Структура компьютера: микропроцессор, материнская память, алу, микропроцессорная память, интерфейсная система компьютера, шины, северный и южный мосты, оп, пзу, озу, внешняя память, bios,
Микропроцессор — процессор (устройство, отвечающее за выполнение арифметических, логических операций и операций управления, записанных в машинном коде), реализованный в виде одной микросхемы или комплекта из нескольких специализированных микросхем (в противоположность реализации процессора в виде электрической схемы на элементной базе общего назначения или в виде программной модели)
Материнская плата - это сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера (центральный процессор, контроллер ОЗУ и собственно ОЗУ, загрузочное ПЗУ, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода). Как правило, материнская плата содержит разъёмы (слоты) для подключения дополнительных контроллеров, для подключения которых обычно используются шины USB, PCI и PCI-Express.
Арифметико-логическое устройство (АЛУ) — блок процессора, который под управлением устройства управления (УУ) служит для выполнения арифметических и логических преобразований (начиная от элементарных) над данными, представляемыми в виде машинных слов, называемыми в этом случае операндами.
Микропроцессорная память - память небольшой емкости, но чрезвычайно высокого быстродействия (время обращения к МПП, т.е. время, необходимое на поиск, запись или считывание информации из этой памяти, измеряется наносекундами). Она предназначена для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, непосредственно в ближайшие такты работы машины участвующей в вычислениях; МПП используется для обеспечения высокого быстродействия машины, ибо основная не всегда обеспечивает скорость записи, поиска и считывания информации, необходимую для эффективной работы быстродействующего микропроцессора. Микропроцессорная память состоит из быстродействующих регистров с разрядностью не менее машинного слова.
Системная шина предназначена для обмена информацией микропроцессора с любыми внутренними устройствами микропроцессорной системы. Двунаправленная системная шина - основная интерфейсная система компьютера, представляющая совокупность сигнальных линий, объединённых по их назначению: данные, адреса, управление.
Компьютерная шина — подсистема, которая передаёт данные между функциональными блоками компьютера. Обычно шина управляется драйвером. В отличие от связи точка-точка, к шине можно подключить несколько устройств по одному набору проводников. Каждая шина определяет свой набор коннекторов (соединений) для физического подключения устройств, карт и кабелей.
Северный мост — системный контроллер чипсета на материнской плате платформы x86, к которому в рамках организации взаимодействия подключены микропроцессор, оперативка, видеоадаптер
Южный мост, также известен как контроллер-концентратор ввода-вывода. Обычно это одна микросхема, которая связывает «медленные» взаимодействия (например, Low Pin Count, Super I/O или разъёмы шин для подключения периферийных устройств) на материнской плате с ЦПУ через Северный мост, который, в отличие от Южного, обычно подключён напрямую к центральному процессору.
Оперативная память — часть системы компьютерной памяти, в которой временно хранятся данные и команды, необходимые процессору для выполнения им операции и время доступа к которой не превышает одного его такта. Обязательным условием является адресуемость (каждое машинное слово имеет индивидуальный адрес) памяти. Передача данных в/из оперативную память процессором производится непосредственно, либо через сверхбыструю память.
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) — энергонезависимая память, используется для хранения массива неизменяемых данных.
Оперативное запоминающее устройство, ОЗУ — техническое устройство, реализующее функции оперативной памяти. ОЗУ может изготавливаться как отдельный блок или входить в конструкцию, например однокристальной ЭВМ или микроконтроллера.
Внешняя память (Компьютерная память, устройство хранения информации, запоминающее устройство) — часть вычислительной машины, физическое устройство или среда для хранения данных, используемых в вычислениях, в течение определённого времени. Память, как и центральный процессор, является неизменной частью компьютера с 1940-х. Память в вычислительных устройствах имеет иерархическую структуру и обычно предполагает использование нескольких запоминающих устройств, имеющих различные характеристики.
BIOS (англ. basic input/output system — «базовая система ввода-вывода») — реализованная в виде микропрограмм часть системного программного обеспечения, которая предназначается для обеспечения операционной системы API доступа к аппаратуре компьютера и подключенным к нему устройствам.
Что понимается под операционной системой? Разновидности операционных систем. Классификация по.
Операционная система, — комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой — предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений.
Виды ОС: Однопользовательские, многопользовательские, сетевые
Алгоритмы управления ресурсами
По особенностям алгоритмов управления ресурсами ОС делятся:
Поддержка многозадачности:
однозадачные (MS-DOS, MSX)
многозадачные (OC EC, OS/2, UNIX, Windows 95)
Поддержка многопользовательского режима
однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x, старые OS/2)
многопользовательские (UNIX, Windows NT).
Вытесняющая и невытесняющая многозадачность
невытесняющая многозадачность (NetWare, Windows 3.x)
вытесняющая многозадачность (Windows NT, OS/2, UNIX)
Поддержка многонитевости (распаралеливание)
Многопроцессорная обработка
Однопроцессорные и многопроцессорные ос. Классификация многопроцессорных ос. Многоядерные процессоры
Многопроцессорные ОС поддерживают мультипроцессирование
асимметричные ОС (сидят на 1 процессоре)
симметричные ОС (равномерно по всем)
Многоядерный процессор — центральный процессор, содержащий два и более вычислительных ядра на одном процессорном кристалле или в одном корпусе. Многоядерные процессоры можно классифицировать по наличию поддержки когерентности кешей между ядрами.
Классификация ос по типу аппаратуры
ОС ПК
ОС миникомпьютеров
ОС мейнфреймов
ОС кластеров
ОС сетей ЭВМ
ОС больших компьютеров более сложны, в сетевых ОС требуется поддержка сети. Мобильные ОС Дают возможность легко перенести с одного компа на другой (UNIX)
Классификация многозадачных ОС
Пакетная обработка (ОС ЕС) Сначала один, потом другой
Система разделения времени (UNIX, VMS) Каждой задаче по чуть-чуть, но много
Системы реального времени (QNX, RT/11) Операционная система, реагирующая в предсказуемое время на непредсказуемое появление внешних событий
Понятие сетевой ос, варианты их построения
Операционная система со встроенными возможностями для работы в компьютерных сетях (в широком смысле совокупность таких ОС)
Бывает просто сетевая оболочка или встроенная работа с сетью.
Одноранговые сетевые ОС и ОС с выделенными серверами
Файловая система. Типы файлов, атрибуты файлов
Это порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации ИТ-оборудования и компьютерной техники.
Формат — Структура файла, определяющая способ его хранения и отображения на экране или при печати. (Часть имени, магические числа, метаданные).
