, а также в разработке, организации и эксплуатации самих вычисли­тельных машин и систем.

Задача информатики состоит в исследовании свойств формаль­ных моделей и дальнейшем их развитии, а также в установлении связи между формальными моделями и реальным миром в данной предметной области.

Благодаря многогранности и универсальности информатики можно сформулировать и другие ее определения. Кроме того, в силу своей «молодости» это наука развивающаяся, и, как любое разви­вающееся явление, она претерпевает изменения.

 

 

Глава 2

ТЕХНИЧЕСКИЕ  И  ПРОГРАММНЫЕ

СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ

ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ

 

2.1. Принципы функционирования ПК

Компьютер представляет собой систему, в которой уживаются

«тело» и «душа».

«Тело» компьютера — это его «железная», аппаратная часть (hardware). Аппаратные средства современных персональных ком­пьютеров (ПК) представляют собой совокупность электронных, электромеханических, электромагнитных и

электронно-оптиче­ских устройств. Каждое устройство выполняет определенный набор функций, определяемых комбинацией входных управляющих элек­трических сигналов

— команд.

«Душа» — это прикладные и системные программы (software). Компьютер может обрабатывать только информацию, представ­ленную в числовой форме. Вся другая информация (звуки, изобра­жение и т. п.) для обработки на компьютере должна быть преобразо­вана в числовую форму, т. е. оцифрована.

Компьютер пользуется знаковой системой, состоящей из двух цифр двоичной системы счисления: 1 и 0. Как говорилось выше, цифра двоичной системы называется битом. Это наименьшая еди­ница информации. Из битов складывается все многообразие дан­ных, которое обрабатывает компьютер. Физически это выглядит как чередование либо намагниченных и размагниченных участков жесткого диска, либо отражающих и не отражающих луч участков компакт-диска, либо передаваемых сигналов напряжения высокого

и низкого уровня и т. д.

Основное назначение компьютера — выполнять программы, представляющие собой набор команд.

Команда — инструкция, предписывающая компьютеру выпол­нить ту или иную операцию (умножить два числа, записать данные на диск и т. д.). Все команды и все данные в компьютере представле­ны комбинациями битов (чисел).

Устройством, которое обрабатывает информацию, является процессор. Процессор — электронное устройство, поэтому различные виды информации должны обрабатываться в нем в форме по­следовательностей электрических импульсов. Такие последователь­ности можно записать в виде цепочки нулей и единиц (есть импульс

— единица, нет импульса — нуль), которые называют машинным язы­ком.

Последовательность этих команд называется программой, а уст­ройство управления «переводит» команды программы на язык ко­манд, понятных исполнителям, и синхронизирует их работу.

Исторически компьютер появился как машина для вычислений и назывался электронной вычислительной машиной — ЭВМ. Структура такого устройства была описана знаменитым математи­ком Дж. фон Нейманом в 1945 г. (рис. 2.1). Одинарными линиями обозначены цепи сигналов управления (управляющие связи), двой­ными — цепи передачи данных и адресов (информационные связи).

Охарактеризуем подробнее отдельные блоки вычислительного устройства.

АЛУ — арифметическое логическое устройство. Преобразует информацию, выполняя сложение, вычитание и основные логиче­ские операции «И», «ИЛИ», «НЕ».

УУ — устройство управления. Организует процесс выполнения программ.

ОЗУ — оперативное запоминающее устройство или память. Хранит данные, адреса и команды, обладает высокой скоростью за­писи и чтения чисел. Состоит из некоторого количества пронумеро­ванных ячеек, в каждой из которых могут находиться обрабатываемые данные или программы. Все ячейки памяти одинаково доступ­ны для других устройств компьютера.

УВВ — устройства ввода-вывода получают информацию извне, выводят ее получателю.

Структура современного персонального компьютера представ­лена на рис. 2.2. Достижения микроэлектроники позволили объединить в одной интегральной схеме, называемой микропроцессором (МП) или процессором,

АЛУ и УУ. Уменьшение габаритов ОЗУ по­зволило разместить МП и ОЗУ на одной электронной плате, назы­ваемой системной или материнской. Все связи между отдельными устройствами объединены в пучок параллельных проводов — ло­кальную или системную шину. В состав этой шины входят шина данных, по которой передаются из ОЗУ в МП также и команды, ши­на адреса и шина синхронизации.

УВВ разделены на собственно УВВ и управляющие ими контрол­леры (карты), включаемые в системную плату или установленные

прямо на ней.

Новым в структуре современного компьютера и принципе его действия являются сигналы и понятие прерываний (рис. 2.2). Пре­рывания появились в связи с переходом от математических вычис­лений, которые не зависят от внешних условий, к обработке информации в реальном масштабе времени.

Компьютер должен реагировать на изменение внешних усло­вий, иногда немедленно, запоминая эти события или даже меняя алгоритм обработки. Допустим, если в микропроцессор извне по­ступает сигнал запроса на прерывание, которое обрабатывается всегда, выполнение текущей программы приостанавливается, в за­ранее определенной области ОЗУ сохраняются все промежуточные Результаты и адрес остановки в программе, и микропроцессор вы­полняет специальную программу обработки прерывания, в которой

указано, что надо сделать в этом случае. После ее завершения вос­станавливаются все промежуточные результаты, и микропроцессор продолжает выполнение текущей программы с запомненного ранее адреса.

В современных компьютерах возможна параллельная работа не­скольких процессоров. За счет распараллеливания выполнения од­ной задачи или параллельного выполнения многих задач достигает­ся увеличение общей производительности компьютера. Для этого предусматривают цепи, связывающие между собой отдельные процессоры.

 

 

2.2.  Основные типы компьютеров.

Конфигурации персональных компьютеров (ПК)

Полное описание набора и характеристик устройств, состав­ляющих конкретный ПК, называется конфигурацией.

С технической точки зрения ПК можно определить как единую систему, представляющую собой набор сменных компонентов — отдельных узлов, соединенных между собой стандартными интер­фейсами.

Интерфейсом называют стандарт присоединения компонентов к системе

— разъемы, наборы микросхем, генерирующих стандарт­ные сигналы, стандартный программный код. Существует набор однотипных компонентов с разными функциональными возможностями, включаемых в систему по единому интерфейсу.

Различают «минимальную» конфигурацию ПК, т. е. минималь­ный набор устройств, без которых работа с ПК становится бессмыс­ленной. Это — системный блок, монитор, клавиатура, мышь.

На рынке ПК сложилось следующее разделение конфигураций.

Рабочая станция (Work Station) — мощный компьютер, основан­ный обычно на двухпроцессорной платформе, оснащенный макси­мальным объемом быстрой оперативной памяти и массивом жест­ких дисков, включенный, как правило, в локальную сеть предприятия. В зависимости от решаемых задач рабочие станции бывают графическими, для научных расчетов или иного назначения.

Настольный компьютер (Desktop) предусматривает самый обшир­ный спектр возможных конфигураций как платформы, так и допол­нительных устройств.

Принято классифицировать настольные компьютеры по назна­чению или производительности.

По назначению их подразделяют на офисные, домашние, игро­вые, дизайнерские.

Офисный компьютер ориентирован на работу с программами офисного класса, может подключаться к локальной сети и не отли­чается высокой производительностью. Главное требование к не­му — надежность.

Домашний компьютер обычно используют для развлечений и вы­полнения не слишком сложных учебных (рабочих) заданий. Муль­тимедийная направленность домашнего ПК выражается в оснаще­нии его процессором и видеокартой среднего класса, приводом DVD, качественным монитором и комплектом хорошей акустики. Непременным условием является подключение к Интернету через модем или сетевую карту.

Игровой компьютер требует наличия мощной графической под­системы. Поэтому главным его элементом является графическая карта и адекватный потребностям процессор при достаточном объ­еме оперативной памяти. Игровой компьютер дополнительно комплектуют джойстиком, рулем (штурвалом), педалями, устройствами виртуальной реальности (шлемы, очки, перчатки).

Дизайнерский компьютер предназначен для выполнения слож­ных графических работ (кроме 3D-графики кинематографического уровня) и обработки видео в режиме реального времени. По сути, это рабочая станция начального уровня в достаточно компактном исполнении. Конкретная конфигурация дизайнерского ПК зависит от специфики решаемых задач.

По производительности различают компьютеры начального уровня (Easy PC), среднего уровня (Mainstream), высшего класса (High End).

Ноутбук (Notebook) представляет собой переносной ПК. Поми­мо компактных габаритов ноутбук отличается возможностью рабо­ты от аккумуляторов. Автономное функционирование обусловило высокие требования к режиму энергопотребления компонентов. Обычно в ноутбуках используют специальные модификации про­цессоров, графических чипсетов, жестких дисков с низким энерго­потреблением и автоматическим регулированием производитель­ности в зависимости от решаемой задачи.

Обычно ноутбуки классифицируют по размеру, диагонали дис­плея и числу «шпинделей» (отдельных приводов: жесткий диск, дисковод CD-ROM, дисковод гибких дисков и др.). Например, вы­ражение «двухшпиндельный ноутбук» подразумевает наличие в компьютере жесткого диска и еще одного дисковода (обычно ком­бинированного привода

DVD/CD-RW).

Настольный ноутбук (DeskNote). Этот класс компьютеров воз­ник в 2002 г. и продолжает развиваться. Его отличие от ноутбуков заключается в отсутствии аккумуляторов, использовании процессо­ров для обычных настольных ПК, а иногда и адаптеров ЗD-графики высокого класса.

Планшетный ПК (Tablet PC) характеризуется наличием отдель­ного сенсорного дисплея с возможностью рукописного ввода и спе­циального электронного пера. Некоторые модели комплектуются клавиатурой, трекболом, приводом CD-ROM, жестким диском.

Карманный ПК (Personal Digital Assistant, PDA) примыкает к то­варной нише ПК. Невысокая производительность, ограниченный набор программ и неудобный интерфейс пользователя сужают сфе­ру их применения. Однако многие КПК позволяют подключаться к настольному компьютеру для переноса данных: телефонного справочника, записной книжки и пр., позволяют читать литературные произведения в электронном виде, просматривать видео и т. д.

ПК представляют собой наиболее широко используемый класс компьютеров, их мощность постоянно увеличивается, область при­менения расширяется. Однако их возможности ограниченны, и для решения специфических задач, требующих объемных вычислений и высочайшего быстродействия, применяют компьютеры другого класса: супер-ЭВМ, большие ЭВМ (Mainframe), мини-ЭВМ.

 

 

2.3. Основные устройства персонального компьютера

ПК типа IBM PC (International Business Machines Personal Computer), названный по имени американской компании, впервые выпустив­шей такие устройства в 1981 г., стал стандартом ПК.

В IBM PC была заложена возможность усовершенствования его отдельных частей и использования новых устройств. Фирма IBM сделала компьютер не единым неразъемным устройством, а обеспе­чила возможность его сборки из независимо изготовленных частей. Методы совместимости устройств с компьютером IBM PC не держались в секрете, а были доступны всем желающим. Этот принцип, называемый принципом открытой архитектуры, предусматривает возможность дополнения имеющихся аппаратных средств новыми устройствами без замены старых. Такие операции называются «ап­грейд» (upgrade (англ.) — расширить, обновить).

На системной плате компьютера размещены только устройства, осуществляющие обработку информации. Устройства, управляю­щие всеми остальными составными частями компьютера — мони­тором, дисками, принтером и т. п., реализованы на отдельных пла­тах (контроллерах), которые вставляются в специальные разъемы на системной плате — слоты. К этим электронным устройствам подво­дится электропитание из единого блока питания, а для удобства и надежности все это заключено в системный блок.

Все дополнительные устройства взаимодействуют с процессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи дан­ных — шину. Виды слотов расширения различаются по типу шины. Данные могут передаваться между внешними устройствами и про­цессором, оперативной памятью и процессором, внешними устройствами и оперативной памятью или между устройствами ввода-выво­да. Шина характеризуется типом, разрядностью, частотой и количе­ством подключаемых внешних устройств. При работе с оперативной памятью шина проводит поиск нужного участка памяти и обменива­ется информацией с найденным участком. Эти задачи выполняют две части системной шины: адресная шина и шина данных.

Аппаратно-логические устройства, отвечающие за совместное функционирование различных компонентов, называют интерфей­сами. Современный компьютер заполнен различными интерфейса-пи, обеспечивающими всеобщее взаимодействие. На интерфейсы существуют стандарты.

Для добавления в ПК нового дополнительного устройства необ­ходима электронная схема, которая им управляет, — контроллер, аппаратно согласовывающий работу системы и дополнительного уст­ройства. Кроме того, необходим драйвер устройства

— программа, позволяющая программно связать это устройство с системой в це­пом. Один из самых важных контроллеров — DMA-контроллер, обеспечивающий прямой доступ к оперативной памяти.

Центральной частью компьютера является системный блок с при­соединенными к нему клавиатурой, монитором и мышью. Систем­ный блок и монитор независимо друг от друга подключаются к ис­точнику питания — сети переменного тока.

В системном блоке располагаются все основные устройства Компьютера:

• микропроцессор — «мозг» компьютера, который выполняет поступающие на его вход команды: проводит вычисления и управ­ляет работой остальных устройств ПК;

• оперативная память, предназначенная для временного хране­ния активных программ и данных;

• контроллеры, предназначенные для независимого управле­ния отдельными процессами в работе ПК;

• накопители на гибких магнитных дисках, используемые для чтения и записи на дискеты;

• накопитель на жестком магнитном диске, предназначенный для чтения и записи на жесткий магнитный диск (винчестер);

• дисководы для компакт-дисков, обеспечивающие возможность чтения данных с компьютерных компакт-дисков и проигрывания аудио-компакт-дисков, а также записи информации на компакт-диск;

•  блок питания, преобразующий электропитание сети в посто­янный ток, подаваемый на электронные схемы компьютера;

• счетчик времени, который функционирует независимо от то­го, включен компьютер или нет;

• другие устройства.

Все компоненты ПК по их функциональному отношению к ра­боте с информацией можно условно разделить на:

• устройства обработки информации (центральный и специа­лизированные процессоры);

• устройства хранения информации (жесткий диск, CD-ROM, оперативная память и др.);

• устройства ввода информации (клавиатура, мышь, микрофон, сканер и т. д.);

• устройства вывода информации (монитор, принтер, акусти­ческая система и т. д.).

 

 

2.4. Устройства обработки

Микропроцессор (центральный микропроцессор, CPU) — про­граммно управляемое устройство, предназначенное для обработки информации по алгоритму, задаваемому программой, находящейся в данный момент в оперативной памяти. Конструктивно представ­ляет собой небольшую микросхему внутри системного блока, уста­новленную на материнской плате.

Процессоры классифицируются по базовому типу, называюще­муся семейством (Intel, AMD, Cyrix, Motorola). С целью преемствен­ности программного обеспечения последующие модели и модифи­кации процессоров, как правило, содержат всю систему команд своих предшественников. Основными характеристиками процессо­ра являются:

• быстродействие — количество операций, производимых в 1 се­кунду, измеряется в бит/с. Каждая последующая модель имеет бо­лее высокую производительность по сравнению с предыдущей. Маркировка современных процессоров имеет расширение ММХ (MultiMedia eXtention — расширение мультимедиа);

•  тактовая частота — количество тактов, производимых про­цессором за 1 секунду. Операции, производимые процессором, не являются непрерывными, они разделены на такты. Эта характери­стика определяет скорость выполнения операций  непосредствен­но влияет на производительность процессора;

• разрядность — количество двоичных разрядов, которые про­цессор обрабатывает за один такт. Так, указывая разрядность 64, имеют в виду, что процессор имеет

64-разрядную шину данных, т. е. за один такт он обрабатывает 64 бита.

По шине данных передаются данные между различными устрой­ствами. Данные по шине могут передаваться в любом направлении. Максимальное количество одновременно передаваемой информа­ции называется разрядностью шины, которая определяется разряд­ностью процессора и в настоящее время составляет 64 бита. Чем вы­ше разрядность шины, тем больше информации она может переда­вать в единицу времени.

Поиск устройства или ячейки памяти осуществляет процессор. Каждое устройство или ячейка имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, сигналы по которой передаются в одном направ­лении — от процессора к оперативной памяти и устройствам.

Информация по шине передается в виде импульсов электриче­ского тока. Шина работает циклами. Количество циклов срабатыва­ния в единицу времени называется частотой шины.

Дополнительно к системной были созданы локальные шины: MCA, EISA, VESA, VLB, не получившие широкого распростране­ния. Наиболее популярны локальная шина PCI (Peripheral Component Interconnect Bus — шина взаимодействия периферий­ных устройств) и графическая шина AGP (Accelerated Graphic Port — ускоренный графический порт).

Современные компьютеры оснащаются несколькими шинами: одна шина может быть использована для обмена с низкоскоростны­ми устройствами, а другая — с высокоскоростными (контроллера­ми, жесткими дисками).

 

 

2.5. Устройства хранения

Оперативная память (RAM — Random Access Memory, ОЗУ) — устройство, предназначенное для хранения обрабатываемой ин­формации (данных) и программ, управляющих процессом обработ­ки информации. Конструктивно оперативная память изготавлива­ется в виде небольших печатных плат с рядами контактов, на кото­рых размещаются интегральные схемы памяти (модули памяти), различающиеся по размеру и количеству контактов (SIMM или DIMM), по быстродействию, по объему.

