Г74 Информационные технологии: Учебник для сред. проф.

образования / Г.С.Гохберг, А.В.Зафиевский, А.А.Корот-кин. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 208 с. ISBN 5-7695-1643-7

Изложены основы современных информационных технологий с ис­пользованием методов искусственного интеллекта. Приводятся принци­пы построения и примеры интеллектуальных информационных систем, а также процесс формирования баз знаний.

Для студентов учебных заведений среднего профессионального обра­зования. Может быть использован для самообразования.

УДК 681.518(075.32) ББК 32.81я723

© Гохберг Г.С, Зафиевский А.В., Короткий А.А., 2004
© Образовательно-издательский центр «Академия», 2004
ISBN 5-7695-1643-7 © Оформление. Издательский центр «Академия», 2004

Одной из целей при написании учебника было рассмотрение как можно большего числа разнообразных информационных тех­нологий. При таком подходе, конечно, невозможно глубоко опи­сать каждую из них, но основные понятия, которые необходимо знать при дальнейшем изучении, приводятся. Изложение основ теории информационных технологий (ИТ) дано с позиций их применения в повседневной практической деятельности и воз­можности дальнейшего их совершенствования в количественном и качественном отношениях.

Изложение теоретических основ информационных технологий сопровождается примерами их использования, контрольными воп­росами, зачастую требующими творческого подхода к ответу на них, а также примерами заданий для лабораторных и самосто­ятельных работ, что способствует развитию практических навы­ков их использования.

Общая структура учебника выглядит следующим образом.

Первые две главы являются вводными. Вначале приводятся об­щие сведения об информации, информационных процессах и информационных технологиях, указываются основные сферы при­менения информационных технологий. Описываются основные компоненты информационных технологий, включая аппаратные и программные средства, а также структуры данных.

Гл. 3 - 7 посвящены самым массовым компьютерным инфор­мационным технологиям, основанным на применении персональ­ных компьютеров - офисным и расчетно-графическим приложе­ниям. Наиболее распространены в этой сфере программы комп­лекса Microsoft Office, которые и описываются в этих главах.

В гл. 8 рассматриваются вопросы создания гипертекстовых си­стем и сайтов в системе Интернет - новые и быстро развивающи­еся ветви ИТ. Однако, несмотря на столь быстрое развитие, основы организации сайтов «всемирной паутины», изложенные в этой главе, уже в течение долгого времени остаются неизменными.

Гл. 9 посвящена цифровой обработке аудио- и видеоинформа­ции, которая резко отличается от офисных применений в первую очередь тем, что обработка информации производится, главным образом, в реальном времени. Это налагает дополнительные усло­вия на используемые аппаратные и программные средства.

Гл. 10 содержит основные сведения об автоматизированных информационных системах, основными особенностями которых являются сложная структура обрабатываемых данных и привлече­ние человеческого фактора в информационные процессы.

Наиболее сложным и современным направлениям, «интеллек­туальным информационным технологиям», посвящена гл. 11. В ней рассматриваются основные типы интеллектуальных информаци­онных систем, описываются свойства знаний, процессы приоб­ретения знаний, модели знаний, создание баз знаний.

В гл. 12 обсуждаются экономические и социальные последствия внедрения информационных технологий в современном обществе.

Гл. 13, заключительная, содержит краткий обзор не вошедших в другие главы применений ИТ.

Гл. 4, 7, 12 написаны Г.С.Гохбергом, гл. 1, 2, 8- 10 - А.В.За-фиевским, гл. 3, 5, 6, 11 - А.А. Короткиным, гл. 13 - всеми авторами совместно.

ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

1.1. Понятие информации

Слово «информация» встречается буквально на каждом шагу. Мы говорим: «я получил важную информацию», «у меня недо­статочно информации для принятия решения», «кто владеет ин­формацией - правит миром», не особенно задумываясь о том, что же такое информация. В этом заключена одна из особенно­стей понятия информации: оно относится к числу базовых поня­тий (таких, как число в математике), которые можно пояснять, уточнять, использовать, но нельзя однозначно определить. Само это слово происходит от латинского informatio, означающего разъяснение, сообщение, осведомление, однако, его смысл рас­крывается по мере употребления, причем разные люди понима­ют его по-разному. Юристы, например, используют определе­ние из закона «Об информации, информатизации и защите ин­формации»:

информация - сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления.

Здесь отражены некоторые (но, разумеется, не все) важные свойства понятия информации: во-первых, информация не явля­ется материальным объектом, который можно передать от одного человека другому так, что первый его утратит. Наоборот, в ре­зультате передачи оба эти человека будут владеть переданной ин­формацией. Во-вторых, для того, чтобы информация могла быть передана, она должна быть представлена на каком-нибудь мате­риальном носителе. И, в-третьих, независимо от того, на каком носителе будет представлена информация, ее содержание должно оставаться одним и тем же.