Атрибут - характеристики файла, наделяющие файл определенными свойствами (Read-only, Hidden, System, Archive)
Понятие информации. Измерение информации. Единицы измерения информации. Системы счисления. Перевод чисел из одной системы в другую
Информация — сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информационные системы в процессе жизнедеятельности и работы. Информация имеет ряд свойств:
Качество, степень соответствия информации потребностям потребителей
Объективность, характеризует независимость информации от чьего-либо мнения или сознания, а также от методов получения
Полнота, информацию можно считать полной, когда она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения набор показателей
Достоверность, верность информации, не вызывающая сомнений
Адекватность, степень соответствия смысла реально полученной информации и её ожидаемого содержимого
Доступность, мера возможности получить ту или иную информацию
Актуальность, это степень соответствия информации текущему моменту времени
Эмоциональность, свойство информации вызывать различные эмоции у людей
Из всех подходов к измерению информации можно выделить 2 подхода:
Содержательный подход К. Шеннона (По Шеннону, информативность сообщения характеризуется содержащейся в нем полезной информацией — той частью сообщения, которая снимает полностью или уменьшает неопределенность какой-либо ситуации, т.е. информация является уменьшением информационной неопределённости. )
Алфавитный подход А. Н. Колмогорова (Алфавитный подход основан на том, что всякое сообщение можно закодировать с помощью конечной последовательности символов некоторого алфавита, где алфавит — это упорядоченный набор символов, используемый для кодирования сообщений на некотором языке. )
Единицы измерения информации служат для измерения объёма информации — величины, исчисляемой логарифмически. В качестве основы измерения информации в цифровой технике используется бит – единица, соответствующая наименьшему целому числу, логарифм которого положителен, т.е. 2.
Система счисления — символический метод записи чисел, представление чисел с помощью письменных знаков. Системы счисления бываю позиционные, непозиционные и смешанные.
Если число в -ричной системе счисления равно
, то для перевода в десятичную систему вычисляем такую сумму:
Для перевода из десятичной системы счисления нужно выполнять деление с остатком десятичного числа на основание требуемой системы счисления. Далее эта операция выполняется с полученным частным, пока частное от последнего деления не станет равно 0. Далее искомое число читается по полученным остаткам снизу вверх.
Сжатие и кодирование информации
Кодирование информации — процесс преобразования сигнала из формы, удобной для непосредственного использования информации, в форму, удобную для передачи, хранения или автоматической переработки. Так, например, в цифровой технике при передачи данные логическая единица кодируется как наличие напряжения на линии (+5V, +12V…), а логический ноль кодируется как отсутствие напряжение. Двоичное кодирование отличается высокой помехозащищенностью и простотой, т.к. определить наличие или отсутствия напряжения намного проще и точнее, чем измерять значение напряжения на входе.
Шифрование — способ преобразования открытой информации в закрытую и обратно. Применяется для хранения важной информации в ненадёжных источниках или передачи её по незащищённым каналам связи. Согласно ГОСТ 28147-89, шифрование подразделяется на процесс зашифровывания и расшифровывания.
В зависимости от структуры используемых ключей методы шифрования подразделяются на:
симметричное шифрование (посторонним лицам может быть известен алгоритм шифрования, но неизвестен ключ, одинаковый для отправителя и получателя)
асимметричное шифрование (посторонним лицам может быть известен алгоритм шифрования и открытый ключ, но неизвестен закрытый ключ, известный только получателю)
Вопросами шифрования занимается наука криптография, наука о методах обеспечения конфиденциальности и аутентичности (целостности и подлинности авторства, а также невозможности отказа от авторства) информации.
Современные алгоритмы делятся на:
симметричные (для зашифровывания и расшифровывания применяется один и тот же криптографический ключ)
асимметричные (открытый ключ передаётся по открытому (то есть незащищённому) каналу, и используется для шифрования сообщения. Для расшифровывания сообщения используется секретный ключ)
хэш-функции (преобразование входного массива данных произвольной длины в выходную битовую строку фиксированной длины)
Что понимается под информационной безопасностью?
состояние защищенности информации (данных), при котором обеспечены её (их) конфиденциальность, доступность и целостность.
Что должна обеспечить информационная безопасность?
целостность данных — защита от сбоев, ведущих к потере информации, а также зашита от неавторизованного создания или уничтожения данных;
конфиденциальность информации;
доступность информации для всех авторизованных пользователей.
Основные принципы построения политики безопасности
Политика ИБ должна в первую очередь определить четыре базовых принципа:
Принцип построения политики
Принцип реакции на инциденты
Принцип контроля ИБ
Принцип аудита
Либо «Все, что явно не запрещено, то разрешено»
Либо «Все, что явно не разрешено, то запрещено»
Либо «Защититься и продолжить»
Либо «Выявить и осудить»
Либо Условно-постоянный
Либо Дискретный
Внешний
внутренний
Этапы построения информационной безопасности
Целью реализации информационной безопасности какого-либо объекта является построение Системы обеспечения информационной безопасности данного объекта (СОИБ).
выявить требования защиты информации, специфические для данного объекта защиты;
учесть требования национального и международного Законодательства;
использовать наработанные практики (стандарты, методологии) построения подобных СОИБ;
определить подразделения, ответственные за реализацию и поддержку СОИБ;
распределить между подразделениями области ответственности в осуществлении требований СОИБ;
на базе управления рисками информационной безопасности определить общие положения, технические и организационные требования, составляющие Политику информационной безопасности объекта защиты;
реализовать требования Политики информационной безопасности, внедрив соответствующие программно-технические способы и средства защиты информации;
реализовать Систему менеджмента (управления) информационной безопасности (СМИБ);
используя СМИБ организовать регулярный контроль эффективности СОИБ и при необходимости пересмотр и корректировку СОИБ и СМИБ.
Типы организационно-распорядительных документов требующих информационной безопасности
Положения
Кадровые документы
Технические политики и регламенты
Инструкции
Заявки
Дополнения
Безопасность erp-систем
ERP система состоит из 3х уровней: уровень базы данных (БД); уровень приложений; уровень представления (пользовательский).
Основные аспекты:
сетевая безопасность;
безопасность БД;
безопасность на уровне сервера приложений;
защита информации на клиентском компьютере.