Важнейшей характеристикой модулей оперативной памяти яв­ляется быстродействие  — частота, с которой считывается или запи­сывается информация в ячейки памяти. Современные модули па­мяти имеют частоту 133 МГц и выше.

Для того чтобы какая-либо программа начала свое выполнение, она должна быть загружена в оперативную память. Оперативная па­мять является энергозависимой, т. е. хранит информацию, пока ком­пьютер включен (подано питание на модуль оперативной памяти). В оперативную память программа и данные для ее работы попадают из других устройств, т. е. загружаются из энергонезависимых уст­ройств внешней памяти (жесткий диск, компакт-диск и т. д.). Та­ким образом, «загрузить» программу означает прочесть ее из файла, находящегося на одном из устройств внешней памяти и поместить в оперативную память, после чего микропроцессор начнет ее выпол­нение.

Оперативная память хранит загруженную, выполняющуюся в данный момент, программу и данные, которые с ее помощью об­рабатываются. Если после обработки предполагается дальнейшее использование данных, то копию документа из оперативной памяти можно записать на одном из устройств внешней памяти (например, на жестком диске), создав файл, хранящий документ.

Как же технически осуществить процесс загрузки нужной про­граммы в оперативную память? Для этого нужна программа-по­средник. Такой программой является операционная система. Опера­ционная система (ОС) тоже должна быть загружена в оперативную память, но она загружается автоматически при включении компью­тера (обычно с жесткого диска). После загрузки ОС можно исполь­зовать инструменты, предназначенные для загрузки других про­грамм (например, в MS Windows это ярлыки программ на рабочем столе или программа Проводник для работы с файлами).

Основными характеристиками памяти являются объем, время доступа и плотность записи информации.

Объем памяти определяется максимальным количеством ин­формации, которая может быть помещена в эту память, и выражает­ся в кило-, мега- или гигабайтах. Типичный современный компью­тер имеет 512 Мб оперативной памяти и выше.

Время доступа к памяти (секунды) представляет собой мини­мальное время, достаточное для размещения в памяти единицы ин­формации.

Плотность записи информации (бит/см2) представляет собой количество информации, записанной на единице поверхности но­сителя.

Важнейшей характеристикой компьютера в целом является его производительность, т. е. возможность обрабатывать большие объе­мы информации. Производительность ПК во многом определяется быстродействием процессора, а также объемом оперативной памя­ти и скоростью доступа к ней.

Для ускорения доступа к оперативной памяти используется кэш­память (cache (англ.) — запас). Это сверхбыстрая оперативная па­мять, предназначенная для временного хранения данных и поме­щенная между оперативной памятью и процессором. Объем кэшпамяти составляет до 1 Мб. Специальные программно-аппаратные средства обеспечивают опережающее копирование данных из опе­ративной в кэш-память и обратное копирование данных по оконча­нии их обработки. Обработка данных в кэш-памяти производится быстрее, что приводит к увеличению производительности ПК. Не­посредственного доступа из программы в кэш-память нет.

CMOS-память (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) предназначена для длительного хранения данных о конфигурации и настройках компьютера (дата, время, пароль), в том числе и когда питание компьютера выключено.

Данные записываются и считываются под управлением команд, содержащихся в другом виде памяти — BIOS.

BIOS (Basic Input-Output System — базовая система ввода-выво­да) — постоянная память, т. е. память, хранящая информацию при отключенном питании. Содержит наборы групп команд для непо­средственного управления различными устройствами ПК, их тестирования при включении питания и осуществления начального эта­па загрузки операционной системы компьютера. Такой вид памяти называется ROM (Read Only Memory). B BIOS содержится также программа настройки конфигурации компьютера

— Setup. Она позволяет установить некоторые характеристики устройств ПК. BIOS ориентирована на конкретную аппаратную реализацию компьюте­ра и может быть различной даже в однотипных компьютерах.

Жесткий магнитный диск (винчестер, HDD — Hard Disk Drive) — постоянная память, предназначенная для долговременного хране­ния имеющейся в компьютере информации.

Основные параметры жесткого диска:

• емкость — стандартный современный винчестер имеет объем 40—200 Гб и больше;

•  скорость чтения данных. Средний сегодняшний показатель — около 8 Мб/с;

•  среднее время доступа измеряется в миллисекундах и обозна­чает то время, которое необходимо диску для доступа к любому вы­бранному вами участку. Средний показатель — 9 мс;

• скорость вращения диска — показатель, напрямую связанный со скоростью доступа и скоростью чтения данных. Скорость враще­ния жесткого диска в основном влияет на сокращение среднего вре­мени доступа (поиска). Повышение общей производительности особенно заметно при выборке большого числа файлов;

• размер кэш-памяти — быстрой буферной памяти небольшого объема, в которую компьютер помещает наиболее часто используе­мые данные. У винчестера есть своя

кэш-память размером до 8 Мб;

• фирма-производитель. Освоить тонкие современные техно­логии могут только крупнейшие производители, потому что орга­низация изготовления сложнейших головок, пластин, контролле­ров требует крупных финансовых и интеллектуальных затрат. В настоящее время жесткие диски производят семь компаний: Fujitsu, IBM-Hitachi, Maxtor, Samsung, Seagate, Toshiba и Western Digital. При этом каждая модель одного производителя имеет свои, только ей присущие особенности.

Компактные твердотельные носители. К ним относятся:

• стример — устройство записи на магнитную ленту. Недостат­ком стримера является слишком большое время последовательного доступа к данным при чтении. Емкость стримера достигает не­скольких гигабайтов, что меньше емкости современных винчесте­ров, а время доступа во много раз больше;

• гибкие диски (дискеты) 3,5 (1,44 Мб, 2,88 Мб). Все дискеты пе­ред употреблением форматируются — на них наносится служебная информация, обе поверхности дискеты разбиваются на концентри­ческие окружности — дорожки, которые, в свою очередь, делятся на сектора. Одноименные сектора обеих поверхностей образуют кла­стеры. Магнитные головки примыкают к обеим поверхностям и при вращении диска проходят мимо всех кластеров дорожки. В целях сохранения информации гибкие магнитные диски необхо­димо предохранять от воздействия сильных магнитных полей и на­гревания, так как подобные воздействия могут привести к размаг­ничиванию носителя и потере информации;

•  CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) и CD-RW (Compact Disc Rewritable) диски. С помощью специальных про­грамм возможно произвести на чистый CD однократную или мно­гократную запись информации лазером, под воздействием которого материал CD частично теряет прозрачность. В целях сохранения информации CD необходимо предохранять от механических повре­ждений (царапин, сколов), а также от загрязнения;

• дисковод ZIP фирмы Iomega — накопитель данного типа по принципу действия подобен дискете, но имеет емкость около 100 Мб и вставляется в специальный дисковод;

• устройства флэш-памяти, выполненные на одной микросхеме (кристалле) и не имеющие подвижных частей. Различаются такие устройства по интерфейсу и применяемому контроллеру, что обу­словливает разницу в емкости, скорости передачи данных и энерго­потреблении. К ним относятся:

•  Multimedia Card (MMC) и Secure Digital (SD) сходят со сцены ввиду ограниченной емкости (64 Мб и 256 Мб соответственно) и низкой скорости работы;

•  SmartMedia — основной формат для карт широкого примене­ния (от банковских и проездных в метро до удостоверений лично­сти). Тонкие пластинки весом 2 г имеют открыто расположенные контакты, однако значительная для таких габаритов емкость (до 128 Мб) и скорость передачи данных (до 600 Кб/с) обусловили их проникновение в сферу цифровой фотографии и переносных МР3-устройств;

•  Memory Stick — «эксклюзивный» формат фирмы Sony, практиче­ски не используется другими компаниями. Максимальная емкость — 256 Мб, скорость передачи данных доходит до 410 Кб/с, цены срав­нительно высокие;

• CompactFlash (CF) — самый распространенный, универсаль­ный и перспективный формат. Легко подключается к любому ноут­буку. Основная область применения — цифровая фотография. По емкости  (до 3  Гб) сегодняшние  CF-карты не уступают IBM Microdrive, однако отстают по скорости обмена данными (около 2 Мб/с);

• USB Flash Drive — последовательный интерфейс US В с про­пускной способностью 12 Мбит/с или его современный вариант USB 2.0 с пропускной способностью до 480 Мбит/с. Сам носитель заключен в обтекаемый компактный корпус, напоминающий авто­мобильный брелок. Основные параметры (емкость и скорость работы) полностью совпадают с CompactFlash, поскольку чипы самой памяти остались прежними. Может работать как обычный накопи­тель — с него можно запускать приложения, воспроизводить музы­ку и сжатое видео, редактировать и создавать файлы. Среднее время доступа к данным на флэш-диске низкое — менее 2,5 мс. Накопите­ли класса USB Flash Drive с интерфейсом USB 2.0 полностью заме­нили обычные дискеты, носители Iomega ZIP и им подобные;

• PC Card (PCMCIA ATA) — основной тип флэш-памяти для компактных компьютеров. В настоящее время существуют четыре формата карточек PC Card: Type I, Type II, Type III и CardBus, раз­личающиеся размерами, разъемами и рабочим напряжением. Для PC Card возможна обратная совместимость по разъемам «сверху вниз». Емкость PC Card достигает 4 Гб, скорость — 20 Мб/с при об­мене данными с жестким диском;

•  Miniature Card (MC) — карточка флэш-памяти, предназначе­на в основном для карманных компьютеров, мобильных телефонов и цифровых фотокамер. Стандартная емкость составляет 64 Мб;

• xD Picture Card (extreme Digital) является типом флэш-памя­ти, разработанным компанией Toshiba специально для цифровых фотоаппаратов. Это миниатюрное устройство флэш-памяти благо­даря использованию технологии NAND не имеет ограничений на максимальный объем. Сейчас известны карточки xD Picture Card емкостью 8 Гбайт;

• MirrorBit Flash, разработанная компанией AMD, основана на технологии хранения в ячейке двух бит. Каждая ячейка разделе­на на симметричные (зеркальные) половинки изолирующим сло­ем из нитрида кремния и, таким образом, имеет удвоенную ем­кость. За счет «зеркальности» быстрее формируется стандартная 16-битная страница данных, что увеличивает скорость обмена. Чи­пы семейства MirrorBit имеют емкость 64 Мб и могут быть уста­новлены на большинство современных типов твердотельных устройств памяти.

Порты — это устройства для подключения к системной шине различных внешних устройств.

Различают несколько типов портов:

•  таймерный порт позволяет программировать частоту следова­ния меток времени, используемых в электронных часах компьютера;

• клавиатурный порт обеспечивает ввод кодов нажатых клавиш;

•  коммуникационные порты обеспечивают подключение внеш­них устройств, таких как мышь, принтер, сканер, внешний модем и некоторых других. Эти порты подразделяются на последователь­ные (СОМ1 и COM2) и параллельные (LPT). Последовательные порты используются обычно для подключения мыши и модема. Параллельные порты имеют более высокую скорость передачи инфор­мации, чем последовательные, и используются для подключения принтера;

•  USB-порт (Universal Serial Bus — универсальная последователь­ная шина) обеспечивает высокоскоростное подключение к компью­теру сразу нескольких периферийных устройств (сканера, цифровых камер и т. п.).

 

 

2.6. Устройства вывода

К средствам визуального отображения относятся мониторы и ви­деокарты.

Монитор подключается к видеокарте, установленной в слот рас­ширения системной платы в системном блоке. Монитор работает под управлением видеоадаптера, который преобразует информацию, предназначенную для вывода на экран, из внутреннего машинного представления в представление монитора.

Изображение во внутреннем машинном представлении (в виде нулей и единиц) хранится в видеопамяти, размещенной на видео­карте. Главным параметром видеокарты является объем видеопа­мяти.

Отображение информации на экране монитора составляется из отдельных точек, каждая из которых имеет свой цвет или яркость, и, возможно, в одном из двух режимов: символьном (текстовом) или графическом.

В графическом режиме управление цветом и яркостью осущест­вляется для каждой точки экрана в отдельности. В текстовом режи­ме — сразу для группы точек, образующих прямоугольную матрицу определенного размера. Для этой группы задаются цвет фона, цвет символа и код символа.

Видеокарта обрабатывает двумерное и трехмерное (3D, 3-Dimensions) изображение. У многих видеокарт есть и дополнительные функции: прием изображения с внешнего источника — видеокаме­ры, видеомагнитофона или телевизионной антенны (эти операции выполняют соответственно видеовход и TV-тюнер), вывод изобра­жения на внешние устройства — телевизор или видеомагнитофон (через видеовыход). Видеокарта оснащена специализированным графическим процессором и видеопамятью.

Развитие графического пользовательского интерфейса опера­ционных систем, прикладных и игровых программ явилось стиму­лом к появлению «графических ускорителей», в которых многие графические функции выполняются в самом видеоадаптере на ап­паратном уровне, благодаря чему высвобождаются ресурсы процессора.

Основными параметрами видеокарт являются:

• разрешающая способность — определенное количество точек графического изображения на единицу площади. Чем больше этих точек, тем менее зернистой и более качественной будет картинка. Разрешающую способность описывают две величины

— количество точек по вертикали и по горизонтали: 640 х 480,800 х 600,1024 х 768, 1152 х 864, 1280 х 1024, 1600 х 1200, 1792 х 1344ит. д.;

• цветовой режим — количество цветов (от 16 до нескольких де­сятков миллионов);

• максимальная частота развертки — частота обновления кадров (для комфортной работы необходимо, чтобы частота вертикальной развертки составляла не менее 80 Гц); этим показателем определя­ется способность карты поддерживать тот или иной видеорежим;

• объем видеопамяти — собственная, быстрая память видеокар­ты. Чем больше видеопамяти, тем лучше будет выглядеть изображе­ние на экране, тем быстрее будет работать большинство программ.

Способности видеокарты определяет установленный на ней на­бор микросхем

— чипсет.

Управление видеокартой в графическом режиме, в том числе включение того или иного графического режима, осуществляется с помощью специальной программы, называемой графическим драйвером. Стандартные драйверы имеют расширение bgi, напри­мер svga256.bgi.

В настоящее время наиболее распространены цветные монито­ры с видеоадаптером SVGA (Super Video Graphic Array — видеогра­фическая матрица).

Минимальный элемент изображения на экране (точка) называ­ется пикселем (picture element (англ.) — элемент изображения). Раз­решающая способность конкретного адаптера зависит от режима его работы. В типичных случаях SVGA выводит на экран 640 точек по горизонтали и 480 строк — 640 х 480,800 х 600, 1024 х 768,1600 х 1200. Число возможных цветов каждой точки («цветовая палит­ра») зависит от типа адаптера, от его разрешения и от объема видео­памяти, отводимой компьютером. В графическом режиме при ис­пользовании палитры из 16 одновременно видимых на экране цве­тов цвет каждой пары точек хранится в одном байте. Поэтому количество точек на экране в этом режиме не может превышать уд­военного объема видеопамяти в байтах. Современные видеокарты имеют память от 4 до 128 Мб, что позволяет использовать режимы SVGA с количеством точек 800 х 600, 1024 х 768, 1600 х 1200 при количестве одновременно видимых на экране 256 (1 байт на точку), 65 536 (2 байта на точку), 16,7 млн (3 байта на точку) цветов.

С параметрами видеоадаптера не следует путать физические ха­рактеристики монитора

— размер зерна люминофора (вещества, светящегося под воздействием пучка электронов) и размер экрана по диагонали. Выпускаются мониторы с различным размером экра­на. Размер диагонали экрана измеряется в дюймах (1 дюйм = 2,54 см) и может составлять 15, 17, 19, 21 и более дюймов.

Обычно используются мониторы на электронно-лучевой труб­ке (ЭЛТ) и плоскопанельные.

Конструкция ЭЛТ-мониторов совпадает с конструкцией телеви­зионных кинескопов. В цветных мониторах для формирования изо­бражения применяются отдельные электронные пушки для каждого из основных цветов (red — красный, green

— зеленый, blue — синий), а слой люминофора составлен из близко расположенных

группами по три (также в сочетании Red, Green, Blue — RGB) цветных точек.

Традиционно количественным выражением качества изготов­ления маски и люминофора служит размер зерна — это минималь­ный размер пикселя, который может быть получен в данном мони­торе. Нельзя смешивать понятия «пиксель» и «зерно». Размер зерна изменить нельзя, а размер пикселя зависит от режима видеоадапте­ра. Для адаптеров с высоким разрешением нет смысла использовать монитор с крупным размером зерна. Приемлемым считается шаг 0.28 мм, качественные мониторы имеют шаг 0,25—0,24 мм, профес­сиональные — 0,22 мм.

Недостаток мониторов на ЭЛТ заключается в том, что они явля­ются источником высокого статического напряжения, электромаг­нитного излучения и мягкого рентгеновского излучения, которые оказывают неблагоприятное воздействие на пользователя.

Плоскопанельные дисплеи могут быть основаны на нескольких технологиях: жидких кристаллах (ЖК, LCD), плазменных (PDP), светодиодных элементах (LED), электронной эмиссии (FED) и др.