В технической сфере информация часто определяется на осно­ве понятия обмена сообщениями, как отражение внешнего мира с помощью знаков и сигналов.

В этом описании подчеркнуто, что для хранения и передачи информации должны использоваться какие-нибудь свойства пе­редающего информацию объекта, доступные принимающей сто­роне. Процесс обмена сообщениями и состоит тогда в восприятии приемником свойств передатчика.

В зависимости от того, могут ли несущие информацию свой­ства передатчика меняться непрерывно или образовывать диск­ретный набор значений, принято рассматривать непрерывную, или аналоговую, информацию (звук, телевизионное изображе­ние, показания температурных датчиков и т.д.) и дискретную, или цифровую (телеграфные сигналы, текст, изображение на ком­пьютерном мониторе). С помощью органов чувств человек вос­принимает, в основном, непрерывную информацию, в то время как логическое мышление является, по существу, дискретным.

Применительно к компьютерной обработке данных под инфор­мацией понимают некоторую последовательность символов (букв, цифр, закодированных звуков, графиков, видеофильмов, уров­ней сигнала датчика и т.д.), отражающую свойства какого-либо реального или воображаемого объекта и представленную в понят­ном компьютеру виде.

Одно и то же информационное сообщение (письмо, документ, телепередача и т.д.) может содержать разное количество инфор­мации для разных людей в зависимости от накопленных ими зна­ний и уровня понимания этого сообщения. В этом смысле инфор­мация определяется не только сигналами источника информации, но и соглашением между ним и потребителем информации о смыс­ле, вкладываемом в ту или иную последовательность сигналов. Без наличия потребителя, хотя бы потенциального, говорить об ин­формации бессмысленно.

Для описания соглашения между источником и потребителем информации используется понятие предметной области, означа­ющее совокупность объектов реального мира, из которых и бу­дут отбираться объекты, соответствующие поступающим сигна­лам.

Информационный образ объекта предметной области, т. е. пред­ставление совокупности свойств объекта в виде последовательно­сти сигналов, называется информационным объектом. Таким обра­зом, процессу обмена информацией должна предшествовать про­цедура установления соответствия между объектами предметной области и последовательностями информационных сигналов. Важно отметить, что только это соответствие позволяет вкладывать в передаваемую информацию какой-либо смысл и наполнять ее содержанием.

Описание предметной области является первым шагом при создании информационных систем и технологий. В случае, когда это описание носит полный и систематизированный характер, его называют тезаурусом.

1.3. Виды информации

Хотя человек может воспринимать информацию с помощью практически всех органов чувств, не все виды информации ис­пользуются во взаимодействии человека с компьютером. Суще­ствует самая разнообразная информация, не предназначенная для компьютерной обработки, например эстетическое восприятие, взаимоотношения между людьми и др. Поэтому имеет смысл вы­делить те виды информации, для работы с которыми использова­ние компьютеров является наиболее успешным. К ним можно от­нести:

Текстовую информацию;

Числовую информацию;

Информацию о дате и времени;

Звуковую информацию;

Графическую информацию, анимацию и видеофильмы;

Специальную двоичную информацию.

Первоначально компьютеры (называвшиеся тогда электронны­ми вычислительными машинами - ЭВМ), применялись только для обработки числовой информации, однако быстро выяснилось, что их возможности гораздо шире. В то же время возможности ком­пьютеров не безграничны, и наибольший эффект они дают там, где их применение оправдано. В настоящее время практически все компьютерные технологии ограничиваются обработкой перечис­ленных видов информации, и по мере развития компьютерной техники лишь увеличиваются объемы перерабатываемой инфор­мации.

1.4. Кодирование информации

Мы уже отмечали, что в зависимости от предметной области одну и ту же последовательность сигналов разные потребители могут понимать по-разному. С другой стороны, при разных спосо­бах интерпретации сигналов различным информационным пос­ледовательностям могут соответствовать одни и те же объекты предметной области. Это позволяет преобразовывать одну после­довательность сигналов в другую таким образом, что им будут соответствовать одинаковые или близкие объекты предметной области. Такое преобразование называется кодированием информа­ции. При этом если в результате такого преобразования информа­ционным последовательностям соответствуют идентичные объек­ты, то говорят о кодировании без потери информации, в против­ном случае - о кодировании с потерями информации.

Кодирование очень широко применяется при обработке ин­формации. Например, система почтовых адресов - типичный при-

мер кодирования информации. Вместо того, чтобы говорить «дом хромого Елистрата на холме», можно использовать «Нагорная, 3». При обработке лицевых счетов в банках ключевым является не детальное описание клиента, а его код - номер лицевого счета. Основным преимуществом такого вида кодирования является су­щественное сокращение количества передаваемой информации, т. е. размера соответствующей последовательности сигналов. Этот процесс обычно называют сжатием информации.