Классы вредоносных программ
По наличию материальной выгоды
не приносящие прямую материальную выгоду тому, кто разработал (установил) вредоносную программу:
хулиганство;
шутка;
вандализм, в том числе на религиозной, националистической, политической почве;
самоутверждение, стремление доказать свою квалификацию;
приносящие прямую материальную выгоду злоумышленнику:
хищение конфиденциальной информации, включая получение доступа к системам банк-клиент, получение PIN кодов кредитных карточек и т. д.;
получение контроля над удаленными компьютерными системами с целью распространения спама с многочисленных компьютеров-зомби;
получение контроля над удаленными компьютерными системами с целью организации распределенных атак на отказ в обслуживании(DDoS);
предлагающие оплатить несуществующие услуги, например, по якобы удалению вирусов с ПК (ложные антивирусы, rogueware)[1];
напрямую вымогающие деньги пользователя, например, требующие отправить платное СМС для того, чтобы разблокировать зараженный ПК
По цели разработки
программное обеспечение, которое изначально разрабатывалось специально для обеспечения получения несанкционированного доступа к информации, хранимой на ЭВМ с целью причинения вреда (ущерба) владельцу информации и/или владельцу ЭВМ (сети ЭВМ).
программное обеспечение, которое изначально не разрабатывалось специально для обеспечения получения несанкционированного доступа к информации, хранимой на ЭВМ и изначально не предназначалось для причинения вреда (ущерба) владельцу информации и/или владельцу ЭВМ (сети ЭВМ).
По методам распространения
Троянская программа не имеет собственных механизмов распространения.
Компьютерный вирус — распространяется в пределах одного компьютера. На другой компьютер вирус может «перепрыгнуть» только при непреднамеренном распространении заражённых файлов — например, через внешние носители.
Сетевой червь — распространяется по сети.
Руткит — загружается трояном или злоумышленником собственноручно, после получения им доступа к системе, маскирует следы пребывания вируса.
Брандмауэр – его назначение. Отличие брандмауэра от антивирусной программы
Межсетевой экран или сетевой экран — комплекс аппаратных или программных средств, осуществляющий контроль и фильтрацию проходящих через него сетевых пакетов в соответствии с заданными правилами. Основной задачей сетевого экрана является защита компьютерных сетей или отдельных узлов от несанкционированного доступа.
Классификация вычислительных сетей.
По территориальной распространенности
CAN (Controller Area Network — сеть контроллеров) — стандарт промышленной сети, ориентированный прежде всего на объединение в единую сеть различных исполнительных устройств и датчиков.
LAN (Local Area Network) - локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин "LAN" может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров. Зарубежные источники дают даже близкую оценку - около шести миль (10 км) в радиусе. Локальные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью.
MAN (Metropolitan Area Network) – городские сети между учреждениями в пределах одного или нескольких городов, связывающие много локальных вычислительных сетей.
WAN (Wide Area Network) - глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример WAN - сети с коммутацией пакетов (Frame relay), через которую могут "разговаривать" между собой различные компьютерные сети. Глобальные сети являются открытыми и ориентированы на обслуживание любых пользователей.
PAN (Personal Area Network) - персональная сеть, предназначенная для взаимодействия различных устройств принадлежащих одному владельцу.
Термин "корпоративная сеть" также используется в литературе для обозначения объединения нескольких сетей, каждая из которых может быть построена на различных технических, программных и информационных принципах.
По типу функционального взаимодействия
Клиент-сервер
Смешанная сеть
Одноранговая сеть
Многоранговые сети
По типу сетевой топологии
Шина
Кольцо
Двойное кольцо
Звезда
Ячеистая топология
Решётка
Дерево
Fat Tree
По типу среды передачи
проводные (телефонный провод, коаксиальный кабель, витая пара, волоконно-оптический кабель)
беспроводные (передачей информации по радиоволнам в определенном частотном диапазоне)
По функциональному назначению
Сети хранения данных
Серверные фермы
Сети управления процессом
Сети SOHO & Домовая сеть
По скорости передач
низкоскоростные (до 10 Мбит/с),
среднескоростные (до 100 Мбит/с),
высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);
По сетевым ОС
На основе Windows
На основе UNIX
На основе NetWare
Смешанные
По необходимости поддержания постоянного соединения
Пакетная сеть, например Фидонет и UUCP
Онлайновая сеть, например Интернет и GSM
Что понимается под структурированием сети.
Логическая структура сети - это процесс разбиения сети на сегменты с локализованным трафиком. Логическая структуризация сети позволяет
дифференцировать доступную пропускную способность в разных частях сети.
Логическая структуризация сети проводится путем использования
мостов, коммутаторов, маршрутизаторов и шлюзов
Физическое структурирование сети – соответствие административному устройству предприятия, применяются концентраторы.
Компоненты компьютерной сети – (мост, маршрутизатор коммутатор).
МОСТ (bridge) – делит единую среду на части (логические сегменты), передавая информацию из одного сегмента в другой, если такая передача необходима. Экономия пропускной способности и снижение возможности несанкционированного доступа. Работает тогда, когда межсегментные связи не образуют петель.
Коммутатор (switch) – функционально подобен мосту и отличается от него в основном более высокой производительностью. Каждый интерфейс коммутатора оснащен специализированным процессором, который обрабатывает кадры по алгоритму моста независимо от других портов. Коммутаторы это усовершенствованные мосты, которые обрабатывают кадры в параллельном режиме.
Маршрутизатор (router) - более надежно и эффективно, чем мосты изолирует трафик отдельных частей сети друг от друга. Помимо локализации трафика маршрутизаторы выполняют и много других функций: могут работать в сети с замкнутыми контурами, позволяют связывать в единую сеть сети, построенные на базе разных сетевых технологий, например Ethernet и АТМ.
Характеристики коммуникационной сети
Для оценки качества коммуникационной сети можно использовать следующие характеристики:
скорость передачи данных по каналу связи;
пропускную способность канала связи;
достоверность передачи информации;
надежность канала связи и модемов.
Скорость передачи данных по каналу связи измеряется количеством битов информации, передаваемых за единицу времени — секунду, единица измерения скорости передачи данных — бит в секунду.
Более удобной характеристикой канала является его пропускная способность, которая оценивается количеством знаков, передаваемых по каналу за единицу времени — секунду. При этом в состав сообщения включаются и все служебные символы. Теоретическая пропускная способность определяется скоростью передачи данных. Реальная пропускная способность зависит от ряда факторов, среди которых и способ передачи, и качество канала связи, и условия его эксплуатации, и структура сообщений.
Достоверность передачи информации оценивают как отношение количества ошибочно переданных знаков к общему числу переданных знаков.
Надежность коммуникационной системы определяется либо долей времени исправного состояния в общем времени работы, либо средним временем безотказной работы. Вторая характеристика позволяет более эффективно оценить надежность системы.
Что понимается под протоколом компьютерной сети
Протокол — набор правил, определяющий взаимодействие двух одноименных уровней модели взаимодействия открытых систем в различных абонентских ЭВМ. Правила и последовательность выполнения действий обмена информацией, определенные протоколом, должны быть реализованы в программе. Обычно функции протоколов различных уровней реализуются в драйверах для различных вычислительных сетей.