Жидкокристаллические мониторы (LCD, Liquid Crystal Display) имеют панели, ячейки которых содержат жидкие вещества, обла­дающие некоторыми свойствами, присущими кристаллам. Молеку­лы жидких кристаллов под воздействием электрического поля мо­гут изменять свою ориентацию и, как следствие, — свойства свето­вого луча, проходящего сквозь них.

Важнейший параметр плоскопанельных дисплеев — стандартное разрешение, соответствующее числу пикселей по горизонтали и вер­тикали. Средним значением яркости считается 200—220 кд/м2. Цве­товой охват современных ЖК-панелей достигает 16,7 млн цветов.

К преимуществам ЖК-мониторов можно отнести небольшое питающее напряжение, малую глубину панели, действительно плоское изображение (без геометрических искажений), высокие значения яркости, низкое энергопотребление, отсутствие электро­магнитных излучений. Существенных недостатков четыре: более высокая цена, искажение цветов, единственный режим разреше­ния, обеспечивающий хорошее качество, малые углы комфортного обзора.

Принтер предназначен для вывода текстовой и графической ин­формации на твердый носитель, в основном на бумагу. Принтеры имеют собственный узкоспециализированный процессор и оператив­ную память (буфер), в которую помещается полностью или частично информация, выводимая на печать.

По принципу действия принтеры делятся на матричные, струй­ные и лазерные. Струйные и лазерные принтеры могут быть моно­хромными или цветными. Для каждого класса принтеров существу­ют основные стандарты протокола обмена и систем команд. Для матричных принтеров основными являются стандарты фирм IBM и Epson, для струйных и лазерных — фирмы Hewlett Packard и язык описания страниц Postscript.

Принтер может подключаться к последовательному порту, но для обеспечения большей скорости печати обычно подключается к параллельному порту.

Плоттером (графопостроителем) называется устройство для вы­вода на бумагу широкоформатной графической информации (пла­катов, чертежей, электрических и электронных схем и т. п.). Прин­цип действия плоттеров такой же, как и у струйных принтеров. Принципиальным отличием плоттера от принтера является способ­ность наносить непрерывные линии. Плоттеры характеризуются максимальным форматом бумаги и возможностями цветопередачи. Подключаются к компьютеру через параллельный порт.

Модем — устройство для передачи цифровой информации по телефонным или выделенным каналам связи. Подключается к ком­пьютеру через последовательный порт (внешний модем) или вклю­чается в разъем системной платы (внутренний модем). Модемы об­мениваются между собой правилами, набор которых называется протоколом. Наиболее важными параметрами модема являются максимальная скорость передачи (пропускная способность), изме­ряемая в бодах (1 Бод = 1 бит/с), методы коррекции ошибок и сжа­тия данных. Реальная скорость передачи ограничивается качеством подключенного канала связи и может быть существенно меньше максимальной. Современные модемы работают в среднем на скоро­стях от 14 400 до 57 600 Бод.

Сетевая карта — устройство для высокоскоростного межкомпью­терного обмена цифровой информацией на небольших расстояниях, включается в системную плату компьютера. Она связана с аналогич­ным устройством другого компьютера высокочастотной линией. При отсутствии в компьютере загрузочного диска сетевая карта обеспечи­вает загрузку операционной системы с другого компьютера.

Все перечисленные устройства ввода-вывода работают под управлением специальных программ-драйверов. Драйвер сетевой карты размещается в постоянной памяти, устанавливаемой на са­мой карте.

 

 

 

 

 

2.7. Устройства ввода

Универсальным устройством ввода информации является кла­виатура, с помощью которой вводятся алфавитно-цифровые дан­ные и реализуется управление работой компьютера. Стандартная клавиатура имеет 101 клавишу.

Среди устройств для ввода графической информации наиболее Распространены

оптико-механические манипуляторы семейства «мышиных»: мышь, трекбол, тачпад.

В них рабочим органом являет­ся шарик, световой луч или палец пользователя, его координаты преобразуются в электрический сигнал, управляющий движением указателя мыши на экране. Мышь работает под управлением драй­вера, например mouse.com, и подключается либо к последователь­ному порту компьютера, либо к специальному разъему PS/2, либо к USB-порту.

Сканером называется устройство для ввода в компьютер графи­ческой информации: фотографий, рисунков, слайдов, а также тек­стовых документов. Яркость (или цветовой оттенок) каждой точки документа преобразуется в нем в цифровой код, при этом формиру­ется точечный графический образ страницы. Различают ручные, ро­ликовые и планшетные сканеры.

Сканеры характеризуются разрешающей способностью в едини­цах dpi {dotper inch (англ.) — количество точек на дюйм), различением цвета (цветные, полутоновые, черно-белые), максимальным форма­том сканируемого документа. Разрешающая способность сканеров составляет 600 dpi и выше, т. е. на полоске изображения длиной 1 дюйм сканер может распознать 600 и более точек. Полученная от сканера цифровая информация может обрабатываться либо как гра­фический образ, либо преобразовываться в текст с помощью специ­альных программ распознавания текстовой информации.

Сканеры подключаются к компьютеру с помощью SCSI-адапте­ров, к параллельному или USB-портам компьютера.

Цифровые камеры (видеокамеры и фотоаппараты) позволяют получать видеоизображение и фотоснимки непосредственно в циф­ровом коде. Цифровые видеокамеры могут быть постоянно под­ключены к компьютеру и обеспечивать запись видеоизображения на жесткий диск или его передачу по компьютерным сетям.

Цифровые фотоаппараты позволяют получать высококачест­венные фотографии, для их хранения используются специальные модули памяти или жесткие диски очень маленького размера. За­пись изображения на жесткий диск компьютера осуществляется пу­тем подключения к USB-порту компьютера.

При установке в компьютер специальной платы — ТВ-тюнера и подключении его к входу телевизионной антенны можно про­сматривать телевизионные передачи непосредственно на компью­тере.

Широко распространенные мультимедийные компьютеры спо­собны выполнять программы мультимедиа, использующие звуко­вые и анимационные средства. Термин «мультимедиа» происходит

от латинского слова media — среда или носитель информации. Таким образом, мультимедиа — это возможность работы со звуком и видеоинформацией.

К устройствам мультимедиа относятся накопители на компакт-дисках (лазерные дисководы — CD-ROM, DVD-ROM), звуковые карты и графические ускорители. Накопители делятся на считы­вающие, с однократной записью и многократной записью. Лазер­ные дисководы используют оптический принцип чтения информа­ции. Информация на лазерном диске записана на одну спиралевид­ную дорожку, содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью. Свет от читающего лазера фокусирует­ся на дорожке записи и либо отражается от зеркальной наклонен­ной площадки на фотоприемник, либо проходит мимо. В первом случае он создаст электрический сигнал, во втором случае сигнала не будет. При вращении диска читающее устройство создает после­довательность электрических импульсов, представляющих закоди­рованную информацию.

Накопители CD имеют два информационных канала: аналого­вый и цифровой. В цифровом канале применяется тот же стандарт передачи информации, что и для магнитных накопителей, поэтому CD могут подключаться параллельно жесткому диску. Эти накопи­тели характеризуются максимальной скоростью обмена информа­цией, которая кратна стандартной величине 150 Кб/с, и емкостью, которая в среднем достигает около 650 Мб. В качестве меры скоро­сти работы CD-ROM-привода была выбрана скорость работы уст­ройства для считывания звуковых дисков. Различают 24-, 48-, 50-и

52-скоростной дисководы. Буквенно-цифровая маркировка на передней панели дисковода, например 48Х, означает, что скорость вращения этого CD-ROM-привода в 48 раз превышает скорость вращения устройства для считывания звуковых дисков.

Практически повсеместным стандартом в области звука стало внедрение формата обработки звука Dolby Digital 5.1. Это означает, что компьютер способен работать в звуковой среде, прежде харак­терной только для аппаратуры класса Hi-Fi.

Аналоговый канал накопителей CD, чаще всего применяемый для обработки сигналов звукового диапазона частот (музыка, речь), может подключаться только к звуковой карте.

Звуковая карта преобразовывает звук из аналоговой формы в цифровую.

Для ввода звуковой информации используется микрофон,  которые подключается к входу звуковой карты. Некоторые звуковые карты имеют Game-порт, к которому подключаются джойстики. Обычно звуковая карта может синтезировать звук, в ее памяти хра­нятся звуки различных музыкальных инструментов, которые она может воспроизводить.

На звуковой карте устанавливаются аналого-цифровой и циф­ро-аналоговый преобразователи, аналоговый микшер, усилитель, устройства коммутации сигналов и дополнительный порт для под­ключения цифрового канала накопителя CD. Звуковые карты отли­чаются частотой дискретизации сигнала, разрядностью цифрового канала и наличием/отсутствием аналогового стереоканала.

 

 

Глава 3

СТРУКТУРА ПРОГРАММНОГО

ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПК

Управляют работой компьютера программы, которые имеют различные функции и назначение. Совокупность программ, необ­ходимых для обработки различных данных, называется програм­мным обеспечением ПК.

Числовая, текстовая, графическая и звуковая информации должны быть представлены и обработаны на компьютере в форме данных. Данные — это информация, представленная в форме, при­годной для ее передачи и обработки с помощью компьютера, т. е. на машинном языке (в виде последовательности нулей и единиц).

Команда — это элементарная инструкция, предписывающая компьютеру выполнить ту или иную операцию. Для решения ка­кой-либо задачи процессору требуется последовательность команд,

называемая программой.

Программная обработка данных на компьютере реализуется следующим образом. После запуска на выполнение программы, хранящейся во внешней памяти, она загружается в оперативную па­мять. Процессор последовательно считывает команды программы и выполняет их. Данные, полученные в процессе выполнения ко­манды, могут записываться в оперативную или во внешнюю па­мять, пересылаться на устройства вывода. Могут запрашиваться данные с устройства ввода.

Программное обеспечение ПК можно разделить на три основ­ных класса:

• системное;

• инструментальное (системы программирования);

• прикладное.

Системные программы содержат базовые функции для обеспечения работоспособности компьютера, организации процесса поиска и об­работки информации и предоставления пользователю удобных спо­собов диалога с компьютером. К этому классу относятся: операци­онные системы (ОС), драйверы, операционные оболочки, утилиты.

Операционные системы (MS DOS, семейство Windows (95/98/ 2000/XP/Vista), UNIX, LINUX и др.) обеспечивают организацию процесса вычислений и обработки, распределение ресурсов, запуск и завершение программ пользователя, способ общения пользовате­ля с компьютером (интерфейс). Операционные системы можно раз­бить на три группы: однозадачные, многозадачные, сетевые.

Однозадачные ОС предназначены для работы одного пользова­теля в каждый конкретный момент времени с одной конкретной за­дачей (например, MS DOS).

В многозадачных ОС, например MS Windows, UNIX, OS/2 и др., в памяти компьютера может находиться несколько программ, и про­цессор распределяет ресурсы ПК между программами (задачами).

На компьютерах, используемых как серверы локальных сетей, применяются сетевые операционные системы: NetWare фирмы Novell, Microsoft Windows NT, UNIX, IBM LAN.

Каждая программа пользуется услугами ОС и может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает эти услуги. Выбор ОС очень важен, так как он определяет, с какими програм­мами сможет работать пользователь, какова будет производитель­ность его работы, степень защиты данных, необходимые аппарат­ные средства и т. д.

Драйверы — специальные программы, управляющие устройст­вами ввода-вывода и оперативной памятью, обеспечивающие под­ключение новых внешних устройств и нестандартное использова­ние уже имеющихся (драйверы видеокарты, графического ускори­теля, CD-ROM, клавиатуры, мыши, модема, сетевой карты и т. д.). Большинство ОС содержат в комплекте поставки драйверы, и про­грамма установки ОС подключает те, которые нужны для поддерж­ки устройств и функций ОС, указанных пользователем.

Операционные оболочки (например, Norton Commander, WinCom, Norton Navigator, Total Commander) — надстройки опера­ционных систем, облегчающие работу с ними.

Утилиты — программы, обеспечивающие обслуживание со­ставных частей ПК и специальных задач. К ним можно отнести сле­дующие виды:

• для резервирования — позволяют быстро скопировать нуж­ную информацию, находящуюся на жестком диске компьютера, на дискеты, диски и т. п.;

•  антивирусные — предназначены для предотвращения зараже­ния компьютерными вирусами и ликвидации последствий зараже­ния;

• архиваторы — позволяют сжимать информацию на дисках;

• русификаторы — приспосабливают программы для работы с русскими буквами;

• для диагностики компьютера — проверяют конфигурацию К, выявляют дефекты и предотвращают потерю данных на дисках;

• для оптимизации дисков — обеспечивают быстрый доступ к ин­формации на диске за счет оптимизации размещения данных на нем;

• для ограничения доступа — позволяют защитить хранящиеся на компьютере данные от несанкционированных пользователей;

• для удаления приложений — обеспечивают корректное удаление комплексов программ, которые записывают свои файлы в системные каталоги, вносят изменения в файлы конфигурации ОС.

Прикладные программы приходят на помощь пользователю в его профессиональной деятельности и делятся на программы общего  специального назначения.

К программам общего назначения относятся:

• программы подготовки текстов (документов) — текстовые процессоры (peflaKTopbi)(WordPad, MS Word, ChiWriter, Edit и др.);

• программы обработки табличных данных — электронные таб­лицы (MS Excel, Lotus 1-2-3, Quattro Pro и др.);

• системы управления базами данных (СУБД) и большими ин­формационными массивами (MS Access, MS FoxPro, Paradox,

Oracle/Informix и др.);

• программы подготовки презентаций (MS PowerPoint, Freelance Graphics фирмы Lotus, Harvard Graphics фирмы Software Publishing);

• интегрированные пакеты, объединяющие в себе функциональ­но различные программы: текстовый редактор; процессор электрон­ных таблиц; графический редактор; СУБД; коммуникационный мо­дуль; дополнительные компоненты (MS Works, Framework, Startnave, MS Office).

К программам специального назначения относятся:

• математические программы (Mathematics, MathCAD, Maple, Mathlab);

•  статистические программы (Statgraphics, Statistica, Forecast

PRO);

• case-технологии — применяются при создании сложных ин­формационных систем, обычно требующих коллективной реализа­ции проекта, в котором участвуют различные специалисты — сис­темные аналитики, проектировщики и программисты;

• издательские системы (например, PageMaker, Ventura Publisher

и др.);

• бухгалтерские программы («Ю.Бухгалтерия», «Инфобухгалтер», «Парус», «Бэст» и др.);

• программы финансового анализа и проектирования (ЭДИП, «Альт-Финансы», «АльтИнвест», Project Expert, Audit Expert и др.);

• правовые базы данных («Консультант-Плюс», «Гарант» и др.);

• банковские системы (RS-BANK, «Ва-Банк СТАРТ» и др.);

• программы создания рисунков, анимационных и видеофиль­мов — графические редакторы (Paintbrush, Corel DRAW, Adobe Photoshop, Adobe Illustrator, редакторы для создания трехмерных изображений: AutoDesk 3D Studio, Corel Dream 3D и др.);

• системы автоматизированного проектирования (САПР) — программы конструирования различных механизмов; программы статистического анализа данных («Компас», AutoCad и др.);

• программы распознавания текстов (FineReader, Cunieform и др.);

• программы-переводчики и программы-словари (Stylus, «Сократ», «Мультилекс», «Контекст» и др.);

• программы проверки правописания и грамматики (ОРФО, «Агама» и др.);

компьютерные игры, обучающие программы, электронные учебники, справочники и т. д.

 

 

Глава 4

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

И ПРИНЦИПЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ

4.1.  Понятие модели и моделирования

Объекты и явления окружающего мира, даже самые простые, на самом деле сложны. Чтобы понять, как объект или явление действу­ет, иногда приходится рассматривать их модели.

Модель — упрощенное представление, аналог реального объек­та, процесса или явления. При построении модели сам объект назы­вают оригиналом или прототипом. Например, каждая детская иг­рушка представляет реальный объект окружающего мира, но зачас­тую только одно или несколько свойств — внешний вид. Для любого объекта может существовать множество моделей, различных по сложности и степени сходства с оригиналом.

Модель необходима для того, чтобы:

• понять, как устроен реальный объект: какова его структура, основные свойства, законы развития и взаимодействия с окружаю­щим миром;

• научиться управлять объектом и процессом: определить наи­лучшие способы управления при заданных целях и критериях (оп­тимизация);

• прогнозировать прямые или косвенные последствия реализа­ции заданных способов и форм воздействия на объект.

Моделирование — построение и изучение моделей с целью полу­чения новых знаний или дальнейшего совершенствования характе­ристик объектов исследования.

Моделирование — метод научного познания объективного мира с помощью моделей. Модель строится таким образом, чтобы она наиболее полно воспроизводила необходимые для изучения качест­ва объекта. Модель должна быть проще объекта и удобнее для изу­чения. Таким образом, для одного и того же объекта могут сущест­вовать различные модели, классы моделей, соответствующие раз­личным целям его изучения.

 

 

4.2. Назначение моделей

Моделировать можно внешний вид, структуру, поведение объ­екта, а также все их возможные комбинации. Это называется аспект моделирования.

Структурой объекта называют совокупность его элементов, а также существующих между ними связей.

Поведением объекта назовем изменение его внешнего вида и струк­туры с течением времени в результате взаимодействия с другими объектами.