Приведенные примеры относились к кодированию и сжатию информации без потерь. Наряду с этим широко распространено и кодирование с потерями. Во-первых, преобразование непрерыв­ной информации в дискретную (аналого-цифровое преобразова­ние - АЦП) и дискретной в непрерывную (цифроаналоговое - ЦАП) возможны только с потерями за счет принципиально раз­личного характера этих видов информации. Во-вторых, использо­вание кодирования с потерями при сжатии информации позво­ляет добиться гораздо большего коэффициента сжатия, чем при кодировании без потерь. Так, при сжатии информации без потерь в типичных случаях можно добиться сокращения количества пе­редаваемой информации в 1,5 - 2 раза, в то время как при сжатии с потерями значение коэффициента сжатия достигает сотен и тысяч раз. Особенно широко используется сжатие с потерями в сфере мультимедиа: аудио-, графической и видеоинформации, где, во-первых, просто необходимы аналого-цифровые и цифроаналого-вые преобразования, а во-вторых, объемы информации крайне велики.

Еще одной разновидностью кодирования является введение избыточной информации, что позволяет при передаче информа­ции по,каналам, подверженным воздействию помех, добиваться распознавания или даже исправления ошибок. Из неочевидных примеров такого кодирования упомянем электронные сертифи­каты и электронную цифровую подпись.

1.5. Информационные процессы

Понятие информации предусматривает определенные действия с ней: сбор, обработку, хранение и передачу. Эти действия назы­ваются информационными процессами. При разработке информаци­онных систем следует отделять эти процессы друг от друга и опи­сывать их отдельно, поскольку разные информационные процес­сы могут использовать совершенно различные устройства и тех­нологии. Так, для первоначального сбора информации могут ис­пользоваться технические устройства (датчики), документы, ком­пьютерные экранные формы. Для компьютерной обработки дан­ных применяются процессоры, число которых в современном пер-

сональном компьютере может доходить до 10 и более (централь­ный, графический, принтерный и т.д.). Хранение информации может осуществляться как в бумажной форме (в виде докумен­тов), так и в электронной с использованием магнитных, опти­ческих и других носителей (например, флеш-память). Наконец, для передачи информации могут применяться те же виды носите­лей информации, что и для хранения, а также сети связи.

1.6. Свойства информации

При разработке информационных систем и технологий важно оценить свойства поступающей, хранимой и передаваемой ин­формации. К числу таких свойств можно отнести:

«достоверность - насколько информация соответствует истин­ному положению дел;

Полноту - наличие сведений, достаточных для реализации целей информационной системы или технологии;

Точность - степень близости к действительному состоянию объекта, процесса, явления;

Актуальность - степень соответствия информации текущему моменту времени;

Ценность - насколько информация важна для решения задачи;

Понятность - выражение информации на языке, понятном тем, кому она предназначена.

Можно назвать и другие свойства (доступность, краткость и т.д.), однако следует отметить, что учитывать следует только те из них, которые действительно оказывают влияние на рассматри­ваемую систему или технологию.

1.7. Информационные технологии

Под технологией обычно понимается описание процесса про­изводства материальных благ, как последовательность действий над предметом труда в целях получения конечного продукта. Осо­бенностью информационных технологий (ИТ) является то, что в них и начальным, и конечным продуктом труда является инфор­мация, а орудиями труда - компьютерная техника и средства телекоммуникаций. При этом, конечно, перерабатываемая инфор­мация связана с различными материальными носителями, одна­ко главную роль в информационных технологиях играет не непос­редственно сам носитель, а связанная с ним информация.

Не следует думать, что информационные технологии появи­лись лишь в наше время. Уже свод законов Римской империи можно считать примером информационной технологии. В средние века

возникла информационная технология бухгалтерского учета, в промышленную эпоху - газеты и другие средства массовой ин­формации. Однако нынешний этап развития ИТ характеризуется в первую очередь массовым распространением персональных компьютеров, созданием больших компьютерных сетей и рас­ширением перечня оказываемых ими сервисных услуг. И если еще 20 лет назад информационные технологии относились к элит­ным видам производства, в наше время они превратились в мас­совое явление, не требующее от вовлеченных в процесс произ­водства работников особо высокой квалификации. Можно сказать, что современным этапом развития ИТ являются информационные компьютерные технологии.

Приведем наиболее важные сферы применения современных информационных технологий:

Делопроизводство в офисе;

Экономические и статистические расчеты;

Управление технологическими процессами, а также организа­ционное управление на основе использования компьютерных се­тей;

Издательская деятельность;

Проектно-конструкторские работы;

Цифровая связь, сеть Интернет;

Компьютерные тренажеры;

Индустрия развлечений: цифровая фотография, компьютер­ные мультфильмы, компьютерные методы в кинопромышленно­сти, компьютерные игры и т.д.