Задачи, решаемые информационными системами, построенными на базе компьютерных сетей
хранение данных,
обработка данных,
организация доступа пользователей к данным,
передача данных и результатов обработки данных пользователям.
Что понимается под одноранговой сетью и сетью с выделенным сервером? Их достоинства и недостатки.
Одноранговая сеть. В такой сети нет единого центра управления взаимодействием станций и нет единого устройства для хранения данных. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять функции как клиента, так и сервера. Она может обслуживать запросы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть.
Достоинства одноранговых сетей:
низкая стоимость
высокая надежность.
Недостатки одноранговых сетей:
зависимость эффективности работы сети от количества станций;
сложность управления сетью;
сложность обеспечения защиты информации;
трудности обновления и изменения программного обеспечения станций.
Сеть с выделенным сервером. В сети с выделенным сервером один из компьютеров выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями, управления взаимодействием между рабочими станциями и ряд сервисных
Достоинства сети с выделенным сервером:
надежная система защиты информации;
высокое быстродействие;
отсутствие ограничений на число рабочих станций;
простота управления по сравнению с одноранговыми сетями.
Недостатки сети:
высокая стоимость из-за выделения одного компьютера под сервер;
зависимость быстродействия и надежности сети от сервера;
меньшая гибкость по сравнению с одноранговой сетью
Среды передачи данных
Физическая передающая среда ЛВС представлена тремя типами кабелей:
витая пара проводов,
коаксиальный кабель (10-50 мегабит),
оптоволоконный кабель.
Что понимается под банком данных
Банк данных – это система специальным образом организованных баз данных, программных, технических, языковых и организационно-методических средств, предназначенных для обеспечения централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных. иллюстрация
Банк данных (БнД) является современной формой организации хранения и доступа к информации.
Компоненты банка данных
В состав банка данных входят одна или несколько баз данных, справочник баз данных, СУБД, а также библиотеки запросов и прикладных программ.
Информационная компонента:
База данных – это поименованная совокупность взаимосвязанных данных, находящихся под управлением СУБД.
Комплекс программных и языковых средств:
СУБД – сложный комплекс, обеспечивающий взаимодействие всех частей информационной системы при её функционировании. Сюда входят организация ввода, обработка и хранение данных, а также средства настройки системы и ее тестирования. Языковые средства обеспечивают интерфейс пользователя с БД.
Технические средства: компьютеры, устройства ввода и отображения выводимой информации;
Организационно-методические средства: инструкции, методические и регламентирующие документы, предназначенные для различных пользователей, имеющих доступ к информации.
Администратор банка данных: группа специалистов, обеспечивающих создание, функционирование и развитие банка данных.
Требования к бнд
Особенности «банковской» организации данных позволяют сформулировать основные требования, предъявляемые к БнД:
адекватность отображения предметной области (полнота, целостность и непротиворечивость данных, актуальность информации, т.е. ее соответствие состоянию отображаемой реальной системы на данный момент времени);
возможность взаимодействия пользователей разных категорий и в разных режимах, обеспечение высокой эффективности доступа для разных приложений;
дружелюбность интерфейсов и малое время на освоение системы, особенно для конечных пользователей;
обеспечение секретности и конфиденциальности для некоторой части данных, определение групп пользователей и их полномочий;
обеспечение взаимной независимости программ и данных;
обеспечение надежности функционирования БнД; защита данных от случайного и преднамеренного разрушения; возможность быстрого и полного восстановления данных в случае их разрушения; технологичность обработки данных;
приемлемые характеристики функционирования БнД (стоимость обработки, время реакции системы на запросы, требуемые машинные ресурсы и др.).
Программные средства бд, технические средства бнд
Программные средства
ОС
Прикладные программы
Программная составляющая БнД
Ядро СУБД
Трансляторы
Утилиты
Генераторы форм, отчётов…
Технические средства
ЭВМ
Средства хранения данных
Средства ввода данных
Средства отображения данных
Коммуникационные средства
Классификация баз данных по структуре
иерархическая БД (база данных, в которой связь между элементами осуществляется по типу подчинения и схематично изображается в виде дерева. Иерархия начинается с корневого узла. Каждый узел имеет только одного «предка» и N «потомков».)
сетевая БД (возможно существование любых взаимосвязей между объектами. Если изобразить эту модель графически, то получится набор узлов на плоскости, связанных линиями со стрелками.)
реляционная БД (представление данных в виде системы взаимосвязанных таблиц. Каждый объект системы описывается в виде таблицы с набором свойств (атрибутов), а взаимосвязь между объектами – связями между таблицами.)
Классификация баз данных организации хранения данных и обращения к ним
локальные (персональные),
сетевые (интегрированные),
распределенные базы данных.
Классификация баз данных по типу хранимой информации
документальные,
библиографические,
реферативные
полнотекстовые.
фактографические,
лексикографически (словари)
Понятие алгоритма. Свойства алгоритмов. Формы записи алгоритмов. Производительность алгоритмов, от чего она зависит. Рекурсивные алгоритмы.
Алгоритм — точный набор инструкций, описывающих порядок действий исполнителя для достижения результата решения задачи за конечное время.
Свойства:
Дискретность — алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение некоторых простых шагов. При этом для выполнения каждого шага алгоритма требуется конечный отрезок времени, то есть преобразование исходных данных в результат осуществляется во времени дискретно.
Детерминированность — определённость. В каждый момент времени следующий шаг работы однозначно определяется состоянием системы. Таким образом, алгоритм выдаёт один и тот же результат (ответ) для одних и тех же исходных данных
Понятность — алгоритм для исполнителя должен включать только те команды, которые ему (исполнителю) доступны, которые входят в его систему команд.
Завершаемость (конечность) — при корректно заданных исходных данных алгоритм должен завершать работу и выдавать результат за конечное число шагов. С другой стороны, вероятностный алгоритм может и никогда не выдать результат, но вероятность этого равна 0.
Массовость — универсальность. Алгоритм должен быть применим к разным наборам исходных данных.
Результативность — завершение алгоритма определёнными результатами.
Эффективность. От алгоритма требуется, чтобы он был эффективным. Это означает, что все операции, которые необходимо произвести в алгоритме, должны быть достаточно простыми, чтобы их в принципе можно было выполнить точно и за наименьшее время.
Формы записи алгоритмов:
на естественном языке
на алгоритмическом языке (Алгоритмический язык — формальный язык, используемый для записи, реализации и изучения алгоритмов)
на языке программирования (Язык программирования - это совокупность средств и правил представления алгоритмов в виде, приемлемом для компьютера.)