Моделирование внешнего вида используется для:

• идентификации (узнавания) объекта;

• долговременного хранения образа. Моделирование структуры объекта используется для:

• ее наглядного представления;

• изучения свойств объекта;

• выявления значимых связей;

• изучения стабильности объекта. Моделирование поведения применяется при:

• планировании, прогнозировании;

• установлении связей с другими объектами;

•  выявлении причинно-следственных связей;

• управлении;

• конструировании технических устройств и т. д.

В процессе моделирования каждый аспект раскрывается через совокупность свойств, но отражаются только существенные свойст­ва с точки зрения целей моделирования.

Каждый аспект моделирования можно охарактеризовать набо­ром свойств:

• внешний вид — набором признаков;

• структуру — перечнем элементов и указанием отношений ме­жду ними;

• поведение — изменением внешнего вида и структуры с тече­нием времени.

Некоторые свойства объекта могут быть выражены числовы­ми значениями. Такие величины носят название параметров мо­дели.

 

 

4.3. Основные этапы построения моделей

Моделирование можно разбить на следующие этапы.

1. Постановка цели моделирования.

2. Анализ моделирования объекта и выделение всех его извест­ных свойств.

3. Анализ его выделенных свойств с точки зрения цели моделиро­вания и определение, какие из них следует считать существенными.

4. Выбор формы представления модели.

5. Формализация.

6. Анализ полученной модели на непротиворечивость.

7. Анализ адекватности полученной модели объекты и цели мо­делирования.

Если условия моделирования позволяют, то рекомендуется по­строить несколько моделей с разными наборами существенных свойств и затем оценить их на адекватность объекту и цели модели­рования.

 

 

4.4. Классификация моделей

Наиболее распространенными классификационными призна­ками для моделей являются:

1. Область использования.

2. Учет в модели временно от фактора (динамики).

3. Отрасль знаний.

4. Способ представления.

По области использования можно выделить следующие виды:

— Учебные модели используются при обучении. К ним можно от­нести обучающие программы, тренажеры;

—  Опытные модели — измененные в размерах копии проекти­руемых объектов, на основе которых объекты исследуются и про­гнозируются их будущие характеристики. К ним можно отнести мо­дель корабля в бассейне, модель автомобиля или самолета в аэроди­намической трубе и др.;

— Научно-технические модели используются для исследования процессов и явлений (стенд для тестирования телетехники, громо­отвод и др.);

—Игровые модели — это различные игры (военные, спортивные, деловые, экономические), проигрывающие реальные и потенци­альные ситуации;

— Имитационные модели имитируют процессы реальной жизни с различной степенью точности. Эксперименты при различных ис­ходных данных позволяют сделать выводы. Этот метод подбора пра­вильного решения получил название метода проб и ошибок.

По учету фактора времени выделяют модели:

—  Статические — единовременный срез информации по дан­ному объекту.

— Динамические — представляют картину изменения объекта во времени.

Один и тот же объект можно охарактеризовать и статической, и динамической моделью.

По области знаний или деятельности человека модели делятся на биологические, социологические, экономические, исторические и т. п.

По способу представления (из чего сделаны) модели делят на две группы

— материальные и абстрактные (нематериальные). Послед­няя категория, в свою очередь, подразделяется на мысленные (вер­бальные) и информационные модели.

Обе содержат информацию об исходном объекте. В материальной модели эта информация имеет реальное воплощение (ее можно полу­чить с помощью органов чувств и измерительными приборами) — цвет, форму, пропорции и т. п. Исследователь материально воздейст­вует на модель. Материальные модели могут быть физическими, ана­логовыми и пространственными.

Физическое моделирование предназначено для воспроизводст­ва динамики процессов, происходящих в реальных объектах (испы­тания объектов в аэротрубе).

В пространственном моделировании используются модели, предназначенные для восприятия пространственных или геометри­ческих свойств изучаемого объекта (макеты, глобусы).

Аналоговое моделирование основано на аналогии математиче­ского описания моделей и объектов, т. е. связано с использованием материальных моделей, имеющих иную физическую природу, чем изучаемый объект, но описывающихся теми же математическими соотношениями, что и изучаемый объект.

В нематериальной модели та же информация представляется в абстрактной форме (мысль, формула, чертеж, схема) и основана на умозрительной связи между объектом и моделью. Этот вид моделей может быть формализованным и неформализованным.

В формализованном моделировании моделью служат системы знаков (знаковое моделирование) или образов (образное моделиро­вание), вместе с коэффициентами задаются правила их преобразо­вания и представления.

К знаковому моделированию относится математика, позволяю­щая для различных явлений применить одинаковые математические описания в виде совокупности формул, уравнений, подчиненных правилам логики и математики. В математических методах широко применяются аналитические и статистические модели. Каждый из этих типов имеет свои преимущества и недостатки.

Аналитические модели учитывают меньшее число факторов, всегда включают допущения и упрощения. Но результаты расчета отчетливее отображают основные закономерности явления.

Статистические модели более точны и подробны, позволяют учесть большее число факторов. К их недостаткам можно отнести громоздкость, плохую обозримость и трудность поиска оптималь­ного решения.

Наилучший результат получается при совместном применении аналитических и статистических моделей.

В образном моделировании модели строятся на наглядных эле­ментах (фотография, рисунок, фильм или звукозапись). Анализ об­разных моделей осуществляется мысленно, поэтому они могут быть отнесены к формальному моделированию (например, столкновение двух молекул, как соударение шаров). В физике широко ис­пользуются «мысленные эксперименты».

Если отображение реальной действительности точно не зафик­сировано (модель не формируется), а вместо нее используется нечто мысленное, служащее основой для рассуждения и принятия реше­ния, то такой анализ проблем можно отнести к неформализованному моделированию.

Материальная и абстрактная модели взаимно дополняют друг друга.

 

 

4.5. Понятие формализации

В общем виде формализация понимается как сведение некото­рого содержания (содержания текста, смысла научной теории, вос­принимаемых сигналов и пр.) к выбранной форме. Например: кни­га — формализация средствами языковых конструкций мыслей ав­тора; оглавление книги — это формализация ее содержательных

частей; научная теория — совокупность формул, графиков, схем, таблиц и т. д.

План действий в результате формализации переводится в алго­ритм.

В основе понятия формализации лежит принцип существова­ния принципиальной возможности разделения самого объекта и его обозначения, т. е. суть объекта не меняется от того, как он называ­ется.

Языки бывают естественные и искусственные.

Язык характеризуется набором используемых знаков, правила­ми образования из этих знаков языковых конструкций — слов, фраз и текстов, а также набором синтаксических, семантических и праг­матических правил использования языковых конструкций.

Правила искусственного языка определяются строго и одно­значно, поэтому такой язык называется формализованным.

 

 

Глава 5

ТЕХНОЛОГИЯ СОСТАВЛЕНИЯ ПРОГРАММ

5.1. Этапы решения задач с помощью компьютера

При решении любой задачи на компьютере предполагается, что некоторая информация подвергается обработке по предварительно составленной инструкции, называемой программой.

На первом этапе выбирается общий подход к решению, устанав­ливается, каким целям должно служить решение задачи и при каких условиях оно будет существовать. При этом производится разбие­ние задачи на более мелкие части, определяется последовательность их решения, выявляются взаимосвязи этой задачи с другими задача­ми, периодичность решения, т. е. осуществляется общая постановка задачи. На этапе постановки задачи формулирует задачу специалист (конструктор, бухгалтер, финансист).

На втором этапе необходимо дать математическое описание зада­чи. Для того чтобы интересующую задачу можно было подвергнуть математическому анализу, должна существовать математическая теория, описывающая закономерности решаемой задачи в виде фор­мул. Такой набор формул называют математической моделью, а второй этап

— построение математической модели решаемой зада­чи — выполняет человек (математик). Лишь в простых случаях мате­матическая модель является одновременно и расчетной схемой, т. е. позволяет по имеющимся исходным данным получить требуемые результаты. Модель определяет искомые величины, как правило, неявно, в виде системы зависимостей. Такая система обычно не­полна, она оставляет математику большую или меньшую свободу

выбора.

Затем следует третий этап — этап алгоритмизации, на котором от математической модели осуществляется переход к расчетной схеме. Суть этого этапа далее будет рассмотрена более подробно.

После разработки алгоритма наступает этап программирова­ния — перевода расчетной схемы на язык машины. При этом фор­мируется последовательность операций, выполняемых машиной, т. е. разрабатывается программа. Программа — это представление алгоритма в виде символов, воспринимаемых компьютером. Этот этап выполняется программистом.

На пятом этапе выполняется тестирование — контроль над вы­полнением программы, включающий в себя ее отладку. Отладка необходима, поскольку вероятность ошибки при программировании очень велика. Ошибка может быть допущена вследствие случайно­сти — неправильной постановки задачи, некорректного математи­ческого описания, невысокой квалификации программиста. Для обнаружения и устранения ошибок используется сам компьютер. При этом осуществляется расчет контрольного примера — совокуп­ности исходных данных, для которых заранее определяются значе­ния выходных данных программы.

Шестой этап предполагает разработку и описание технологии работы программы, т. е. оформление инструкции для конечного пользователя программы. На этом же этапе осуществляется регист­рация программы для оформления авторских прав.

Последний этап — использование программы и обработка ре­зультатов. Продолжительность и частота этого этапа зависят от кон­кретной задачи. В обработке результатов участвует конечный поль­зователь программы и компьютер (вывод информации на экран, графическое представление результатов расчета).

 

 

5.2. Основы алгоритмизации

Совокупность значений переменных, которая должна быть за­дана перед выполнением программы на компьютере, называется исходными данными.

Для решения задачи на компьютере необходимо иметь исход­ные данные и программу, реализующую алгоритм решения задачи.

Алгоритм — это конечная последовательность однозначных предписаний, исполнение которых позволяет с помощью конечно­го числа шагов получить решение задачи, однозначно определяемое исходными данными.

Термин «алгоритм» происходит от латинизации имени великого арабского математика Мухаммеда аль-Хорезми, который еще в IX в. разработал правила выполнения арифметических операций для мно­гозначных чисел. Понятие «алгоритм» использовалось математиками для описания последовательности решения математических задач.

Алгоритм обладает следующими основными свойствами.

Дискретность. Процесс преобразования исходных данных в результат осуществляется дискретно, так что значения величин в каждый следующий момент времени получаются по определенным правилам из значений величин, имевшихся в предшествующий мо­мент времени.

Определенность (детерминированность). Каждое правило алгорит­ма должно быть четким и однозначным. Значения величин, получае­мые в какой-либо момент времени, однозначно определяются зна­чениями величин, полученными в предыдущие моменты времени.

Результативность (конечность). Алгоритм должен приводить к ре­шению задачи за конечное число шагов.

Массовость (универсальность) — алгоритм решения разрабаты­вается в общем виде, так, чтобы его можно было применить для все­го класса задач, различающихся исходными данными.

Процесс разработки алгоритма называется алгоритмизацией и требует определенной квалификации, четкого и полного понима­ния задачи. Сущность алгоритмизации вычислительного процесса проявляется в следующих действиях:

• выделение законченных частей вычислительного процесса;

•  формальная запись каждого из них;

• назначение определенного порядка выполнения выделенных частей;

• проверка правильности выбранного алгоритма по реализации заданного метода вычислений.

 

5.3. Способы представления алгоритмов

Словесный способ. Такое описание алгоритма состоит из словес­ного перечня действий в виде предложений.

Например, стоит задача вычислить:

 

            «Исходные данные ввести в память компьютера в ячейки А и В, про­верить выполнение неравенства А > В. Если оно выполняется, то вычис­лить А — В. Результат обозначить как С и вывести его; в противном слу­чае вычислить А + В, результат обозначить как Си вывести его».

Недостатком такого представления является отсутствие четкой формализации и наглядности выполнения процесса.

Достоинством является то, что таким способом можно описы­вать алгоритмы с любой степенью детализации.

Формульно-словесный способ основан на задании инструкций о выполнении конкретных действий в четкой последовательности в сочетании со словесными пояснениями.

Для рассмотренного задания алгоритм, представленный формульно-словесным способом, будет следующим:

Этап 1. Ввести A, В.

Этап 2. Если А > В, то перейти к этапу 4, иначе — к этапу 3.

Этап 3. С = А — В, перейти к этапу 5.

Этап 4. С = А + В.

Этап 5. Принять значение С за результат.

Этап 6. Вывести С.

Этот способ более компактен, но не является строго формальным.

Табличный способ. Алгоритм задается в виде таблиц и расчетных форм. Этот способ наиболее часто используется в экономических расчетах. Исходные данные и результаты вносятся в заголовки столбцов таблицы, например как в табл. 5.1.

Операторный способ (язык операторных схем). Вычислительный процесс изображается в виде последовательности символов (опера­торов). Они обозначают группы стандартных или нестандартных операций, реализующих законченную процедуру с указанием связи между отдельными операторами. Порядок выполнения — слева на­право, стрелки указывают переход от логического оператора (про­верки), знак «точка с запятой» (;) обозначает конец варианта и по­казывает, что между соответствующими операторами нет связи.

Этот способ значительно упрощает составление программы для ком­пьютера, при этом вместо операторов подставляются соответствующие команды. Недостатком данного способа является его малая наглядность.

Графический способ (метод блок-схемы). При таком представле­нии алгоритма каждый этап отображается в виде геометрических фи­гур — блоков, форма которых зависит от выполняемой операции.

Блок может иметь имя (метку). Линия соединения блоков пока­зывает направление процесса обработки данных. Каждое направле­ние называется ветвью.

Перечень блоков, их наименование, функции, формы, разме­ры определяются ГОСТ 19.003—80. Указанный ГОСТ регламенти­рует изображение и размеры отдельных блоков в блок-схеме, а так­же их взаимное расположение. Основные виды блоков приведены в табл. 5.2.

 

 

5.4. Типы алгоритмов

Алгоритм линейной структуры

Алгоритм линейной структуры состоит из последовательности действий, формирующих одну ветвь вычислений. Примером линей­ного алгоритма может быть алгоритм расчета У по формуле У= X2 (рис. 5.1. блок-схема 1).

Разветвляющийся алгоритм

Существуют задачи, в которых требуется организовать выбор выполнения последовательности действий в зависимости от каких-либо условий. Такие алгоритмы называются алгоритмами разветв­ляющейся структуры.

В них должен присутствовать один или несколько логических операторов (проверки условия) и несколько ветвей решения.

Примером разветвляющегося алгоритма может быть выбор наи­большего из двух введенных произвольных чисел А и В (рис. 5.1. блок-схема 2).

 

 

 

Циклический алгоритм

Алгоритмы, отдельные действия в которых многократно повто­ряются, называются алгоритмами циклической структуры.

Совокупность повторяющихся действий алгоритма принято на­зывать циклом. При разработке циклического алгоритма вводят сле­дующие понятия: параметр цикла

— величина, с изменением значе­ния которой связано многократное выполнение цикла; начальное и конечное значение параметров цикла; шаг цикла — значение, на ко­торое изменяется параметр цикла при каждом повторении.

Цикл организуют по определенным правилам. Циклический ал­горитм состоит из подготовки цикла, тела цикла, условия продол­жения цикла.

В подготовку цикла входят действия, связанные с заданием ис­ходных данных для параметров цикла и других величин, использую­щихся в цикле.

В тело цикла входят: многократно повторяющиеся действия для вычисления искомых величин; подготовка следующего значения параметра цикла; подготовка других значений, необходимых для повторного выполнения действий в теле цикла.

В условии продолжения цикла определяется необходимость дальнейшего выполнения повторяющихся действий (тела цикла). Если параметр цикла превысил конечное значение, то выполнение цикла должно быть прекращено.

Примером циклического алгоритма является алгоритм опреде­ления суммы десяти произвольных чисел, вводимых пользователем (см. рис. 5.1, блок-схема 3). Сумма S =0. Счетчик 1 = 0. По очереди вводятся числа в ячейку А, счетчик увеличивается на 1, число накап­ливается в ячейке S до тех пор, пока счетчик не достигнет 10. После этого вводится значение ячейки S.

Алгоритмы сложной структуры

В рассмотренных ранее алгоритмах решения задач можно выделить части, которые являются типичными для многих алгоритмов. Ниже приведен перечень часто употребляемых сочетаний блоков в алгорит­мах, называемых основными управляющими структурами (рис. 5.2). С их помощью можно построить алгоритмы любой сложности.

 

Существуют правила соединения управляющих структур. Свой­ства управляющих структур лежат в основе современных методов решения сложных задач. В этих методах сначала разрабатывают ре­шение задачи в общих чертах (без деталей), а затем шаг за шагом уточняют детали алгоритма. Такой подход называют пошаговой детализацией алгоритма. Он относится к методу разработки «сверху вниз». В этом методе тоже сначала определяют общее решение, a затем производят детализацию до нахождения полного решения.

 

 

5.5. Методы разработки программ

Программа — это набор машинных команд, которые следует выполнить компьютеру для реализации определенного алгоритма.  Первоначально программисты писали программы в машинных ко­дах. Процесс написания программ в машинных кодах был весьма трудоемким. Критериями оценки разработанных программ были скорость и малый объем требуемой памяти. Сейчас эти критерии уже не столь важны. Необходимо было сделать создание программ технологическим процессом. Для этого были разработаны языки программирования и специальные программы-трансляторы, пред­назначенные для перевода программы с языка программирования в машинный код.