Контрольные вопросы

1. В чем отличие информации от вещества и энергии?

2. Является ли эта книга информацией?

3. Приведите пример независимости информации от ее носителей.

4. Каким образом информация представляется на ее носителе?

5. В чем состоит различие между непрерывной и дискретной инфор­мацией?

6. Приведите примеры предметной области.

7. В чем суть кодирования информации?

8. Зачем применяется кодирование при обработке информации?

9. Назовите основные информационные процессы.

10. Назовите средства, обеспечивающие выполнение информацион­ных процессов.

11. Приведите примеры, демонстрирующие различные свойства ин­формации.

12. Объясните термин «информационные технологии».

13. В чем особенности современных информационных технологий?

14. Назовите сферы применения информационных технологий.

ГЛАВА 2 КОМПОНЕНТЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

2.1. Инструментальные средства информационных

процессов

В предыдущей главе мы отмечали, что термин «информацион­ные процессы» объединяет сбор, хранение, обработку, передачу и представление информации. Для обеспечения работы всех этих процессов необходимы специальные средства, которые можно назвать «орудиями труда» в информационных технологиях. Обыч­но их делят на две большие категории: аппаратные и программ­ные средства, на компьютерном жаргоне называемые «железо» и «софт». Кроме того, важным элементом компьютерных техноло­гий является формат данных (информации, подлежащей компью­терной обработке), используемых этими средствами, а именно каким образом представляется и как должна восприниматься об­рабатываемая информация, а также приемы работы с аппаратны­ми и программными средствами.

2.2. Аппаратные средства

Центральным звеном любой компьютерной системы обработ­ки информации является, разумеется, компьютер. Надо заметить, что понятие «компьютер» весьма многообразно: под компьюте­ром понимаются и встроенные в оборудование микроконтролле­ры (хотя в этом случае они чаще называются процессорами), и огромные компьютерные системы, содержащие тысячи и десятки тысяч процессоров (суперкомпьютеры). Тем не менее, несмотря на такие различия, компьютеры имеют между собой очень много общего, и практически в любом из них можно найти подсисте­мы, выполняющие, в конечном счете, одни и те же функции. Рассмотрим устройство наиболее распространенного типа компь­ютеров - настольного персонального компьютера (десктопа), на примере которого можно обсудить практически все компоненты компьютерных технологий.

В минимальной комплектации современный персональный ком­пьютер состоит из четырех частей: системного блока, видеомони­тора, клавиатуры и мыши.

В свою очередь, системный блок состоит из следующих состав­ляющих:

Корпуса с блоком питания;

Системной («материнской») платы;

Процессора с системой охлаждения (вентилятором);

Модулей основной памяти;

Видеоплаты;

Дисководов гибких, жестких и оптических дисков. Минимальная комплектация компьютера может расширяться

как за счет дополнительных внешних устройств, подключаемых непосредственно к компьютеру - принтера, сканера, модема, так и за счет устройств, подключаемых к компьютеру с помощью плат расширения - специальных плат, вставляемых* в материн­скую плату, к которым подключаются следующие устройства: зву­ковые колонки, сетевое оборудование, устройства сбора данных с различных датчиков и т.д. Надо заметить, что способы подклю­чения внешних устройств постоянно совершенствуются. В первых персональных компьютерах для непосредственного подключения использовались расположенные на материнской плате разъемы по­следовательных и параллельного портов, а для плат расширения - разъемы типа ISA. В современных же компьютерах произошел пе­реход на платы расширения типа PCI, а вместо разъемов после­довательных и параллельных портов все чаще используются разъе­мы USB. Кроме того, тенденцией последнего времени является размещение на материнской плате микросхем, реализующих функ­ции, выполнявшиеся ранее платами расширения: звуковой, сете­вой, управления дисководами и даже видеоплатой. Во многих со­временных компьютерах внутри системного блока нет ничего, кроме системной платы с процессором и памятью и дисководов, и, тем не менее, они обеспечивают гораздо большую функцио­нальность, чем «навороченные» компьютеры пятилетней давности.

Рассмотрим теперь более подробно основные составляющие персонального компьютера (ПК).

Процессор и память. Ведущим элементом любого персонально­го компьютера является центральный процессор (central processor unit - CPU), выполняющий основные арифметические и логи­ческие операции, а также формирующий управляющие сигналы к другим устройствам компьютера. Характеристики процессора оказывают решающее влияние на характеристики компьютера в целом, и в первую очередь на его производительность. Одной из простейших характеристик быстродействия процессора является его тактовая частота, хотя с ее помощью имеет смысл сравнивать лишь однотипные процессоры. Наиболее распространенными про­цессорами для ПК являются процессоры корпорации Intel (в на­стоящее время - серии Pentium 4 и Celeron), несколько реже используются процессоры от корпорации AMD (Advanced Micro

Devices) серии Athlon. Традиционно считается, что процессоры Intel более надежны и создают меньше проблем при настройке компьютера, а процессоры AMD при той же производительности заметно дешевле.