Сложность или производительность алгоритма – это величина, отражающая порядок величины требуемого ресурса (времени или дополнительной памяти) в зависимости от размерности задачи.
От машины, на которой выполняется алгоритм
От количества входных и выходных данных
От самих данных (алгоритм выполняется быстрее, когда введены отсортированные данные)
От количества элементов
От количества итераций рекурсии (итерация - одно из ряда повторений какой-либо операции, использующее результат предыдущей аналогичной операции ( для рекурсивных алгоритмов))
Рекурсия - это такая организация алгоритма, при которой процедура обращается к самой себе. Сама процедура называется рекурсивной.
Классификация моделей реального мира
по области использования;
по фактору времени;
по отрасли знаний;
по форме представления
1) Классификация моделей по области использования:
Учебные модели – используются при обучении;
Опытные – это уменьшенные или увеличенные копии проектируемого объекта. Используют для исследования и прогнозирования его будущих характеристик
Научно - технические - создаются для исследования процессов и явлений
Игровые – репетиция поведения объекта в различных условиях
Имитационные – отражение реальности в той или иной степени
2) Классификация моделей по фактору времени:
Статические – модели, описывающие состояние системы в определенный момент времени (единовременный срез информации по данному объекту).
Динамические – модели, описывающие процессы изменения и развития системы (изменения объекта во времени).
3) Классификация моделей по отрасли знаний - это классификация по отрасли деятельности человека: экономические, социальные, географические и т.д.
4) Классификация моделей по форме представления :
Материальные – это предметные (физические) модели. Они всегда имеют реальное воплощение. Отражают внешнее свойство и внутреннее устройство исходных объектов, суть процессов и явлений объекта-оригинала. Это экспериментальный метод познания окружающей среды.
Абстрактные (нематериальные) – не имеют реального воплощения. Их основу составляет информация. Это теоретический метод познания окружающей среды. По признаку реализации они бывают: мысленные и вербальные; информационные
Мысленные модели формируются в воображении человека в результате раздумий, умозаключений, иногда в виде некоторого образа. Это модель сопутствует сознательной деятельности человека.
Вербальные – мысленные модели выраженные в разговорной форме. Используется для передачи мыслей
Информационные модели – целенаправленно отобранная информация об объекте, которая отражает наиболее существенные для исследователя свойств
Подходы к реализации численных методов
Существуют различные подходы к реализации численных методов. Традиционный подход предполагает построение алгоритма метода с последующим программированием на языке высокого уровня. В последнее время широко используются специализированные программные продукты - математические пакеты типа MathCad, которые существенно упрощают процесс составления алгоритма и обладают встроенными библиотеками и графическими возможностями.
Этапы реализации численных методов
Вычислительная техника нашла эффективное применение при проведении трудоемких расчетов в научных исследованиях. Действительно, современные компьютеры за одну секунду выполняют такой объем вычислений, на который человеку не хватит всей жизни.
При решении задачи на компьютере основная роль все-таки принадлежит человеку Машина лишь выполняет его задания по разработанной программе. Роль человека и машины легко уяснить, если процесс решения задачи разбить на следующие этапы.
Постановка задачи. Этот этап заключается в содержательной (физической) постановке задачи и определении конечных целей решения.
Построение математической модели (математическая формулировка задачи). Модель должна правильно (адекватно) описывать основные законы физического процесса. Построение или выбор математической модели из существующих требует глубокого понимания проблемы и знания соответствующих разделов математики.
Разработка численного метода. Поскольку компьютер может выполнять лишь простейшие операции, он «не понимает» постановки задачи даже в математической формулировке. Для ее решения должен быть найден численный метод, позволяющий свести задачу к некоторому вычислительному алгоритму. Разработкой численных методов занимаются специалисты в области вычислительной математики. Специалисту прикладнику для решения задачи, как правило, необходимо из имеющегося арсенала методов выбрать тот, который наиболее пригоден в данном конкретном случае.
Разработка алгоритма. Процесс решения задачи (вычислительный процесс) записывается в виде последовательности элементарных арифметических и логических операций, приводящей к конечному результату и называемой алгоритмом решения задачи. Алгоритм можно наглядно изобразить в виде блок-схемы, структурограммы и т. п. Опытный вычислитель зачастую может и не прибегать к такому наглядному представлению алгоритма, непосредственно переходя к следующему этапу.
Программирование. Алгоритм решения задачи записывается на понятном машине языке в виде точно определенной последовательности
Виды погрешностей численных методов
Абсолютная погрешность некоторого числа равна разности между его истинным значением и приближенным значением, полученным в результате вычисления или измерения. определяется формулой
где а – приближение к точному значению А.
Относительная погрешность - это отношение абсолютной погрешности к приближенному значению числа.
Таким образом, если — приближенное значение числа х, то выражения для абсолютной и относительной погрешностей запишутся соответственно в виде:
К сожалению, истинное значение величины х обычно неизвестно. Поэтому приведенные выражения для погрешностей практически не могут быть использованы. Имеется лишь приближенное значение а, и нужно найти его предельную погрешность , являющуюся верхней оценкой модуля абсолютной погрешности,
т. е.:
В дальнейшем значение Δa
принимается в качестве
абсолютной погрешности приближенного числа а.
В этом случае истинное значение х
находится в интервале
Что понимается под понятиями: сходимость метода, корректность метода, устойчивость метода
Рассмотрим погрешности исходных данных. Поскольку это так называемые неустранимые погрешности и вычислитель не может с ними бороться, то нужно хотя бы иметь представление об их влиянии на точность окончательных результатов. Некоторые задачи весьма чувствительны к неточностям в исходных данных. Эта чувствительность характеризуется так называемой устойчивостью.
Пусть в результате решения задачи по исходному значению величины находится значение искомой величины . Если исходная величина имеет абсолютную погрешность, то решение имеет погрешность . Задача называется устойчивой по исходному параметру , если решение непрерывно от него зависит, т. е. малое приращение исходной величины приводит к малому приращению искомой величины .
Отсутствие устойчивости означает, что даже незначительные погрешности в исходных данных приводят к большим погрешностям в решении или вовсе к неверному результату. О подобных неустойчивых задачах также говорят, что они чувствительны к погрешностям исходных данных.
Задача называется поставленной корректно, если для любых значений исходных данных из некоторого класса ее решение существует, единственно и устойчиво по исходным данным.
Если задача поставлена некорректно, то применять для ее решения численные методы, как правило, нецелесообразно, поскольку возникающие в расчетах погрешности округлений будут сильно возрастать в ходе вычислений, что приведет к значительному искажению результатов.