На рис. 5.3 приведена одна из возможных классификаций наи­более распространенных языков программирования.

Машинно-ориентированные языки программирования включают в себя собственно машинные коды и язык Ассемблер. Сочетание кодов представляет одну команду. Этот язык очень эффективен, так как приближен к машинным кодам. Программирование на этом язы­ке называется «программированием на низком уровне» и требует вы­сокой квалификации программиста.

Решение сложных прикладных задач на таких языках очень тру­доемко. Чаще всего эти языки используются для написания опера­ционных систем (ОС) и программ-оболочек для ОС.

Другая группа языков является проблемно-ориентированными языками. Языки этой группы разрабатывались специально для про­граммирования прикладных задач, имеющих сложный алгоритм ре­шения. Их называют языками «высокого уровня». Каждой команде в языке высокого уровня соответствует несколько машинных ко­манд. Текст программы, написанный на языке высокого уровня, называется исходным модулем.

Язык высокого уровня «непонятен» компьютеру, поэтому суще­ствуют специальные программы-трансляторы, переводящие опера­торы языка высокого уровня в машинные коды.

Существуют два типа программ-трансляторов: компилятор и ин­терпретатор.

Компилятор работает сразу со всем исходным модулем, форми­руя на его основе загрузочный модуль, т. е. исполняемый файл, го­товый для выполнения на компьютере. Программа в виде загрузоч­ного модуля выполняется независимо от исходного модуля.

Интерпретатор работает с исходным модулем по шагам. Он раз­бирает (интерпретирует) каждый оператор исходного модуля и вы­полняет его. В режиме интерпретации проще отлаживать програм­му, однако программа работает значительно медленнее, чем ском­пилированная программа.

Существенным шагом по снижению трудоемкости создания программ при повышении их качества, надежности и возможности использования в массовом порядке явилось структурированное программирование. Его основные принципы следующие:

• нисходящее программирование;

• модульное программирование;

• структурное программирование;

• структурный контроль.

Нисходящее программирование основано на иерархическом под­ходе к решению задач и используется на начальной стадии процесса разработки решения задачи. При этом составляется иерархическая модель объекта, выбираются функция, степень детализации.

Иерархическая модель строится по следующим правилам:

•  каждый модуль может быть связан только с одним модулем верхнего уровня и с несколькими модулями нижнего уровня;

• для каждого модуля нижнего уровня имеется выход в модуль верхнего уровня;

• связи между модулями организуются сверху вниз;

• обращение к одному модулю возможно несколько раз, при этом он изображается один раз и оформляется как подпрограмма.

Модульное программирование предполагает независимое программи­рование каждого модуля, начиная с верхнего уровня иерархии. При осу­ществлении тестирования модулей верхнего уровня на модули нижне­го уровня ставится «заглушка», чаще всего в виде оператора печати.

Модули добавляются по одному. После окончания разработки каждого модуля тестируется весь комплекс в целом.

Модульное программирование позволяет существенно сокра­тить время, необходимое на отладку программ.

Структурное программирование — это процесс программирова­ния на алгоритмическом языке с использованием определенных конструкций. При этом следует соблюдать следующие правила:

• любая программа составляется на базе основных алгоритми­ческих структур трех видов: линейного, разветвляющегося, цикли­ческого;

• между этими структурами производится передача управления только вперед — от более высокого уровня иерархии к более низкому;

• запрещается использовать команду переходов «GOTO».

Структурное программирование используется в основном для программирования отдельных модулей.

Структурный контроль используется при решении сложных многомодульных задач. Группе специалистов-сотрудников выдают­ся рабочие материалы по разрабатываемой задаче, они обсуждают и вносят замечания, которые разработчики должны реализовать.

 

 

5.6. Системы программирования

Система программирования — это среда для разработки новых программ на конкретном языке программирования. В нее входят:

— компилятор или интерпретатор;

— интегрированная среда разработки;

— средства создания и редактирования текстов программ;

— обширные библиотеки стандартных программ и функций;

— отладочные программы, т.е. программы, помогающие нахо­дить и устранять ошибки в программе;

— «дружественная» пользователю диалоговая среда;

— многооконный режим работы;

— мощные графические библиотеки; утилиты для работы с биб­лиотеками;

— встроенный ассемблер;

— встроенная справочная служба;

— другие специфические особенности.

Популярные системы программирования — Turbo Basic, Quick Basic, Turbo Pascal, Turbo C, Delphi, Visual Basic и т.д.

Получили распространение системы программирования, ори­ентированные на создание Windows-приложений:

— Borland Delphi — наследник семейства компиляторов Borland

Pascal.

— Microsoft Visual Basic — удобный и популярный инструмент для создания Windows-программ с использованием визуальных

средств.

— Borland C++ — средство для разработки и Windows приложе­ний.

—    Язык Бейсик (BASIC — Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code)

— универсальный символьный код для начинаю­щих. Существует много различных версий Бейсика. Наибольшее распространение имеют следующие: QuickBasic (QBasic) и Visual Basic для Windows. QBasic входит в минимальный комплект постав­ки программного обеспечения компьютера.

— Язык Паскаль был разработан в 1970 г. Никласом Виртом как язык обучения студентов программированию. Интегрированная оболочка Turbo Pascal, разработанная фирмой Borland (ныне Inprise), включает в себя редактор, компилятор, компоновщик и от­ладчик, а также интерактивную справочную систему.

— Язык Си разработан Деннисом Ритчи в 1972 г. как язык, при­годный для программирования новой операционной системы UNIX. Он обрел популярность как язык, в котором удобство, крат­кость и мобильность языков высокого уровня сочетаются с возмож­ностью непосредственного доступа к аппаратуре компьютера, что обычно достигается только при программировании на языке Ас­семблера.

 

 

 

 

 

Глава 6

ОПЕРАЦИОННАЯ СРЕДА MS WINDOWS

6.1. Организация файловой системы

Файловая система характеризует способ хранения и поиска ин­формации на внешнем носителе — жестком диске.

Данные в ПК размещены по иерархическому принципу: на верхнем уровне

— логический диск, на втором уровне — папки (ка­талоги), на третьем — файлы/папки.

Логический диск — это логическая единица жесткого диска ПК. Разметка жесткого диска осуществляется специальной программой. Количество и размер логических дисков определяются пользовате­лем ПК.

Традиционно дисководы для гибких дисков носят название А: и В:. Названия логических дисков винчестера начинаются с  С:, D:, Е: и т. д. На диске С: обычно устанавливаются и хранятся систем­ные программы и файлы, а начиная с диска D:

— размещается лич­ная информация пользователя.

Папки (каталоги, директории) — элементы файловой структуры, отвечающие за систематизацию информации в файловой системе. Состав папок, их название, их наличие определяются пользователем и его методами работы. С точки зрения файловой системы папка — это небольшой файл со списком содержимого данной папки.

Файл — это поименованная область на носителе информации (диске), содержащая данные. Имя файла определяется по опреде­ленным законам и состоит из 2 частей: собственно имени и расши­рения (типа).

Имя файла может содержать русские и латинские буквы, цифры и некоторые знаки (подчеркивание, пробел, дефис, #, $, ...), длина имени не более 255 символов. Некоторые знаки запрещены для ис­пользования в имени -*,?,/, \ и др., поскольку за ними закреплены в системе определенные функции.

Расширение (тип) файла может отсутствовать, но его наличие очень полезно, поскольку позволяет пользователю узнать, какого типа информация находится в файле (.txt — текстовый файл, .doc — документ, . bmp — картинка и т.п.), а операционная система может определить, с помощью какого приложения (программы) можно этот файл прочитать.

Расширения .exe, .com, .bat определяют исполняемые файлы, файлы, внутри которых находится информация, «понятная» ПК на внутреннем языке. Это расширения файлов-программ (приложений).

Для группировки файлов в группы с целью их поиска использу­ются шаблоны имен. В них могут использоваться определенные символы — символы шаблонов. К ним относятся:

* — обозначает любое количество любых символов;

? — любой один символ.

Рассмотрим несколько примеров (шаблонов):

*.txt - все файлы с расширением txt;

А*.ехе — исполняемые файлы, начинающиеся на А;

?K*.doc - файлы со второй буквой К в названии, сделанные в программе Word.

Небольшой файл (до 1 Кб), содер­жащий строку адреса файла, называет­ся ярлыком.

Путь (адрес) файла — это его место­положение в файловой системе. На­пример, для случая на рис. 6.1, путь к файлу file.txt будет таким:

D:\моя\задания\.file. txt

 

 

6.2. Основные положения

MS Windows представляет собой графическую операционную систему (ОС), в которой реализован объектно-ориентированный подход.

Объект — это все, с чем оперирует Windows: диск, папка, про­грамма, группа программ, документ, файл, ярлык, фрагмент доку­мента. Каждый объект уникален, т. е. имеет свой оригинальный на­бор свойств.

Объектно-ориентированный подход предполагает, что первич­ными являются объекты, а обрабатывающие их инструменты — вто­ричны. Пользователь выбирает объект, а ОС предлагает на выбор возможные действия.

Система имен в Windows двойная: имеется возможность ис­пользования длинных имен файлов и папок (до 255 символов, при­чем прописные и строчные буквы расцениваются как одинаковые) и коротких имен (для совместимости с MS-DOS).

Экран Windows представляет собой Рабочий стол, на котором расположены Панель задач, специальные папки Мой компьютер и Корзина, другие папки и отдельные документы. Кроме того, на сто­ле могут находиться Панель каналов, Панель быстрого запуска задач.

На рис. 6.2 показан Рабочий стол в классическом стиле.

Рабочий стол — место для работы. Он занимает весь экран. Фор­мально Рабочий стол представляет собой папку на диске. При установке ОС на Рабочий стол помещаются значки специальных папок и значки программ для работы с Интернетом, электронной почтой и телеконференциями.

Специальные папки — это особые объекты. Они создаются при установке системы, и удалить их нельзя. К ним относятся Мой ком­пьютер, Корзина, Сетевое окружение и

Мои документы. Кроме то­го, на Рабочем столе может находиться значок папки Портфель.

Рассмотрим назначение и состав элементов Рабочего стола.

Мой компьютер — содержит ярлыки доступа к дисководам ком­пьютера, папку Удаленный доступ к сети, ярлыки папок Панель управления и Принтеры. Служит для работы с устройствами, папка­ми и файлами.

Корзина — папка для удаленных с жесткого диска файлов. Оши­бочно удаленные файлы можно восстановить. Окончательно все удаляется с диска только при очистке Корзины. Содержимое папки Корзина можно увидеть, открыв ее двойным щелчком.

Сетевое окружение отражает устройства локальной сети. Пункт Свойства из контекстного меню при активизации этого значка от­крывает окно Сеть, в котором можно проверить наличие программ­ных компонентов Windows для работы с глобальными и локальны­ми сетями, а при необходимости добавить новые.

Мои документы — папка предлагается по умолчанию для сохра­нения созданных документов. На Рабочий стол выносится не сама папка, а ее ярлык — значок, указывающий местонахождение папки.

Портфель — специальное средство для согласования двух вер­сий документа, с которыми работают на разных компьютерах. Под­робнее о некоторых специальных папках см. 6.6.

На Рабочий стол можно также помещать ярлыки наиболее часто используемых устройств, папок, документов и приложений (под­робнее о том, что такое ярлыки и как они создаются, будет рассказа­но в 6.9).

При классической настройке Рабочего стола двойной щелчок по значку открывает соответствующее окно. Если для оформления использован Web-стиль, для открытия объекта достаточно одинар­ного щелчка.

Панель каналов — это одно из средств интеграции с Интернетом, по умолчанию появляется на Рабочем столе, если его вид соответствует изображению Web-страницы. Работа с каналами, как любая работа с Интернетом, требует подключения к сети. Каналами называются специальные Web-узлы, организующие автоматическое обновление информации. На канал организуется подписка аналогично газет­ной. При установке Windows Панель каналов включает те из них, на которые осуществлена подписка. Если Панель каналов не нужна, ее можно удалить. Для этого, щелкнув правой клавишей мыши в сво­бодном месте Рабочего стола, в пункте «Рабочий стол Active Desktop» нужно отключить параметр «Показывать как Web-стра­ницу».

Панель задач служит для запуска приложений и переключения

между ними.

ОС Windows позволяет работать с несколькими задачами одно­временно, при этом активна только одна из задач. При открытии папки, запуске приложения открывается соответствующее окно.

Два программных средства позволяют быстро получить доступ к папкам и файлам, а также к другим устройствам компьютера — это Мой компьютер и Проводник. Они генерируются одним испол­няемым файлом explorer.exe с параметрами соответственно /n и /е.

Пользователю предоставляется возможность установки множе­ства параметров, формирующих индивидуальную операционную среду с учетом привычек, вкуса, опыта и характера каждого кон­кретного пользователя. Настройки выполняются с помощью двух инструментов: Панели задач и Панели управления в команде Главно­го меню Настройка.

В Windows имеется многоуровневая справочная система с кон­текстно-зависимыми подразделами, дающими представление об общих вопросах функционирования Windows и позволяющими от­ветить на конкретные текущие вопросы.

В стандартную поставку Windows входят некоторые программы специального назначения и служебные программы. К программам специального назначения относятся текстовый редактор WordPad, графический редактор Paint, Калькулятор, Блокнот и др.

Служебные программы предназначены для оптимизации работы компьютера. Помимо программ проверки диска (Scandisk) и дефрагментации диска в набор служебных включена программа преобразо­вания диска в FAT32, позволяющая на 20—40% ускорить работу с же­сткими дисками и увеличить их емкость за счет рационального рас­пределения дискового пространства.

Windows осуществляет передачу данных между приложениями и документами через Буфер обмена, помещает объекты, созданные в других приложениях, посредством OLE-технологии (Object Linking and Embedding).

Большинство программ DOS под Windows выполняется в так называемой виртуальной машине DOS.

В Windows реализовано полное объединение с Web. Проводник Windows и Internet Explorer позволяют объединить Web-ресурсы в едином представлении: расширенные средства Web, мастер под­ключения к Интернету, Рабочий стол Active Desktop, каналы, элек­тронная почта и др.

 

 

6.3. Основные инструменты работы в Windows

Основным аппаратным инструментом для работы являются мышь (или ее аналоги) и клавиатура.

Для выбора действий, которые можно произвести с объектом, используется контекстное (оперативное) меню, которое выводится на экран щелчком правой кнопкой мыши, когда курсор мыши ука­зывает на объект.

Основная рабочая кнопка мыши — левая. С ее помощью при классической настройке окон Windows выполняются следующие действия:

•  «щелчок» (короткое нажатие на клавишу) — выделение объ­екта или выполнение действия;

•  «двойной щелчок» (двойное нажатие с небольшим интерва­лом) — выполнение основного для данного объекта действия;

•  «протаскивание» — перемещение мыши с нажатой клавишей. При этом по экрану перемещается то, на что указывает курсор мы­ши. Одно из проявлений

объектно-ориентированного подхода — технология «Drag & Drop» («Перетащить и оставить»), позволяю­щая перемещать и копировать объекты, перетаскивая их мышью с одного места на другое.

Все программные инструменты для работы в Windows можно разделить на несколько групп.

1) Меню — выбор одного из вариантов:

— главное меню, вызываемое кнопкой Пуск;

— локальное меню, расположенное в виде строки в каждом окне;

— контекстное меню, вызываемое правой кнопкой мыши на оп­ределенном объекте или комбинацией клавиш Shift + F10. Содер­жание контекстного меню зависит от выбранного объекта;

— системное меню, расположенное в левой части заголовка окна и вызываемое щелчком мыши или комбинацией клавиш Alt+пробел.

2)  Панели инструментов, располагающиеся в каждом окне обычно под строкой меню или «плавающие» по рабочей области ок­на. Кнопки панели инструментов позволяют выполнить самые рас­пространенные команды.

3) Сочетания клавиш, назначенные для выполнения конкрет­ной операции или функции.

Для активизации пункта локального меню нужно щелкнуть ле­вой кнопкой мыши на нем или нажать клавишу Alt и затем переме­щаться по меню с помощью клавиш со стрелками. Другой способ — набрать сочетание клавиш Alt и подчеркнутую в пункте меню букву. Команды меню, окрашенные светло-серым цветом, недоступны. Выход из меню — клавиша Esc или щелчок мыши вне меню.

В качестве обязательных элементов во всех меню присутствуют пункты: Файл, Правка, Вид, ? (знак вопроса).

В каждом из них имеются подпункты, которые могут иметь от­метки:

  — команда активна (вкл / выкл); • — активна одна команда из нескольких взаимоисключающих; ... — необходимы дополни­тельные установки; ► — есть меню более низкого уровня.

 

 

6.4. Многооконный пользовательский интерфейс

Каждая задача, решаемая в среде Windows, открывается в отдель­ном пространстве, называемом окном. Можно параллельно работать с несколькими задачами. Это означает, что несколько программ на­ходятся в оперативной памяти. Активная работа осуществляется с одной задачей, остальные программы работают в фоновом режиме.

Если в оперативной памяти не хватает места для всей необходи­мой информации, часть ее временно переносится в создаваемый на жестком диске С: «файл подкачки». Такая организация хранения оперативной информации называется «виртуальной памятью». Для нормальной работы файла подкачки на жестком диске должно быть свободно не менее 50 Мб. При использовании файла подкачки ра­бота существенно замедляется.