Не следует думать, что центральный процессор является един­ственным устройством компьютера, осуществляющим арифмети­ческие, логические и управляющие действия. По мере развития технологий производства микросхем и совершенствования архи­тектуры компьютеров все больше функций центрального процес­сора, особенно управляющих, передается другим устройствам, являющимся, по существу, специализированными процессора­ми, так что за центральным процессором остается главная функ­ция «числовой мельницы». Наиболее мощным из таких специали­зированных процессоров является графический процессор, срав­нимый по числу транзисторов и сложности архитектуры с цент­ральным процессором. Другие процессоры чаще называют кон­троллерами, хотя они превосходят по сложности центральные про­цессоры совсем недавнего времени. Главным качеством всех этих устройств является то, что они выполняют обработку данных па­раллельно с центральным процессором, что позволяет значительно ускорить ее.

Вторым элементом компьютера, определяющим его важней­шие характеристики, является основная память, или просто па­мять. Вообще говоря, память, т. е. устройство для хранения дан­ных, имеет несколько уровней. Одни типы памяти предназначены для того, чтобы хранить данные только на время работы компью­тера, другие - для постоянного или долговременного хранения. Кроме того, различные виды памяти различаются по скорости работы с данными. Под основной же памятью обычно понимают модули памяти, состоящие из электронных микросхем и вставля­емые в разъемы {слоты) на материнской плате. Как правило, на материнской плате содержится от двух до четырех таких разъемов. Эта память является энергозависимой, и ее содержимое теряется при выключении компьютера. Характеристики основной памяти заметно совершенствуются по мере развития технологии, и в на­стоящее время наиболее распространены модули памяти двух ти­пов: SDR DIMM (или просто DIMM) и DDR DIMM. Емкость модулей памяти составляет обычно от 128 до 512 Мбайт, и общая емкость установленной основной памяти является одной из наи­более значимых характеристик компьютера.

Материнская плата. Основным элементом системного блока компьютера, определяющим его эксплуатационные качества, яв­ляется плата - монтажная панель, на которой располагаются все остальные устройства системного блока, кроме дисководов. На ней расположено большое количество внутренних и внешних разъе­мов и различных вспомогательных микросхем, среди которых ве-

дущую роль играют микросхемы так называемого чипсета («набо­ра микросхем»), выполняющие связующую функцию между про­цессором и остальными устройствами компьютера. По этой при­чине микросхемы чипсета иногда называют «мостами». Тип чип­сета, наряду с количеством и назначением разъемов, является основной характеристикой материнской платы. Для процессоров Intel наиболее часто применяются чипсеты, производимые самой корпорацией Intel, для процессоров AMD - чипсеты корпора­ции VIA. Чипсеты для обоих типов процессоров производит также корпорация SIS, продукция которой относится к нижнему цено­вому диапазону.

Для описания свойств чипсета надо указать, для какого типа процессоров и для какого типа памяти он предназначен. Кроме того, в последнее время в некоторые типы чипсетов стали вклю­чать функции управления видео-, аудио-, сетевыми и другими подсистемами компьютера. В этом случае говорят, что соответ­ствующая подсистема интегрирована в чипсете или на материн­ской плате, и интегрированные решения получают все большее распространение, особенно для офисных компьютеров.

Видеосистема. В состав видеосистемы обычно включается два элемента: графическая плата (видеоплата) и видеомонитор (дис­плей). Роль графической платы может выполнять интегрирован­ный в чипсет видеоконтроллер.

Характеристики почти всех современных графических плат прак­тически идентичны, и различие между ними заключается, в ос­новном, в объеме функций центрального процессора, которые берет на себя графический процессор видеоплаты. Для компью­терных игр это является весьма существенной характеристикой, поскольку при выводе на дисплей сложных динамичных сцен цент­ральный процессор может просто не справиться с их своевремен­ным отображением. В то же время в офисных приложениях эта характеристика является гораздо менее критичной.

Отметим, что все чаще графические платы стали оснащаться средствами для вывода изображения на телевизор, наряду с вы­водом того же или другого изображения на монитор, а также сред­ствами для ввода низкочастотного телевизионного сигнала с це­лью его последующей обработки.

Что касается видеомониторов, то их можно разделить на два больших класса: дисплеи на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) и жидкокристаллические (ЖК) дисплеи. Основной характеристикой дисплеев является размер их видимой области по диагонали, выра­жаемый в дюймах. Остальные характеристики носят либо вторич­ный, либо субъективный характер, связанный с оценкой качества изображения. ЖК-мониторы представляют собой относительно но­вый тип дисплеев, однако по своим потребительским и стоимост­ным характеристикам они уже догнали мониторы на электронной

лучевой трубке, и единственной областью, где они существенно отстают от ЭЛТ-мониторов, является цветопередача, что не позво­ляет применять их в сфере высококачественной полиграфии.