Иногда при решении корректно поставленной задачи может оказаться неустойчивым метод ее решения. Численный метод называется корректным в случае существования и единственности численного решения при любых значениях исходных данных, а также в случае устойчивости этого решения относительно погрешностей исходных данных.
При анализе точности вычислительного процесса одним из важнейших критериев является сходимость численного метода. Она означает близость получаемого численного решения задачи к истинному решению. Строгие определения разных оценок близости могут быть даны лишь с привлечением аппарата функционального анализа.
Решение нелинейных уравнений: постановка задачи, шаговый метод, метод половинного деления, метод ньютона
Решение осуществляется в два этапа:
Отделяются корни, т.е. находят такие отрезки , в которых находится строго один корень
Уточняют корень, т.е. находят его значение с заданной точностью.
Шаговый метод
Дано уравнение . Задан интервал поиска. Требуется найти интервал [а, b] длиной h, содержащий первый корень уравнения, начиная с левой границы интервала поиска.
Алгоритм метода:
Установить интервал [а,b] на начало интервала поиска ().
Определить координату точки b (), а также значения функции в точках а и b: .
Проверить условие . Если условие не выполнено - передвинуть интервал [а, b] на один шаг (а=b) и перейти к пункту 2. Если условие выполнено - закончить алгоритм.
Решением являются координаты точек а и b. Отрезок [а, b] содержит корень уравнения, поскольку функция на его концах имеет разные знаки.
Метод половинного деления
Дано нелинейное уравнение
Найти корень уравнения, принадлежащий интервалу [a, b], с заданной точностью .
Для уточнения корня методом половинного деления нужно выполнить следующие действия:
Делим интервал пополам: – координаты середины отрезка [a, b]
В качестве нового интервала принимаем ту половину интервала, на концах которого функция имеет разные знаки.
Для этого:
Вычисляем значение функции f(x) в точках a и t.
Проверяем: если , то корень находится в левой половине интервала [a, b] (вариант а). Тогда отбрасываем правую половину интервала и делаем переприсвоение .
Если не выполняется, то корень находится в правой половине интервала [a, b] (вариант б). Тогда отбрасываем левую половину и делаем переприсвоение . В обоих случаях мы получим новый интервал [a,b] в 2 раза меньший предыдущего.
Процесс, начиная с пункта 1, циклически повторяем до тех пор, пока длина интервала [a, b] не станет равной либо меньшей заданной точности, т.е. .
Метод Ньютона относится к градиентным методам, в которых для нахождения корня используется значение производной.
Дано нелинейное уравнение
Найти корень на интервале [a, b] с точностью .
Метод Ньютона основан на замене исходной функции , на каждом шаге поиска касательной, проведенной к этой функции. Пересечение касательной с осью Х дает приближение корня.
Выберем
начальную точку (конец интервала изоляции). Находим значение функции
в этой точке и проводим к ней касательную, пересечение которой с осью
OХ
дает нам первое приближение корня .
, где
Поэтому .
В результате итерационный процесс схождения к корню реализуется рекуррентной формулой .
Процесс поиска продолжаем до тех пор, пока не выполнится условие .
Если упростить предыдущую функцию, то получим .
Метод обеспечивает быструю сходимость, если выполняется условие , т.е. первую касательную рекомендуется проводить в той точке интервала [a, b], где знаки функции и ее кривизны совпадают.
Численные методы решения задачи аппроксимации. Интерполяция.
Аппроксимация — научный метод, состоящий в замене одних объектов другими, в том или ином смысле близкими к исходным, но более простыми.
Интерполяция – это способ нахождения промежуточных значений величины по имеющемуся дискретному набору известных значений.
Часто бывает нужно построить функцию по набору значений, полученных экспериментальным путём с целью дальнейшего предсказания с высокой точностью промежуточных значений. Эту проблему решает аппроксимация. Интерполяция является частным случаем аппроксимации, при которой конечная функция проходит точно по имеющимся точкам данных.
Линейная интерполяция
Линейная интерполяция — интерполяция алгебраическим двучленом функции , заданной в двух точках отрезка [a, b]. В случае, если заданы значения в нескольких точках, функция заменяется кусочно-линейной функцией.
Геометрически это означает замену графика функции прямой, проходящей через точки .
Квадратичная интерполяция
В качестве интерполяционной функции на отрезке принимается квадратный трехчлен. Такую интерполяцию называют также параболической.
Уравнение квадратного трехчлена содержит три неизвестных коэффициента для определения которых необходимы три уравнения. Ими служат условия прохождения параболы через три точки. Эти условия можно записать в виде:
При вычислении приближенного значения функции с помощью квадратичной интерполяции нужно использовать квадратный трёхчлен с учетом решения системы линейных уравнений. Интерполяция для любой точки проводится по трем ближайшим к ней узлам.
Метод неопределенных коэффициентов
Это метод служит для нахождения искомой функции в виде точной или приближённой линейной комбинации конечного или бесконечного набора базовых функций. Указанная линейная комбинация берётся с неизвестными коэффициентами, которые определяются тем или иным способом из условий рассматриваемой задачи. Обычно для них получается система алгебраических уравнений.
Метод неопределённых коэффициентов основывается на том, что многочлен -ой степени имеет ровно корней с учетом их кратности. Это означает, что если многочлен обращается в нуль более чем в точках, то этот многочлен нулевой (все коэффициенты равны нулю).
Запишем многочлены и с произвольными коэффициентами, т.е.
И
Умножим и сложим многочлены в левой части равенства:
Получим:
.
Здесь приведены подобные, т.е. группировка по степеням .
В итоге получим, что для любого значения переменной выполняется равенство левой и правой частей. Это означает, что многочлен -ой степени обращается в нуль более, чем в точках. Для равенства нулю многочлена достаточно потребовать равенства нулю всех его коэффициентов.
Приравняем друг к другу коэффициенты при одинаковых степенях в равенстве
Или
Имеем систему линейных алгебраических уравнений:
из которой определяются неизвестные коэффициенты.
Метод наименьших квадратов
Это один из методов регрессионного анализа для оценки неизвестных величин по результатам измерений, содержащих случайные ошибки.
Метод наименьших квадратов применяется также для приближённого представления заданной функции другими (более простыми) функциями и часто оказывается полезным при обработке наблюдений.
Пусть из опыта получены точки:
Требуется найти уравнение прямой , наилучшим образом согласующейся с опытными точками. Пусть мы нашли такую прямую. Обозначим через расстояние опытной точки от этой прямой (измеренное параллельно оси ).