Каждой открытой (работающей) задаче соответствует клавиша на Панели задач. Щелчками по клавишам можно переходить от за­дачи к задаче.

В Windows существуют четыре основных вида рабочих окон.

Окно папки предназначено для отображения и работы с объекта­ми, вложенными в нее (файлов и папок) (рис. 6.3).

Окно приложения предназначено для работы с конкретной про­граммой. Если программа позволяет параллельно работать с не­сколькими документами, внутри программного окна создаются окна документов.

Окно папки и приложения может быть представлено на Рабочем столе в одном из трех видов: стандартный вид (окно, занимающее не весь экран, раскрытое или распахнутое окно (на весь экран), мини­мизированное (свернутое) окно (до кнопки на Панели задач).

Окно, в котором работают в настоящий момент, называется ак­тивным.

Диалоговое окно открывается после выбора команды для зада­ния условий и определения параметров ее выполнения.

Информационное окно используется для вывода сообщения, обычно имеет одну клавишу ОК.

Кнопки управления окном. В правой части заголовка расположе­ны три кнопки управления окном (рис. 6.3):

• «Закрыть». Окно удаляется с Рабочего стола, с Панели задач удаляется соответствующая кнопка, из оперативной памяти удаля­ется вся информация, относящаяся к этой задаче;

•  «Развернуть», «Восстановить» — превращение окна из нор­мального в развернутое и наоборот;

•  «Свернуть» — окно сворачивается в кнопку на Панели задач.

Системное меню.  Открывается щелчком по значку-кнопке

в верхнем левом углу окна. Содержит команды управления окном. Двойным щелчком по этой кнопке окно закрывается.

Локальное меню. В пунктах этого меню сосредоточены команды (операции) для работы с информацией, находящейся внутри окна.

Панели инструментов. Управление выводом панелей инстру­ментов производится в пункте меню Вид — Панели инструментов.

На панели инструментов могут находиться кнопки и поля со списками, которые дублируют наиболее часто используемые ко­манды меню. Щелчком по кнопке вызывается выполнение соответ­ствующего ей действия. Если задержать курсор мыши на кнопке или списке, выводится всплывающая подсказка.

Поле со списком показывается белым окошком с выбранным значением. Раскрывающая кнопка (со стрелкой вниз) справа от кнопки или свернутого списка раскрывает список параметров или значений для выбора одного из них.

Строка состояния. В нижней части рабочего окна выводится строка состояния, в которой показывается полезная справочная ин­формация по ходу работы. Включение и отключение вывода строки состояния обычно производится в пункте меню Вид.

Полосы прокрутки. Если не вся информация помещается в окне, в нем автоматически создаются полосы прокрутки: вертикальная — справа и горизонтальная

— в нижней части окна. На краях полосы прокрутки находятся кнопки со стрелками, позволяющие прокру­чивать изображение в соответствующую сторону. Между кнопками располагается «бегунок». Его положение соответствует показывае­мой части информации. Перетаскивая мышью бегунок, можно так­же смещать изображение в окне.

Элементы окна могут отключаться через основное меню: Вид — Строка состояния; Вид — Панели инструментов — Обычные кнопки; Вид — Панели инструментов — Адресная строка; Вид — Панели инст­рументов — Ссылки.

Манипулирование с окнами (задачами) — это первый шаг в ос­воении интерфейса Windows.

Изменение размеров окна можно произвести, растянув мышью рамку, нажав кнопки справа в верхней части окна (Свернуть, Развер­нуть, Закрыть), или с помощью контекстного меню на заголовке окна. Кроме того, можно использовать сочетание клавиш Alt + пробел и, выбрав команду Размер, использовать клавиши навигации курсора.

Перемещение окна можно осуществить перетаскиванием его мы­шью за заголовок или Alt + пробел — Переместить.

Упорядочивание окон производится с помощью контекстного ме­ню (рис. 6.4) на свободном пространстве Панели задач и выбора варианта упорядочивания в появившемся контекстном меню.

 

Все операции в Windows можно вы­полнить с помощью одного из трех инструментов: строки меню, контекстного ме­ню и панели инструментов.

Найти и переключиться в нужное окно можно через Панель задач, сочетаниями кла­виш Alt + Tab или Alt + Esc. При желании увидеть на экране все раскрытые окна одновременно следует расположить их каскадом, сверху вниз или слева направо мозаикой.

Просмотр содержимого окна осуществляется с помощью вертикальной и горизонтальной линий прокрут­ки, клавиш Ctrl + Home, Ctrl + End.

 

 

6.5. Папки, документы, приложения

Вся информация на дисках может рассортироваться по папкам, образующим своеобразную емкость с документами, программами и другими вложенными папками. С помощью папок удобно систе­матизировать информацию по темам, клиентам, типам документов.

Щелчок по папке позволит открыть ее, при этом в строке адреса отобразится адрес ее местоположения в файловой системе. Зная этот адрес, можно задать его в строке адреса и попасть в нужную папку, минуя промежуточные.

Кнопки Панели инструментов Вперед, Назад 

и Вверх позволяют соответственно перемещаться между вложенными папками.

Создание папок и файлов

Создать папку можно, выполнив команду Файл — Создать — Папку или вызвав на пустом пространстве окна папки контекстное меню Создать — Папку.

Свойства папок

Просмотреть свойства папки можно с помощью контекстного меню Свойства или Файл — Свойства. Все свойства папок настраи­ваются командой Сервис — Свойства папки, где на вкладке Общие можно установить для папки стиль Web или Обычный, а также оп­ределить способ обзора — все папки просматриваются в одном окне или для каждого открывается отдельное; как применяются двойной и одиночный щелчки и т. д.

На вкладке Вид можно унифицировать представление папок, установить дополнительные настройки: вывод полного пути в стро­ке заголовка, описание атрибутов файлов при просмотре, как ото­бражать скрытые файлы и др.

Настройка вида папки

Вид папки может быть настроен в соответствии с желаниями поль­зователя командой Вид — Настроить вид папки. При этом подключает­ся программа-мастер, в режиме диалога с которой осуществляется настройка. Можно создать НТМ L-страницу для отображения папки, установить фон, цвета подписей, добавить комментарий к папке.

Удалить настройки можно через меню: Вид — Настроить вид папки

— Отменить особые параметры вида папки.

Просмотр и сортировка дисков, папок и файлов

Для получения данных о диске можно в окне программы Мой ком­пьютер указать на значок диска и посмотреть на левую сторону окна.

Существует несколько вариантов просмотра содержимого папки: Список, Мелкие значки, Крупные значки, Таблица, Эскизы страниц. Установить различные виды просмотра можно командой  меню Вид, комбинированной кнопкой (со списком)  Вид на Панели инструментов или через контекстное меню на свободном пространстве окна папки.

Для быстрого поиска самого большого, маленького, старого, нового файлов или для поиска по определенному имени значки можно упорядочить (Вид — Упорядочить значки или через контекст­ное меню на свободном пространстве окна папки) по имени, типу, размеру, дате, а также выстроить (Вид — Выстроить значки).

Выделение папок и файлов

Выделение объекта или группы объектов для дальнейшей рабо­ты с ними осуществляется следующим образом:

• левой кнопкой мыши вытянуть прямоугольную область, в ко­торую попадают выделяемые объекты;

•  отдельный объект — щелчком мыши;

•  все объекты — командой Правка — Выделить все или Ctrl +А;

•  последовательно расположенные объекты — щелчок на пер­вом, нажатие клавиши Shift, щелчок на последнем;

•  отдельно расположенные — щелчок на каждом объекте с одно­временно удерживаемой клавишей Ctrl.

Выделенные объекты можно копировать, перемещать, переиме­новывать, удалять, восстанавливать.

Переименование папок и файлов

Переименование папок и файлов осуществляется так:

• контекстное меню на папке или файле — Переименовать — имя;

•  щелкнуть на подписи дважды, ввести новое название взамен выделенного;

•  Файл — Переименовать.

Удаление папок и файлов

Удаление можно осуществить: командой Файл — Удалить,

кнопкой на панели инструментов , командой контекстного ме­ню Удалить, а также клавишей Del.

Копирование и перемещение папок и файлов

При копировании создается дубликат исходного объекта. Копи­рование осуществляется несколькими способами:

•  выделить объект или группу объектов — Правка — Копировать

■ (при этом все выделенное попадает в специальное место, называемое Буфером обмена) или Ctrl + С — перейти в нужное место — Правка — Вставить или Ctrl + V;

• выделить объект или группу объектов — левой кнопкой мыши  перетащить мышью, не отпуская кнопки и удерживая нажатой клавишу Ctrl.

При перемещении исходный объект располагается в другом  месте файловой системы. Для перемещения выделенных объектов  следует выделить:

• объект или группу объектов — Правка — Вырезать (при этом

■ все выделенное попадает в специальное место, называемое Буфером обмена) или Ctrl+X — перейти в нужное место — Правка —

Вставить;

•  объект или группу объектов — левой кнопкой мыши перетащитъ, не отпуская кнопки.

Для команд Переместить в, Копировать в можно использовать

кнопки  .

Универсальный способ перемещения или копирования объек­та—с помощью правой кнопки мыши. При отпускании кнопки от­крывается контекстное меню для выбора операций.

Если вы случайно переместили объект, то можно воспользо­ваться кнопкой Отмена     пли командой Правка — Отменить.

 

 

6.6. Специальные папки. Корзина.

Программа Проводник. Работа с Портфелем.

Как отмечалось выше, кроме обычных папок в Windows сущест­вуют специальные папки.

Папка Корзина

                                                                                                                                                                                 

Специальная папка Корзина служит для удаленных папок и документов. Содержимое корзины можно удалить физически полностью командой Файл

— Очистить Корзину или через контекстное меню командой Очистить Корзину. Можно удалять файлы сразу, нажав сочетание клавиш Shift + Del.

Папку Корзина можно настроить и просмотреть ее свойства ко­мандой контекстного меню Свойства. Можно настроить независи­мые конфигурации корзины для каждого диска или единые для всех дисков, установить размер корзины и способ удаления (флажки «Уничтожать файлы сразу после удаления, не помещая их в корзи­ну» и «Запрашивать подтверждение на удаление»).

Программа Проводник

Программа Проводник предназначена для манипуляций с фай­лами и папками, для просмотра и поиска нужных данных в системе.

В отличие от папки Мой компьютер окно Проводника разделе­но на две части (рис. 6.5): в левой — иерархия всех папок, в пра­вой — содержимое папки, выделенной в левой части. Дерево на ле­вой панели можно разворачивать и сворачивать, показывая и пряча вложенные папки. Слева от папок, содержащих вложенные папки, находятся квадраты со знаками «+», если вложенные папки спрята­ны, и « — », если они показаны. Щелчком по квадрату можно соот­ветственно показать или спрятать вложенные папки.

Работа с Проводником нагляднее и позволяет быстрее перехо­дить из папки в папку. Граница между областями в окне может быть передвинута.

Способы вызова программы Проводник:

•  Пуск — Программы — Стандартные — Проводник;

•  в папке Мой компьютер выбрать любой объект и выполнить команду Файл

— Проводник или контекстное меню — Проводник;

•  щелчок по файлу explorer.exe;

•  из контекстного меню для кнопки Пуск;

•  с помощью ярлыка программы Проводник (файл explorer.exe) на Рабочем столе.

Копирование и перемещение файлов и папок в Проводнике очень удобно осуществлять путем перетаскивания их мышью в нуж­ное место. Копирование требует одновременного нажатия клавиши Ctrl.

Работа с Портфелем

Портфель — это специальная папка. Если при установке Windows включена функция создания Портфеля, он автоматически создается на Рабочем столе.

Портфель нужен для обеспечения согласования двух версий од­ного документа при работе с ним на разных компьютерах (напри­мер, в офисе и дома).

Копирование выделенных документов в Портфель производит­ся командой Файл

— Отправить. Можно также просто перетащить выделенные файлы и «положить» их в Портфель. Затем Портфель переносится на носитель информации.

На другом компьютере файлы можно перенести на жесткий диск или работать с ними прямо из Портфеля, как с обычной папкой.

При возврате Портфеля на первый компьютер надо обновить исходные документы. Для этого следует:

1) открыть Портфель двойным щелчком;

2) выбрать меню Портфель и обновить все или выделенные фай­лы. При согласовании документов обновляются более ранние фай­лы, независимо от того, где они находятся: в основной папке или

в Портфеле.

Может быть создано несколько Портфелей в разных папках.

Порядок создания:

1) в окне Мой компьютер или Проводник открыть нужную папку;

2) Файл — Создать, выбрать Портфель.

Нельзя в разные Портфели помещать копии одного и того же до­кумента, так как при согласовании версий система может запутаться.

 

 

6.7. Поиск файлов и папок

Команда Поиск (Найти) позволяет найти файл или папку по лю­бой известной информации, включая часть имени, тип, диапазон дат, фрагмент содержимого файла и др. Команда вызывается по-разному:

•  Пуск — Поиск — Файлы и папки;

• контекстное меню для кнопки Пуск — Найти;

• в окне Проводника или окне папки Сервис — Поиск — Файлы и папки.

 

 

6.8.  Настройка Рабочего стола

Размещение на Рабочем столе активных объектов

В Windows существует возможность размещать на Рабочем столе активные элементы с постоянно меняющейся информацией (карту погоды, биржевые новости и др.). Элементы активного содержимо­го добавляются из коллекции Рабочего стола, включающей уже раз­работанные Web-страницы.

Добавление активного элемента осуществляется следующим обра­зом: контекстное меню в пустом пространстве Рабочего стола — Рабо­чий стол — Настроить вид рабочего стола — Свойства: Экран — вкладка Веб — Отображать веб-содержимое на рабочем столе — Создать. В окне «Новый элемент рабочего стола» — кнопка Галерея или Обзор, откро­ется страница, в которой можно найти подходящий объект.

Активных элементов может быть много, а отображаться могут не все. Просмотр имеющихся на Рабочем столе активных элемен­тов осуществляется так: контекстное меню на пустом пространстве Рабочего стола — Рабочий стол Active Desktop — Настроить Рабочий стол — Свойство: Экран — вкладка Web-страница.

Вызов программ через Главное меню

Панель задач служит для запуска задач и переключения между ними. При указании мышью кнопки Пуск вызывается Главное ме­ню. Пункты меню, отмеченные стрелкой вправо ►, содержат меню следующего уровня (подменю). Такие меню называются каскадиро­ванными.

6.9. Использование ярлыков

Для быстрого доступа к различным часто используемым объек­там применяется специальный значок — «ярлык», который разме­щается на Рабочем столе или в окне. Для одного документа можно создать сколько угодно ярлыков. Ярлык представляет собой файл, содержащий ссылку (адрес в файловой системе) на документ, папку

или программу.

При перетаскивании ярлыка документа на ярлык принтера или внешнего носителя можно соответственно начать распечатку или копирование документа на него.

Способы создания ярлыков:

• вызвать контекстное меню на пустом пространстве окна — Создать — Ярлык

— кнопка Обзор — найти нужный файл — задать

имя ярлыка;

• через папку Мой компьютер: Файл — Создать — Ярлык;

• с помощью пункта меню Правка: Правка — Копировать, затем перейти в нужное место, вызов контекстного меню — Вставить яр­лык;

• найти нужный файл, правой кнопкой мыши перетащить его в нужное окно, в открывшемся меню указать Создать ярлык;

• найти файл, левой кнопкой перетащить в нужное место с од­новременно нажатыми клавишами Ctrl + Shift.

К параметрам ярлыка можно отнести: атрибуты (скрытый, ар­хивный, системный); вид значка; сочетание клавиш для быстрого вызова; размер окна после запуска ярлыка (обычное, развернутое, свернутое). Изменение параметров ярлыка осуществляется в пункте Свойства (меню Файл или контекстное меню).

 

 

6.10.  Справочная система Windows

Справочная система Windows включает в себя подробное описа­ние функций и объектов системы и предоставляет средства получе­ния информации по определенной теме в процессе работы.

Вызов Справки осуществляется следующими способами:

• Пуск — Справка;

• клавиша F1;

• в окне любой папки Справка — Вызов Справки;

• в окне любого приложения — знак вопроса в меню.

К справочным средствам относятся: Содержание, Предметный указатель, Поиск. Содержание представлено в виде открывающегося оглавления. Предметный указатель устроен, как и указатель в конце книги. Поиск охватывает более широкий круг вопросов.

 

6.11. Персонализация Windows

Персонализация Windows предполагает настройку всего интер­фейса под потребности, особенности и привычки конкретного поль­зователя. К такого рода настройкам можно отнести:

• реорганизацию Главного меню;

• автоматический запуск программ;

•  создание и использование меню Избранное;

•  настройку панели быстрого запуска;

•  настройку экрана, мыши, клавиатуры, звука и т. п.

Настройка Главного меню

Главное меню — это папка, размещенная в папке Windows. Обычно в Главном меню находятся наиболее часто используемые пользователем документы и программы, поэтому в него можно до­бавлять (или удалять) объекты как в обыкновенную папку через ок­но Настройка меню.