Клавиатура и мышь. Клавиатура и мышь являются неотъемле­мыми частями современного персонального компьютера. Их ос­новным назначением является первичный ввод информации в компьютер. Вместе с тем принципы их взаимодействия с компью­тером существенно отличаются. Клавиатура работает относитель­но независимо от остальных частей компьютера и ее основной функцией является ввод в компьютер больших объемов текстовой информации. В отличие от этого мышь функционирует только со­вместно с монитором, обеспечивая взаимодействие с графичес­кими объектами на экране и тем самым осуществляя ввод неболь­ших объемов структурированной информации, а также выполняя управляющие функции.

Типы клавиатур персонального компьютера различаются не слишком существенно. Их модификация идет либо по линии улуч­шения эргономических качеств («естественные» клавиатуры), либо за счет расширения управляющих функций посредством добавле­ния «мультимедийных» и других клавиш. То же самое можно ска­зать о манипуляторах типа «мышь». Несмотря на огромное разно­образие «мышей», их основными функциями остаются отслежи­вание нажатия кнопок мыши и ее перемещения.

Средства хранения и переноса информации. Мы уже отмечали, что память компьютера является многоуровневой. Наряду с энер­гозависимой основной памятью, участвующей только в процессе обработки информации, не меньшую роль играют энергонезави­симые виды памяти, предназначенные для хранения и переноса информации. Память такого рода, в отличие от основной, приня­то называть внешней. В зависимости от характера носителя ее мож­но разделить на несколько типов:

Память на магнитных носителях (гибкие и жесткие магнитные диски и магнитные ленты);

Память на оптических носителях (компакт-диски с однократ­ной и многократной записью);

Энергонезависимая электронная память (флеш-память).

С другой стороны, функции энергонезависимой памяти можно подразделить следующим образом:

Хранение исходных, промежуточных и окончательных данных в процессе обработки информации;

Архивное хранение данных;

Перенос информации с одного компьютера на другой.

В каждом из этих случаев применяются свои виды внешней памяти. Фактически единственным типом внешней памяти, ис­пользуемым в процессе обработки информации, являются нако­пители на жестких магнитных дисках (винчестеры). Их основной

характеристикой является объем вмещаемой информации. Заме­тим, что персональные компьютеры довольно редко имеют более одного винчестера.

В качестве средств архивного хранения данных в течение дол­гого времени использовались магнитные ленты и гибкие магнит­ные диски (дискеты). В последнее время дискеты утратили функ­цию архивного хранения ввиду недостаточной емкости, в то же время ими пользуются из-за низкой стоимости носителя. Однако их все больше вытесняют оптические диски, стоимость которых резко снизилась. Кроме того, появились удобные аппаратные сред­ства для работы с архивами на оптических дисках - чейнджеры.

Средства переноса информации отличаются большим разно­образием. Дискеты по-прежнему сохраняют свое значение в каче­стве наиболее удобного средства переноса небольших объемов информации, что связано с тем, что их можно использовать на любом компьютере, в отличие от других носителей, требующих наличия на компьютере дополнительных аппаратных или про­граммных возможностей. Удобным и дешевым средством перено­са информации являются записываемые и перезаписываемые оп­тические диски, однако они требуют наличия пишущего опти­ческого дисковода и соответствующего программного обеспече­ния. Еще более удобным средством являются устройства флеш-памяти с USB-интерфейсом (USB-брелки) и карты флеш-памя-ти с USB-переходником, однако их стоимость достаточно высока. Наконец, для переноса больших объемов информации (десятки и сотни гигабайт) используются накопители на жестких магнитных дисках, оборудованные средствами для подключения к компью­теру через внешние разъемы.

Еще одним средством обмена данными между компьютерами являются компьютерные сети, о которых пойдет речь далее.

Дополнительные устройства компьютера. Помимо уже перечис­ленных компонентов компьютера, являющихся в той или иной мере обязательными, компьютер может быть оснащен дополни­тельными устройствами, к которым в первую очередь относятся принтер, звуковая подсистема, сканер и модем.