Из уравнения прямой следует, что .
Чем меньше числа по абсолютной величине, тем лучше подобрана прямая. В качестве характеристики точности подбора прямой можно принять сумму квадратов .
Условия минимума S будут
Предыдущие
уравнения можно записать в таком виде:
Из этих уравнений легко найти a и b по опытным значениям . Прямая, определяемая уравнениями, называется прямой, полученной по методу наименьших квадратов (этим названием подчеркивается то, что сумма квадратов S имеет минимум). Уравнения, из которых определяется прямая, называются нормальными уравнениями.
Методы численного интегрирования: метод прямоугольников, метод трапеций, метод симпсона
Алгоритм метода прямоугольников:
Весь
участок [a, b] делим на n равных частей с шагом
.
Определяем значение подынтегральной функции в каждой части деления, т.е.
В каждой части деления подынтегральную функцию аппроксимируем интерполяционным многочленом степени , т.е. прямой, параллельной оси OX. В результате вся подынтегральная функция на участке [a, b] аппроксимируется ломаной линией.
Для каждой части деления определяем площадь частичного прямоугольника.
Суммируем эти площади. Приближенное значение интеграла равно сумме площадей частичных прямоугольников.
Если
высота каждого частичного прямоугольника равна значению
подынтегральной функции в левых концах каждого шага, то метод
называется методом левых прямоугольников. Тогда квадратурная формула
имеет вид .
Если высота каждого частичного прямоугольника равна значению подынтегральной функции в правых концах каждого шага, то метод называется методом правых прямоугольников. Тогда квадратурная формула имеет вид .
Точность
каждого метода прямоугольников имеет порядок h.
Алгоритм вычисления интеграла построим в виде итерационного процесса поиска с автоматическим выбором шага. На каждом шаге будем уменьшать шаг в два раза, то есть увеличивать число шагов в два раза. Выход из процесса поиска организуем по точности вычисления интеграла. Начальное число шагов .Схема алгоритма методов прямоугольников представлена на рисунке:
Алгоритм метода трапеций:
Интервал [a, b] делим на равных частей с шагом .
Вычисляем значение подынтегральной функции в каждой узловой точке
На каждом шаге подынтегральную функцию аппроксимируем прямой, соединяющей две соседние узловые точки. В результате вся подынтегральная функция на участке [a,b] заменяется ломаной линией проходящей через все узловые точки.
Вычисляем площадь каждой частичной трапеции.
Приближенное значение интеграла равно сумме площадей частичных трапеций, т.е. .
Найдем площади частичных трапеций:
Приближенное значение интеграла равно
Точность метода трапеций имеет порядок .
В методе Симпсона в каждой части деления подынтегральная функция аппроксимируется квадратичной параболой . В результате вся кривая подынтегральной функции на участке [a, b] заменяется кусочно-непрерывной линией, состоящей из отрезков квадратичных парабол. Приближенное значение интеграла I равно сумме площадей под квадратичными параболами.
Т.к. для построения квадратичной параболы необходимо иметь три точки, то каждая часть деления в методе Симпсона включает два шага, т.е. .
В результате количество частей деления . Тогда в методе Симпсона всегда четное число.
Определим площадь S1 на участке :
Исходя из геометрического смысла определенного интеграла, площадь S1 равна определенному интегралу от квадратичной параболы на участке :
Неизвестные коэффициенты квадратичной параболы определяем из условия прохождения параболой через три узловых точки с координатами .
На основании этого условия строим систему линейных уравнений:
Решая эту систему, найдем коэффициенты параболы.
В результате:
, для []:
, для участка []:
.
Суммируя все площади под квадратичными параболами, получим квадратурную формулу:
где – количество частей деления.
Точность метода Симпсона имеет порядок .
Постановка задачи одномерной оптимизации. Метод сканирования. Метод деления пополам. Метод золотого сечения
Задача одномерной оптимизации определяется следующим образом:
Допустимое множество — множество
Целевую функцию — отображение f:
Критерий поиска min, max
Метод сканирования
Метод заключается в последовательном переборе всех значений с шагом (погрешность решения) с вычислением критерия оптимальности R в каждой точке. Путем выбора наибольшего из всех вычисленных значений R и находится решение задачи х*.
Достоинство
метода в том, что можно найти глобальный максимум критерия, если —
многоэкстремальная функция. К недостаткам данного метода относится
значительное число повторных вычислений R(x),
что
в случае сложной функции R(x)
требует
существенных затрат времени.
На практике можно реализовать одну из основных модификаций метода - последовательное уточнение решения, или сканирование с переменным шагом.
На первом этапе сканирование осуществляют с крупным шагом, затем отрезок, внутри которого получено наибольшее значение R(x), разбивается на более мелкие отрезки, ищется новый отрезок, внутри которого находится уточненное значение максимума. Он (новый отрезок) опять делится на более мелкие и т.д., до тех пор, пока величина
отрезка, содержащего максимальное значение R(x), не будет меньше заданной погрешности. Главный недостаток этого варианта метода — возможность пропуска "острого" глобального максимума R(x).
Метод деления пополам
Метод основан на последовательном сужении интервала, содержащего единственный корень уравнения до тех пор, пока не будет достигнута заданная точность .
Идея метода состоит в делении исходного промежутка изоляции корня [xn, xk] пополам точкой хср=(хн+хк)/2 и вычислении значений функции на левом конце f(xср) и в середине f(xср).
Алгоритм метода:
Определить новое приближение корня х в середине отрезка [a,b]: x=(a+b)/2.
Найти значения функции в точках а и х: F(a) и F(x).
Проверить условие . Если условие выполнено, то корень расположен на отрезке . В этом случае необходимо точку b переместить в точку х . Если условие не выполнено, то корень расположен на отрезке . В этом случае необходимо точку а переместить в точку х .
Перейти к пункту 1 и вновь поделить отрезок пополам.
Алгоритм продолжить до тех пор, пока не будет выполнено условие .
Метод золотого сечения
Метод
основан на делении текущего отрезка [а,
b],
где
содержится искомый экстремум, на две неравные части, подчиняющиеся
правилу золотого сечения, для определения следующего отрезка,
содержащего максимум.
Золотое
сечение определяется по правилу: отношение всего отрезка к большей
его части равно отношению большей части отрезка к меньшей. Ему
удовлетворяют две точки c
u
d,
расположенные
симметрично относительно середины отрезка.
Путем сравнения R(с) и R(d) определяют следующий отрезок, где содержится максимум. Если R(d) > R(c), то в качестве следующего отрезка выбирается отрезок [с, b], в противном случае — отрезок [a, d].
Новый
отрезок снова делится на неравные части по правилу золотого сечения.