Добавление программы в меню осуществляется командами Пуск — Настройка

— Панель задач и меню Пуск — вкладка Дополни­тельно — Добавить. Подключаемый мастер новых пунктов в интер­активном режиме позволит включить новый пункт в произвольное место меню, создать новый подпункт в виде папки и др. Можно до­бавить пункт через кнопку Вручную, имея в виду, что Главное ме­ню — это папка и внести в нее элемент можно через добавление яр­лыка в папку.

Перемещение программы в произвольную позицию Главного меню осуществляется так: левой кнопкой мыши ярлык программы из любого места файловой системы перетаскивается сначала на кнопку Пуск, затем после открытия первого уровня каскадирован­ного меню на нужный пункт этого уровня и т. д.

Переименование пунктов в Главном меню можно произвести так: Пуск

— Настройка — Панель задач или меню Пуск — вкладка Настройка меню — кнопка Вручную. В папке Главного меню нужно найти объект для переименования и с помощью контекстного меню изменить ему имя.

Удалить пункт из меню можно, вызвав на нем контекстное ме­ню — Удалить или клавишей Del.

Автоматический запуск программ

Для обеспечения автоматического запуска программ или открытия файлов сразу после загрузки системы нужно добавить ярлыки этих про­грамм или файлов в меню Автозагрузка (Startup). Удаление ярлыка из Автозагрузки можно осуществить перетаскиванием его в Корзину.

Создание и использование меню Избранное

При увеличении числа пунктов в Главном меню оно становится труднообозримым. Существует возможность в меню Программы и Избранное сгруппировать команды по типу и создать каскадирован­ные меню. Традиционно меню Программы используется для ярлыков программ, а Избранное предназначено для ярлыков папок и файлов.

В папку Избранное можно добавлять четыре типа объектов: файл, папку, каскадированное меню и Web-страницу.

Добавить документ в Избранное можно следующими способами:

• перетаскиванием через кнопку Пуск в нужное место;

•  в окне любой папки, вызванной через Мой компьютер или Проводник, выбрать пункт меню Избранное — Добавить в Избранное.

Каскадированное меню получается за счет создания в папках Избранного подпапок. Технология такова:

• открыть папку, меню Избранное — Упорядочить Избранное;

• в окне Упорядочить Избранное создать новую папку, исполь­зуя кнопку  на Панели инструментов; в Главном меню в Из­бранном  поя­вится новый пункт, пока пустой;

• перетащить в созданный пункт нужный файл или ярлык, поя­вится название ярлыка.

Настройка Панели быстрого запуска

Панель задач включает Панель быстрого запуска (рис. 6.6) с кноп­ками, которые запускают часто используемые программы.

Добавление кнопок на эту панель происходит путем перетаски­вания нужной программы на Панель быстрого запуска правой

 

 

 

 

кнопкой мыши — Создать ярлык и расширения области Панели бы­строго запуска с помощью перемещения разделителя панелей. Уда­ляются кнопки с этой панели через команду контекстного меню на кнопке Удалить.

Панель управления

Настройки выполняются с помощью двух инструментов: Пане­ли задач и Панели управления в команде главного меню Настройка.

Панель управления — специальная папка с многочисленными средствами настройки компьютера (рис. 6.7). Количество значков в Панели управления зависит от конфигурации ПК, подключенных устройств и программного обеспечения.

Открыть Панель управления можно следующими способами:

•  Пуск — Настройка — Панель управления;

•  Мой компьютер — двойной щелчок на значке Панель управ­ления;

•  Пуск — Выполнить — название файла control.exe.

Настройка системного времени и даты (Дата/время)

Через элемент Дата/время производится настройка системного времени и даты, выбор часового пояса. На вкладке часовых поясов можно включить автоматический переход на летнее время.

Диалоговое окно и настройки Дата/время можно открыть, щелкнув на индикаторе часов правой кнопкой мыши и выбрав пункт Настройка даты/времени.

Оформление экрана (Экран)

При активизации значка Экран открывается окно Свойства эк­рана. Его можно открыть, выбрав пункт Свойства из контекстного меню Рабочего стола с несколькими вкладками.

Оформление. Установка цвета для различных элементов экрана. Можно выбрать одну из существующих схем (сочетание цветов раз­личных элементов экрана) или самостоятельно выбрать цвет для любого элемента.

Определение фона Рабочего стола. Здесь имеются две возможности:

1) задать Рисунок — выбирается один из предлагаемых в списке рисунков (можно

также выбрать рисунок через диалог Обзор...), ко­торый может располагаться в центре стола, размножаться на весь Стол («замостить») или растягиваться на всю поверхность Стола («растянуть»). Используются цвета выбранного рисунка;

2) задать Фоновый узор — выбранный узор создается на том цве­те Рабочего стола, который был выбран в Оформлении.

Заставка. Выбор интервала времени после которого появляется заставка и вида заставки из предлагаемого списка. Каждую заставку можно просмотреть (клавиша Просмотр) и дополнительно настро­ить (клавиша Настройка). Здесь же можно настроить энергосберегающие функции монитора.

Включение пароля для заставки приводит к тому, что после появ­ления заставки она убирается с экрана только после ввода установлен­ного пароля.

Для снятия или изменения пароля следует до вывода на экран заставки открыть Панель управления — Экран — Заставка и отме­нить или изменить пароль.

Эффекты. Можно сменить значок одного из основных объектов Рабочего стола и настроить некоторые дополнительные параметры

отображения.

Web. Выбор активных компонентов и настройка Active Desktop.

Настройка. Определение характеристик монитора — разрешаю­щей способности и цветовой палитры.

Язык и стандарты

Установка основных языков и стандартов представления денеж­ной единицы, чисел, времени и даты.

Регион и язык. Настройка основного языка влияет на стандарт­ные форматы остальных параметров, т. е. при выборе страны авто­матически устанавливаются принятые в ней форматы для представ­ления чисел, денежной единицы, времени и даты. Однако эти фор­маты можно изменить и вручную на следующих вкладках.

Числа. Определение стандартного формата представления чисел.

Денежная единица. Стандартный формат денежной единицы.

Время. Формат представления времени.

Дата. Форматы краткой и полной даты.

Мышь

Кнопки мыши. Смена клавиш (для левши) и изменение скорости двойного нажатия.

Указатели. Выбор схемы, определяющей вид курсора мыши в различных режимах.

Перемещение. Изменение скорости перемещения курсора мыши и включение/выключение шлейфа при движении мыши.

Принтеры

Окно установки и настройки принтеров можно открыть в пунк­те Настройка Главного меню. Ярлык окна Принтеры находится в папках Панель управления и Мой компьютер.

В окне находятся значки установленных принтеров и Мастер установки новых принтеров. Для установки нового принтера требу­ется инсталляционный диск или диск, содержащий программу-драйвер устанавливаемого принтера. Для каждого из принтеров за­даются параметры, которые при печати, всеми приложениями счи­таются принятыми по умолчанию (размер бумажного листа, его расположение, качество печати и т. п.). Проверить и изменить зна­чения этих параметров можно с помощью контекстного меню, вы­брав команду Свойства.

Установка и удаление программ

Установить/удалить. Можно установить новую программу с носителя или удалить любую из установленных ранее программ.

Установка Windows. Добавление стандартных компонентов Win­dows.

Загрузочный диск. Создание системной (загрузочной) дискеты.

Установка оборудования

Включается Мастер установки нового устройства.

Если устройство уже подключено к компьютеру, предоставляет­ся возможность его автоматического поиска и установки.

При отказе от автоматической установки пользователь может сам указать устанавливаемое устройство, папку и имя файла-драй­вера на носителе информации.

Система

Информация о различных системных характеристиках, уста­новленных устройствах, выбранной конфигурации системы и пара­метрах, влияющих на быстродействие компьютера.

Пользователи и пароли

Возможность с помощью Мастера задать имя, пароль и основ­ные настройки для нового пользователя. Каждый пользователь мо­жет иметь собственные настройки системы; свои папки Мои доку­менты, Корзина, Избранное; свое подключение к Интернету и т. п.

 

 

6.12. Краткая характеристика стандартных

приложений Windows

Текстовый редактор WordPad

Текстовый редактор WordPad (wordpad.exe) предназначен для работы с небольшими документами. Он позволяет работать с длин­ными именами файлов, просматривать файлы перед печатью, ис­пользовать различные виды форматирования шрифтов и абзацев, включать в документ цветные иллюстрации, звуковые коммента­рии, музыкальные и видеофрагменты.

К недостаткам можно отнести невозможность одновременной работы с несколькими документами, отсутствие колонтитулов, кон­троля правописания, стилей, подбора синонимов и др.

Запуск редактора осуществляется Пуск — Программы — Стан­дартные

— WordPad.

Блокнот

Программа Блокнот (notepad.exe) предназначена для работы только с небольшими (не более 64 Кб, 50 тыс. символов) текстовы­ми (с расширением .txt) файлами, файлами инициализации (с расширением .ini) и файлами с расширением .htm, не требующими форматирования.

Блокнот также применяется в бортовых компьютерах для веде­ния журнала или дневника. Для этого в начало документа помеща­ется команда «.log» (без кавычек). После этого каждый раз при от­крытии этого документа в нем будет регистрироваться системное время.

Калькулятор

Программа Калькулятор (calc.exe) предназначена для выполне­ния расчетов. Калькулятор может быть представлен в двух видах: обычном и инженерном (пункт меню Вид). Количество функций ин­женерного калькулятора значительно шире.

С помощью команды меню Правка — Копировать можно пере­нести полученный результат в другое приложение.

Графический редактор Paint

Программа Paint (paint.exe) служит для создания, просмотра и ре­дактирования цветных графических изображений, создает и читает растровые (точечные) bmp-файлы, а также файлы форматов рсх. Созданные в Paint рисунки можно внедрять в другие документы.

Окно Paint включает в себя, наряду с меню, строкой состояния и стандартными элементами окна, Панель инструментов (слева), набор образцов (под Панелью инструментов), палитру (внизу) и ин­дикатор текущих цветов рисования (слева от палитры). Отключив эти поля в пункте меню Вид, можно увеличить область рисования.

Программа редактирования графических документов Imaging

В Windows в набор стандартных программ добавлена программа работы с отсканированными изображениями Imaging. С ее помощью можно отредактировать документ, который отображается в окне про­смотра, например, для добавления страниц или создания заметок, из­менения ориентации (поворотов) как всего документа, так и отдель­ных страниц. Программа Imaging не работает с файлами .gif или jpeg.

Запуск программы осуществляется Пуск — Программы — Стан­дартные

— Imaging.

Чтобы начать редактирование существующего документа в про­грамме Imaging, выберите команду Файл — Открыть рисунок для из­менения.

Для создания пустого документа используется команда Файл — Создать и можно выбрать спецификации, задаваемые на вкладках Тип файла, Цвет, Сжатие, Разрешение и Размер.

Можно увеличить/уменьшить масштаб страницы (Масштаб — Крупнее/Мельче). Каждое выполнение команды увеличивает/ уменьшает масштаб страницы вдвое.

Просмотр Буфера обмена

Эта стандартная программа (clipbrd.exe) открывает окно Буфера обмена и показывает его содержимое.

Так как в Windows можно параллельно работать с несколькими задачами, можно открыть окно Буфера обмена параллельно с дру­гой работающей программой и при необходимости просматривать

его содержимое.

Командой Файл — Сохранить как... содержимое Буфера обмена можно сохранить на диске в файле с расширением xlp.

Таблица символов

Эта программа (charmap.exe) находится в папке Служебные. Она позволяет выбрать, скопировать в Буфер обмена и вставит в нужное место символы, которые нельзя ввести с клавиатуры.

В верхнем поле со списком показываются шрифты, установлен­ные в Windows. Для выбранного шрифта внизу отображается табли­ца символов.

Символ, выбранный в таблице клавишей Выбрать, помещается в окно Копировать символы:. Можно выбрать несколько символов.

Символы, находящиеся в окне Копировать символы:, копируют­ся в Буфер обмена щелчком по клавише Копировать.

Адресная книга

В операционной системе Windows может быть создана единая Адресная книга, данные из которой могут использоваться в различ­ных программах.

В окне Адресной книги можно:

• добавить в список нового абонента (кнопка Создать — Кон­такт) или группу абонентов (кнопка Создать — Группу);

• для выделенного в списке абонента выбрать действие (кнопка Действие

— Отправить почту/Отправить сообщение/Позвонить/Вы­зов по Интернету);

•  изменить данные выбранного абонента (кнопка Свойства) или удалить его из списка (кнопка Удалить);

•  осуществить поиск абонента в Адресной книге или в Интернете.

В окне Свойства (Создать — Контакт) есть несколько вкладок.

Обязательно следует ввести имя и адрес электронной почты — без этого нельзя добавить абонента в список. Остальная информация не является обязательной.

Служебные программы Windows

Windows предоставляет пользователю набор программ, предна­значенных для оптимизации работы компьютера и для решения различных проблем, возникающих на уровне операционной систе­мы. Список служебных программ содержится в пункте меню Пуск — Программы — Стандартные — Служебные.

Программа дефрагментации диска предназначена для оптимиза­ции размещения файлов на диске.

В процессе работы с файловой системой, при создании, копиро­вании, а главное, удалении файлов на жестком диске образуются пустые места. Если информация из одного файла попадает в не­смежные области на диске, то время доступа к таким файлам существенно увеличивается. Это сказывается на быстродействии систе­мы в целом. Программа реорганизует файлы и неиспользованное пространство на диске таким образом, чтобы ускорить работу ком­пьютера. Процесс дефрагментации занимает некоторое время, за­висящее от размера жесткого диска. После завершения работы выводится сообщение о количестве перемещенных фрагментов фай­лов и оставшейся фрагментации диска.

Программа Проверки диска (Scandisk) обнаруживает и по воз­можности устраняет проблемы на жестком диске или дискете. При запуске программа запрашивает имя проверяемого диска, режимы проверки (полная или стандартная). Можно активизировать опцию автоматического исправления обнаруженных ошибок. После завершения работы программа выводит сообщение о результатах тести­рования. Просмотрите результаты и закройте окно программы.

Программа Сведения о системе собирает и отображает сведения о конфигурации системы. Окно Сведения о системе позволяет быстро .собрать данные, необходимые для устранения неполадок. Отобра­жаемые сведения о системе разделены на три категории верхнего уровня, которые соответствуют узлам ресурсов, компонентов и про­граммной среды.

 

 

6.13. Обмен данными между приложениями Windows

В Windows имеется Буфер обмена (фрагмент оперативной памя­ти), с помощью которого можно перемещать или копировать объекты из одного места в другое, в том числе вставлять данные, созданные одной программой в документ, созданный другой программой.

Важнейшее проявление интеграционных свойств Windows — это возможность объединять в одном документе объекты различной структуры: тексты, рисунки, таблицы и т. д. и в дальнейшем редак­тировать каждый объект с использованием средством программы, которой он создавался.

Эти возможности представляет OLE-технология (Object Linking and Embedding

— объектное связывание и встраивание), которую под­держивают большинство приложений, работающих в среде Windows.

Документ, в который помещается объект, называется докумен­том-приемником, или клиентом. Приложение, в котором создан документ-приемник, называется

приложением-клиентом. Доку­мент, откуда берется объект, — документом-источником, или сер­вером. Приложение, в котором создан документ-источник, называ­ется приложением-сервером.

Объект, помещаемый в документ, может быть внедренным или связанным и должен быть создан программой, поддерживающей OLE-технологию (из стандартных приложений это WordPad, Paint, Калькулятор).

Основное отличие между связанными и внедренными объекта­ми (рис. 6.8) заключается в месте их хранения, а также способе об­новления данных при их перемещения данных при их поме­щении в конечный файл.

При внедрении объекта в до­кумент помещается его копия, которая «живет» в документе «своей жизнью», независимо от исходного документа. В этом случае при изменении исходно­го файла объект не изменится.

 

При связывании объекта предполагается, что в документе хра­нится только ссылка на объект, по которой этот объект подгружает­ся в документ при его открытии, что создает иллюзию размещения самого объекта в документе. Обновление объекта происходит только при изменении исходного файла, т.е. связанные данные хранятся  в исходном файле. Рекомендуется использовать связанные объекты, если важен размер

файла-приемника.

Для временного хранения данных и передачи их из одного приложения в другое применяется Буфер обмена.

Скопировать содержимое активного окна Windows в Буфер обмена) можно путем нажатия сочетания клавиш Alt + Print Screen. Для поме­щения изображения всего экрана используется клавиша Print Screen.

Внедрение объекта (OLE-технология)

Внедрение или встраивание (Embedding) — это передача в клиентское приложение полной копии объекта, созданного в серверном приложении. Эта копия существует и редактируется совершен­но автономно, независимо от исходного.

Помещение объекта в документ-клиент производится командой Вставка

— Объект — Создание/Создание из файла. Этим способом можно внедрить объект только целиком.

Связывание объектов (OLE-технология)

Связывание (Linking) предполагает установление связи между объектом из серверного приложения и документом, созданным в клиентском приложении. При этом в документ передается не ко­пия, а ссылка на объект, которая при вызове документа заменяется самим объектом. Из этого следует, что объект должен обязательно существовать в виде файла, чтобы можно было осуществить ссылку на него. Если в серверном приложении производится изменение объекта, то все изменения автоматически или по запросу отобража­ются в документе клиентского приложения.