Принтеры обычно подразделяются на матричные, струйные и лазерные. Наиболее распространенными из них являются струй­ные, что объясняется их дешевизной, хорошим качеством печати и возможностью многоцветной печати. Основным их недостатком являются высокие эксплуатационные расходы. Поэтому их выгод­но применять в случаях, когда объем печати сравнительно неве­лик. При больших объемах печати выгоднее применять лазерные принтеры, обладающие еще более высоким качеством печати. Однако они дороже струйных принтеров, а при многоцветной печати - существенно дороже. Матричные принтеры в настоящее время распространены гораздо меньше и имеют, в основном, спе-

циальное применение. Связано это с тем, что по стоимости они сравнимы с лазерными, качество печати заметно ниже, а уровень создаваемого шума выше. Вместе с тем требования матричного принтера к качеству бумаги намного ниже. Он также может про­изводить одновременную печать нескольких копий документов, в том числе на рулонной бумаге. Кроме того, печать на документах (без протяжки через принтер) удобнее осуществлять матричным способом.

Из принтеров специального назначения следует еще упомя­нуть широкоформатные принтеры, позволяющие печатать на ли­стах формата до АО, а также на рулонной бумаге большой ширины.

Звуковой подсистемой (аудиоподсистемой) в последнее время оснащается практически каждый компьютер. Так же, как и видео­подсистема, звуковая состоит из двух частей: внутренней - зву­ковой платы (аудиоплаты) или звукового чипа на материнской плате и внешней - набора компьютерных звуковых колонок. Аудио-подсистемы современных компьютеров имеют очень большой раз­брос по качеству и стоимости, что существенно затрудняет их классификацию. Простейшая из них добавляет 1...2 % к общей сто­имости компьютера, в то время как высококачественная звуковая плата может стоить столько же, сколько и весь остальной компь­ютер, превращая его в специализированную станцию обработки звука. Следует отметить, что некомпьютерная аудиотехника обычно обеспечивает более высокое качество звучания, чем компьютер­ная, однако, если не предъявлять повышенных требований к ка­честву звучания, современный компьютер вполне может выпол­нить все ее функции.

Сканеры применяются для ввода графических изображений или текстов, напечатанных на бумаге, в компьютер. Характерной осо­бенностью сканеров является то, что для их работы обычно тре­буется весьма серьезное программное обеспечение: графический редактор для обработки изображений и программа распознавания текстов для перевода изображения в текстовый формат. Основной характеристикой сканера является разрешающая способность, измеряемая в точках на дюйм (300, 600, 1200, 2400 и т.д.). При этом если для ввода стандартных документов достаточно разреша­ющей способности 300 точек/дюйм, для ввода негативов фотоплен­ки 35-мм желательно иметь 2400 точек/дюйм. В последнее время область применения сканеров как средства подготовки графичес­ких изображений стала стремительно сужаться, переходя к циф­ровым фотоаппаратам и видеокамерам, хотя их роль как средства ввода текстовых документов (особенно, заполненных бланков) будет, скорее всего, возрастать.

В связи со стремительным распространением сети Интернет важную роль среди других уст^ойЪт^.комцьИТерД. CTtUlH играть мо демы, позволяющие подключить компьютер "чёрез\ теле фонную

Татарского педучилище

линию к компьютерной сети. Долгое время одной из важнейших характеристик модема была его пропускная способность, выра­жающаяся в битах/с, однако в настоящее время модемы достигли теоретического потолка в 33 600 бит/с, и на первое место стали выходить такие характеристики, как надежность связи, цена, до­полнительные функции модема и т.д. Следует, однако, отметить, что указанная величина «потолка» относится только к обычным аналоговым коммутируемым телефонным линиям, а для других видов каналов связи скорость обмена данными может быть значи­тельно увеличена. Впрочем, для таких каналов нужны и другие модемы.

Общее число устройств, которые могут быть подключены к персональному компьютеру, неограниченно. Это объясняется его удачно спроектированной компонентной архитектурой, позво­ляющей собирать ПК, как детский конструктор. Практически любое электронное устройство может быть подключено к персо­нальному компьютеру, если для него будет разработана схема подключения. Можно назвать три основных способа подключе­ния внешних устройств. Самый простой способ - через внешние разъемы материнской платы. До недавнего времени это были разъемы последовательных и параллельного портов, вместо ко­торых все чаще используются USB-разъемы, обладающие боль­шей скоростью передачи данных и возможностью подключения к работающему (включенному) компьютеру. USB-разъем, кроме того, может обеспечить небольшую мощность для энергопита­ния устройства. Другой способ подключения - с помощью спе­циально разработанной платы расширения, вставляемой в разъем (слот) на материнской плате. Этот способ обладает гораздо боль­шей универсальностью и обеспечивает большую скорость пере­дачи данных, однако требует проектирования платы расшире­ния, специфичной для каждого устройства. Наконец, третий спо­соб передачи данных с внешнего устройства на компьютер не связан с непосредственным подключением, а использует какие-либо устройства переноса данных (например, флеш-память). Чаще всего он используется для цифровых фотоаппаратов и видеока­мер. С его помощью можно даже исключить компьютер из техно­логического цикла обработки данных, печатая, например, фо­тографии с цифрового фотоаппарата непосредственно на прин­тере, оснащенном такой возможностью.