Следует отметить, что точка d
является
и точкой золотого сечения отрезка ,
т.е.
Поэтому на каждой следующей итерации (кроме "запуска" метода на исходном отрезке) нужно вычислять только одно значение критерия оптимальности.
Существуют
аналитические формулы для расчета новой точки на отрезке, где
находится максимальное значение R(x),
которую
нетрудно получить:
Условие окончания поиска — величина отрезка, содержащего максимум, меньше заданной погрешности.
Метод обеспечивает более быструю сходимость к решению, чем многие другие методы, и применим, очевидно, только для одноэкстремальных функций.
Что понимается под жизненным циклом информационной системы
Жизненный цикл информационных систем – это период их создания и использования, охватывающий различные состояния, начиная с момента возникновения необходимости в такой системе и заканчивая моментом ее полного выхода из употребления у пользователей.
Предпроектная стадия
Стадия пректирования
Стадия внедрения
Этап функционирования
Что понимается под моделью жц.
Модель жизненного цикла - структура, состоящая из процессов, работ и задач, включающих в себя разработку, эксплуатацию и сопровождение программного продукта, охватывающая жизнь системы от установления требований к ней до прекращения ее использования [ГОСТ 12207, 1999].
Жизненный цикл автоматизированной системы (АС) – совокупность взаимосвязанных процессов создания и последовательного изменения состояния АС, от формирования исходных требований к ней до окончания эксплуатации и утилизации комплекса средств автоматизации АС
Жизненный цикл разработки программного обеспечения – проектная деятельность по разработке и развертыванию программных систем.
Жизненный цикл программной системы – включает разработку, развертывание, поддержку и сопровождение.
Жизненный цикл информационных технологий (ИТ) – включает всю деятельность ИТ- Департамента.
Жизненный цикл организации/бизнеса – охватывает всю деятельность организации в целом.
Классификация моделей жц
Каскадная (водопадная) или последовательная
Итеративная и инкрементальная – эволюционная (гибридная, смешанная)
Спиральная (spiral) или модель Боэма
Итеративная модель предполагает разбиение жизненного цикла проекта на последовательность итераций, каждая из которых напоминает “мини-проект”, включая все фазы жизненного цикла в применении к созданию меньших фрагментов функциональности, по сравнению с проектом, в целом.
Спиральная модель, предложенная Барри Боэмом в 1988 году, стала существенным прорывом в понимании природы разработки ПО. Она представляет собой процесс разработки программного обеспечения, сочетающий в себе как проектирование, так и постадийное прототипирование с целью сочетания преимуществ восходящей и нисходящей концепции, делающая упор на начальные этапы жизненного цикла: анализ и проектирование. Отличительной особенностью этой модели является специальное внимание рискам, влияющим на организацию жизненного цикла.
Понятие сервис ориентированной архитектуры
Сервис-ориентированная архитектура— модульный подход к разработке программного обеспечения (в дальнейшем ПО), основанный на использовании сервисов (служб) со стандартизированными интерфейсами.
Структура и классификация информационных систем. Информационные технологии, виды информационных технологий. Экспертные системы
Информационная система - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.
Структуру информационной системы составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами.
Общую структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения. В этом случае говорят о структурном признаке классификации, а подсистемы называют обеспечивающими. Таким образом, структура любой информационной системы может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем.
Среди обеспечивающих подсистем обычно выделяют:
информационное (совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных),
техническое (комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы),
математическое и программное (совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств),
организационное (совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы),
правовое обеспечение (совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации).
Классификация информационных систем
по архитектуре
По степени распределённости отличают:
настольные (desktop), или локальные ИС, в которых все компоненты (БД, СУБД, клиентские приложения) работают на одном компьютере;
распределённые (distributed) ИС, в которых компоненты распределены по нескольким компьютерам.
Распределённые ИС, в свою очередь, разделяют на:
файл-серверные ИС (ИС с архитектурой «файл-сервер»);
клиент-серверные ИС (ИС с архитектурой «клиент-сервер»).
По степени автоматизации ИС делятся на:
автоматизированные ИС, в которых автоматизация является частичной, то есть требуется постоянное вмешательство персонала;
автоматические ИС, в которых автоматизация является полной, то есть вмешательство персонала не требуется или требуется только эпизодически.
По характеру обработки данных ИС делятся на:
информационно-справочные, или информационно-поисковые ИС, в которых нет сложных алгоритмов обработки данных, а целью системы является поиск и выдача информации в удобном виде;
ИС обработки данных, или решающие ИС, в которых данные подвергаются обработке по сложным алгоритмам. К таким системам в первую очередь относят автоматизированные системы управления и системы поддержки принятия решений
по сфере применения
Поскольку ИС создаются для удовлетворения информационных потребностей в рамках конкретной предметной области, то каждой предметной области (сфере применения) соответствует свой тип ИС. Перечислять все эти типы не имеет смысла, так как количество предметных областей велико, но можно указать в качестве примера следующие типы ИС:
Экономическая информационная система — информационная система, предназначенная для выполнения функций управления на предприятии.
Медицинская информационная система — информационная система, предназначенная для использования в лечебном или лечебно-профилактическом учреждении.
Географическая информационная система — информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных (пространственных данных).
по охвату задач (масштабности)
Персональная информационная система предназначена для решения некоторого круга задач одного человека.
Групповая информационная система ориентирована на коллективное использование информации членами рабочей группы или подразделения.
Корпоративная информационная система в идеале охватывает все информационные процессы целого предприятия, достигая их полной согласованности, безызбыточности и прозрачности. Такие системы иногда называют системами комплексной автоматизации предприятия.
Информационные технологии— широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям управления и обработки данных, а также создания данных, в том числе, с применением вычислительной техники, процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта).
Виды информационных технологий
Инструментальные технологии
Сетевые технологии
Информационная технология обработки данных
Информационная технология управления
Экспертная система - это компьютерная программа, которая моделирует рассуждения человека-эксперта в некоторой определенной области и использует для этого базу знаний, содержащую факты и правила об этой области, и некоторую процедуру логического вывода.
Thanks for finally writing about >Ответы на зачётные вопросы по информатике | Tmin10.ru <Liked it!
Simply desire to say your article is as astonishing. The clearness in your post is just cool and i could assume you are an expert on this subject. Fine with your permission allow me to grab your RSS feed to keep up to date with forthcoming post. Thanks a million and please carry on the enjoyable work.
Hi, Neat post. There is a problem with your web site in web explorer, would test this? IE nonetheless is the marketplace leader and a huge part of other folks will miss your magnificent writing because of this problem.