Технология связывания объектов такова: Вставка — Объект — Создание из файла — флажок Связь с файлом.

При наличии в документе связанного объекта становится дос­тупным пункт Связи в меню Правка. В этом окне можно увидеть на­звание и местоположение связанного файла, установить способ об­новления (автоматический или по запросу), выполнить операции по корректировке и прерыванию связи.

Редактирование объектов OLE-технологии

Внедренные и связанные объекты можно изменить и отредакти­ровать. Для этого можно:

• два раза щелкнуть мышью на объекте и в открывшемся прило­жении отредактировать объект;

• вызвать контекстное меню — Объект — Изменить;

•  Правка — Объект — Изменить.

 

 

6.14. Основы работы в Интернете в Windows-среде

Общие положения

В Windows предусмотрены специальные средства, облегчающие пользователю работу с глобальной сетью. Рабочий стол может быть представлен как Web-страница с Панелью каналов. Для этого сле­дует в контекстном меню Рабочего стола выбрать опцию Рабочий стол Active desktop — Отображать веб-содержимое. На Панели быст­рого запуска расположена специальная кнопка, предназначенная для запуска обозревателя Internet Explorer .

Запустить обозреватель также можно командой Пуск — Про­грамма Internet Explorer или выбрать значок на Рабочем столе.

Для облегчения поиска информации в Интернете используются специальные поисковые системы: Yahoo, AltaVista, Infoseek, Yandex Hot Bot, Rambler, Апорт. Для запуска поисковой системы использу­ется кнопка  на панели инструментов обозревателя. Для вызова конкретной поисковой системы можно набрать ее имя в адресной строке обозревателя.

Полезную Web-страницу, к которой можно обращаться много раз, целесообразно включить в меню Избранное. После этого для вызова данной страницы не понадобится запоминать ее адрес или искать ее с помощью поисковых систем обозревателя, достаточно будет щелкнуть на соответствующей строке в меню Избранное.

Для добавления выбранной страницы в Избранное следует в ок­не обозревателя выбрать Избранное — Добавить в Избранное. Поя­вится окно Добавление в Избранное. Доступ к добавленной странице осуществляется нажатием кнопки Избранное.

Отправка и получение электронной почты

Для организации отправки и получения электронной почты предусмотрена программа Outlook Express, позволяющая создавать, адресовать и пересылать сообщения электронной почты одному или нескольким получателям. Для ее запуска используется кнопка на Панели быстрого запуска.

Окно Outlook Express состоит из двух частей: области папок и области просмотра. В левой части окна приведен список папок, предназначенных для хранения сообщений. Обычно используется пять папок для входящей и исходящей информации. В области просмотра отображается содержимое выделенной папки, а внизу пред­ставлено содержание выделенного сообщения.

Для создания сообщения следует щелкнуть на кнопке Создать со­общение . Откроется окно создания сообщения, состоящее из двух частей. В верхней части окна в поле Кому следует ввести адрес электронной почты, по которому будет отправлено сообщение.

В нижней части окна вводится текст сообщения. Для отправки подготовленного сообщения следует нажать кнопку  . Ок­но Создать сообщение закроется. Сообщение переместится в папку Исходящие. Затем следует щелкнуть на кнопке Доставить почту . Сообщение отправлено и переместилось в папку Отправленные.

Для получения почты используется папка Входящие. Число ря­дом с папкой указывает, сколько в ней содержится непрочитанных сообщений. Для получения сообщения следует щелкнуть на кнопке Доставить почту. Система свяжется с сетевым сервером, получит все поступившие сообщения и поместит их в папку Входящие. Для ответа на сообщение достаточно выделить нужное сообщение в папке Входящие и нажать на кнопку Ответить отправителю. После этого заголовок ответа будет содержать имя, адрес автора, тему исходного сообщения, а также его исходный текст. Далее следует ввести текст ответа и щелкнуть на кнопке Отправить. Ответ будет помещен в папку Исходящие. Для отправки ответа используется кнопка Отпра­вить почту.

Для удаления ненужного сообщения следует выбрать его и на­жать на кнопку Удалить. Удаленные сообщения помешаются в пап­ку Удаленные. Для удаления сообщений с жесткого диска следует открыть эту папку, вызвать контекстное меню уничтожаемого сооб­щения и выбрать Удалить. Появится сообщение, запрашивающее подтверждение удаления. При ответе «Да» сообщение будет оконча­тельно удалено из Outlook Express.

 

6.15. Форматирование дискет

Для форматирования дискет следует в окне Мой компьютер вы­звать нужный дисковод.

Из меню Файл или контекстного меню выбрать команду Форма­тировать. В диалоговом окне Форматирование выбрать:

• емкость — в зависимости от качества дискеты (HD или DD);

• способ форматирования:

*      быстрое (удаление информации с диска);

*      полное;

*      только перенос системных файлов. Этот способ позволяет записать на дискету

системные файлы операционной сис­темы, которые загружаются в оперативную память при включении компьютера. Загрузка с дискеты нужна при не­исправностях жесткого диска, однако для этого следует создать загрузочную дискету.

В процессе форматирования можно также присвоить диску метку (имя); вывести отчет о результатах.

 

 

6.16. Операционная система Windows Vista

Windows Vista (Vista — взор, перспектива) — имя новой операционной системы фирмы Microsoft.

В данном разделе будут рассмотрены некоторые новые возможности и свойства, появившиеся в этой версии программы, и отмечены существенные изменения, к которым относятся:

— интерфейс Aero;

— боковая панель;

— новые элементы Проводника;

— новые возможности поиска файлов и папок;

— новый браузер Internet Explorer;

— новые программы проигрывателя Windows Media и фотоальбома.

Новый интерфейс

Окно Рабочего стола в версии Vista выглядит узнаваемо, но в  нем присутствуют новые элементы (рис. 6.9).

Боковая панель — один из них, позволяет иметь под рукой информацию, в виде мини-приложений для постоянно обновляемой  информации (прогнозы погоды, новости, расписание транспорта  и др.) или простые программные средства — калькулятор, часы и др.

Для появления Боковой панели на Рабочем столе нужно выполнить  команду Пуск - Все программы — Стандартные — Боковая панель Windows. Настройка и прокрутка приложений Боковой панели (если на ней будет находиться много элементов) осуществляются с по­мощью указанного на рис. 6.9 инструмента.

На Панели задач размещаются все активные в данный момент окна. При подведении указателя мыши к кнопке на Панели задач появляется миниатюра окна, в которой динамически отображаются все изменения при работе в этом окне (см. рис. 6.9). При поиске нужного окна с помощью Alt+ Tab на экран тоже выводятся миниа­тюры окон.

Есть возможность вывести все открытые окна в трехмерном ви­де (Windows Flip 3D) с помощью сочетания клавиш Win+Tab или кнопкой Переключение между окнами на панели Быстрого запуска.

В версии Vista Главное меню выглядит несколько иначе: оно разделено на две части по вертикали (рис. 6.10). В левой - средства для поиска данных, команда — Все программы, команды для запуска программ, Internet Explorer, электронной почты.

В правой части (сверху вниз): значок, ассоциированный с ис­пользуемой учетной записью, щелчок на котором позволит настро­ить сам значок и узнать информацию о владельце учетной записи: Документы; Изображения; Музыка; Игры; Поиск; Недавние доку­менты; Компьютер; Сеть; Подключение; Панель управления; Про­граммы по умолчанию; Справка и поддержка.

Завершение работы в Windows Vista осуществляется кнопкой Пуск (если ее не видно, то нажимается комбинация клавиш Ctrl+Esc) - щелчок по стрелке черной кнопки с изображением зам­ка - Завершение работы (см. рис. 6.10).                                 

Для перевода компьютера в спящий режим используется

Новый интерфейс Aero

Интерфейс стиля Aero включает в себя полупрозрачную рамку и заголовок каждого окна, а само окно дополняется тенью. Появ­ляющиеся на Панели задач миниатюры активных окон и возмож­ность представления их в трехмерном виде (Windowd Flip 3D)

- тоже элементы нового стиля.

Этот интерфейс загружается автоматически при загрузке Windows или включается вручную (контекстное меню на рабочем столе - Персонализация - Цвет и внешний вид окон).

Настройка интерфейса выполняется аналогично версии ХР.

• Настройка главного меню осуществляется с помощью вызова контекстного меню на свободном пространстве Панели задач — Свойства. Для перехода к классическому виду Главного меню в окне Свойства, вкладке Меню «Пуск» выбрать вариант

— Классическое меню Пуск.

•  Рабочий стол настраивается через вызов контекстного меню на нем и команды Персонализация. Здесь можно выбрать Тему оформления, установить на рабочем столе привычные значки (по Умолчанию отображается только значок Корзины), заставку, цвет и внешний вид окон, настроить параметры экрана.

•  Настройки отдельных элементов (Дата/время, мышь, звук, сканер, клавиатура, языки и региональные стандарты и др.) произ­водятся в Панели управления (Пуск

- Панель управления).

Новый Проводник

Окно Проводника имеет модернизированный вид (рис. 6.11).

Для представления содержимого папки в различных видах используется пункт меню Вид и комбинированная кнопка Виды на панели инструментов, где добавлен ползунок, перетягивание которого позволяет наблюдать варианты изменения.

Существует несколько дополнительных элементов, которые можно добавить в окно Проводника, — строку меню (она по умол­чанию скрыта), панель подробностей, панель просмотра, панель навигации и панель поиска. Их можно подключить с помощью кнопки Упорядочить — Раскладка.

Панель подробностей располагается внизу окна и отображает информацию о выделенном объекте (диске, лапке, файле).

Панель просмотра располагается справа в окне и отображает со­держимое выделенного графического или текстового файла.

Панель навигации (см. рис. 6.11) содержит перечень Избранные ссылки, к который включены папки Документы, Изображения, Му­зыка, Общие, Недавно измененные, Поиски (для сохранения поиско­вых запросов с типичными условиями поиска).

С помощью кнопки Упорядочить можно, подключив Свойства папок и поиска

- вкладки Общие, Вид, Поиск, определить вид функционирование окна Проводника для открытой в нем папки: придать окну классический вид, открыть папку в новом окне, выбрать ярлык при наведении на него мышью и пр. На вкладке Поиск можно задать параметры поиска: осуществлять поиск заданного текста только в именах файлов текущей папки или также в содержи­мом файлов, искать ли в подпапках, использовать ли частичные совпадения и др.

В поле адреса (рис. 6.12) содержится путь к текущей папке в виде последовательности ссылок, разделенных стрелками, каждая из которых позволяет перейти «по вертикали» в любую папку выше по иерархии, а при использовании стрелки «вниз» — перейти «по гори­зонтали» в одну из папок.

Навигация по иерархии папок может осуществляться также  кнопками Назад и Вперед.

Основные манипуляции с файлами и папками (создание, удале­ние, выделение, перемещение, копирование, скрытие, переимено­вание, назначение атрибутов и др.) производятся аналогично пре­дыдущей версии.

Встроенные средства Windows Vista имеют ограниченные возможности работы с файлами CD/DVD, поэтому Microsoft рекомендует ис­пользовать Nero Burning ROM, WinOnCD, Easy CD, DVD Creator. Файлы, удаляемые с CD-RW или DVD-RW, в Корзину не переносятся!

Поиск в Windows Vista

Для поиска файлов и папок в Windows Vista существует множе­ство способов:                                                                              

• Поле поиска (см. рис. 6.12) позволяет фильтровать файлы и папки в текущей и вложенных в нее папок.

• Фильтровать, сортировать и группировать можно любому из столбцов в окне Проводника (рис. 6.13) — по датам последнего из­менения, ключевым словам, авторам, разновидностям файлов, ти­пам файлов и др. Добавлять столбцы можно с помощью контекст­ного меню на заголовке.

Помимо стандартных вариантов упорядочивания (сортировка по убыванию/возрастанию) в данной версии добавлены распределение по стопкам (по авторам, по типам и пр.), группировка по некоторому свойству (например, по типу), а также фильтрация по выбранному свойству. Этот вид поиска может быть настроен с помощью кнопки Упорядочить — Свойства папок и поиска — вкладка Поиск.

• Использование Панели поиска осуществляется при поиске за пределами текущей папки (рис. 6.14).

Сначала вводится нужный текст в поле поиска, а затем в нижней части окна появится ссылка Расширенный поиск, активизация которой подключит панель расширенного поиска, в которой можно кон­кретизировать параметры поиска. Панель поиска можно также отобразить в окне Проводника командой Упорядочить — Раскладка — Панель поиска.

Отобрать файлы определенного типа в панели расширенного поиска можно, используя щелчок на одной из кнопок в блоке Пока­зать только:

Используя  инструмент  (рис. 6.14), можно добавить в окно Проводника список Папка, позволяющий задать область поиска.

•  Использование поисковых запросов — сохранение условий поиска в виде поискового запроса для последующего быстрого поиска в любом месте файловой системы. Для сохранения условий поиска используется инструмент Сохранить условия поиска  (см. Вис. 6.14) или Файл— Сохранить условия поиска. По умолчанию поисковые запросы сохраняются в папке Поиски, которая находится  по адресу С:\Пользователи\*** вместе с папками Документы, Изо­бражения, Музыка и др.

Доступ к поисковым запросам осуществляется через панель на­вигации

— Подробнее  — папка Поиски — нужный файл поиска.

•  Поиск из меню Пуск. В левом нижнем углу меню Пуск есть поле для поиска среди всех папок и файлов данного компьютера. Найденные файла отображаются здесь же в меню. Кроме того, ото­бражаются еще две ссылки — Поиск в Интернете и Показать все ре­зультаты, для возможности последующего поиска.

•  Использование индекса при поиске файлов. Индекс — это на­бор сведений о файле (имя, дата последнего изменения, автор, ключевые слова и оценка), предназначенный для ускорения поиска файлов. По умолчанию Windows Vista индексирует содержимое всех папок, где находятся пользовательские файлы

— Документы, Изо­бражения, Музыка и др., а также автоматически добавляет в индекс информацию о новых файлах по мере их появления. Перечень авто­матически индексируемых папок можно увидеть с помощью коман­ды Пуск — Панель управления

— Система и ее обслуживание — ссыл­ка Параметры индексирования. Здесь с помощью кнопки Изменить можно добавить в список новую папку.

Браузер Internet Explorer

Internet Explorer — это программа-обозреватель, предназначен­ная для работы в Интернете.

Новыми функциями программы Internet Explorer 7 по сравне­нию с предыдущей версией являются следующие.

1.  Поддержка нескольких вкладок. Можно открыть несколько Web-страниц в одном окне на нескольких вкладках. С помощью ко­решков вкладок можно переключаться по страницам. Можно соз­дать новую вкладку соответствующей кнопкой (рис. 6.15).

2. Используя кнопку Быстрые вкладки (Ctrl+Q, комбинирован­ная, левее от первой открытой страницы), можно вывести содержи­мое всех вкладок браузера в виде миниатюр или вывести список всех открытых Web-страниц.

3. Для отключения вкладок нужно выполнить команду Сервис -Свойства обозревателя — вкладка Общие - блок Вкладки - кнопка Параметры.

Можно добавить группу Web-страниц в папку Избранное.

Противодействие фишингу. Фишинг — способ получения обман­ным путем у пользователей компьютеров их личных данных или конфиденциальной информации. Обозреватель Internet Explorer 7 содержит фильтр фишинга, позволяющий защитить и предупредить пользователя. По умолчанию фишинг включен. Для управления им используется команда Сервис — Фильтр фишинга.

Поддержка Web-каналов. Web-канал — это интернет-ресурс в формате RSS (Really Simple Syndication), мини-приложение Заго­ловки новостей предназначено для облегчения просмотра заголов­ков новостей, публикуемых в Web-каналах.

Масштабирование содержимого окна. В предыдущих версиях можно было изменять  размер шрифта на Web-странице, в новой версии помимо этого можно с помощью кнопки Изменить масштаб (см. рис. 6.15) пропорционально  уменьшить/увеличить всю страницу.

Встроенный поиск в Интернете. В окне Internet Explorer появи­лось новое поле для ввода ключевых слов для поиска в Интернете и см. рис. 6.15). После ввода условий поиска и нажатия на кнопку с тупой Поиск можно будет просмотреть список найденных страниц при этом по умолчанию используется Live Search.com - поисковая , система Microsoft.

Стандартные и служебные программы Windows Vista

Windows Vista предоставляет пользователю набор стандарт­ных программ и программ для оптимизации работы компьютера  и для решения различных проблем, возникающих на уровне операционной системы. Список служебных и стандартных про­грамм содержится в пункте меню Пуск — Программы — Стандартные.

Адреса некоторых стандартных программ:

Калькулятор: C:\Windows\system32\calc

Блокнот: C:\Windows\system32\notepad

Wordpad: C:\Program Files\Windows NT\wordpad

Paint: C:\Windows\system32\mspaint

Internet Explorer: C:\Program Files\Internet Explorer\explorer

Почта Windows: C:\Program Files\Windows Mail\winMail

Проигрыватель: C:\Program Files\Windows Media Player\wmplayer

Фотоальбом: C:\Program Files\Windows Photo Gallery\Windows-PhotoGallery

Боковая панель: C:\Program Files\Windows Side Bar \sidebar

Работа в стандартных приложениях аналогична предыдущей версии Windows.