Заметим, что практически во всех отмеченных случаях недоста­точно лишь аппаратного подключения внешнего устройства к ком­пьютеру. Для их успешной совместной работы необходима еще со­гласующая программа, называемая драйвером устройства, причем организация драйвера существенно зависит от операционной сис­темы компьютера и в разных операционных системах для одного и того же устройства, как правило, пишутся различные драйверы.

Помимо внешнего исполнения, дополнительные устройства компьютера могут изготовляться и во внутреннем исполнении, когда это устройство целиком размещается на плате расширения. Таким образом, например, изготовляются сетевые адаптеры, мо­демы, а также нейропроцессоры, значительно расширяющие функ­циональные возможности компьютера при решении многих при­кладных задач. Преимуществом внутреннего исполнения является высокая скорость передачи данных между устройством и компью­тером, недостатками - сниженные возможности диагностики и необходимость того, чтобы источник питания компьютера имел достаточный запас мощности для обеспечения энергопитания этого устройства.

Компьютерные сети. Как уже отмечалось, компьютерные сети являются одним из средств передачи данных. Этот способ обмена информацией оказался настолько удобным, что в настоящее вре­мя практически каждый компьютер подключен или может быть подключен к той или иной сети. Принято подразделять сети на локальные и глобальные. Локальные сети характеризуются высо­кими скоростями передачи данных (до 1 Гбит/с) и сравнительно небольшими размерами (десятки или сотни метров), а глобаль­ные - более низкими скоростями (зависящими от количества ка­налов и их пропускной способности), более высокой стоимостью на единицу передачи информации и практически неограничен­ными размерами.

В самом простом варианте можно представлять себе компью­терную сеть как совокупность компьютеров, соединенных с по­мощью сетевых кабелей с узлами сети, которые, в свою очередь, соединены между собой. Роль узлов сети выполняют либо аппа­ратные устройства - концентраторы (хабы) и коммутаторы, либо маршрутизаторы, представляющие собой специализированные компьютеры, предназначенные для организации компьютерных сетей. Для подключения компьютера к сети используется либо сетевой адаптер, обычно исполняемый в виде платы расшире­ния, - в случае локальных сетей, либо модем того или иного типа - в случае глобальных сетей.

Главным отличием компьютерных сетей от совокупности от­дельно стоящих персональных компьютеров с точки зрения обра­ботки информации является наличие в компьютерной сети одно­го или нескольких серверов - компьютеров, позволяющих раз­личным пользователям получать или обрабатывать объединенную информацию, предоставляемую им сервером (более правильно было бы называть сервером не компьютер, а выполняющуюся на нем программу, однако для понимания его работы проще считать сервером компьютер). Такая схема обработки информации, в от­личие от обработки на отдельном компьютере, называется схе­мой «клиент -сервер», а компьютеры на рабочих местах пользо-

вателей, подключающиеся к серверу - клиентскими компьюте­рами, или клиентами.

Другие компьютеры. В предыдущих разделах мы уделили наи­большее внимание настольным персональным компьютерам, за­нимающим срединное положение в пестром семействе всевозмож­ных компьютеров. С одной стороны от них расположены перенос­ные и карманные компьютеры, набор устройств и архитектура которых похожи на имеющиеся у персональных компьютеров, однако их компоновка совершенно другая вследствие их малых размеров и необходимости экономии энергопотребления. С дру­гой стороны - серверы, рабочие станции и суперкомпьютеры, набор устройств и архитектура которых могут очень сильно отли­чаться от персональных компьютеров. Это, в свою очередь, связа­но с тем, что компьютеры этих типов, в отличие от десктопа, предназначены для выполнения меньшего числа функций, одна­ко должны выполнять их быстрее и в большем объеме, что ведет к гипертрофии одних аппаратных средств и частичному или полно­му исчезновению других. Очень часто сервер, например, не имеет видеомонитора и клавиатуры, а управляется с какого-нибудь кли­ентского компьютера, однако имеет несколько процессоров, ги­гантский, с точки зрения персонального компьютера, объем ос­новной и дисковой памяти и несколько сетевых плат повышен­ной пропускной способности.

Все эти компьютеры строятся на самой разнообразной элемент­ной базе, сделать обзор которой не представляется возможным. Подчеркнем, однако, что принципы сбора, хранения, обработ­ки, передачи и представления информации одинаковы для всех типов компьютеров, поэтому в дальнейшем мы сконцентрируем внимание на описании информационных компьютерных техно­логий только для персональных компьютеров.

2.3. Программное обеспечение

Компьютеры, внешние устройства и компьютерное сетевое оборудование образуют аппаратное обеспечение, являющееся лишь одной из многих составляющих компьютерных технологий обра­ботки информации. Другой их составляющей является программ­ное обеспечение (ПО). Обычно различают системное программное обеспечение и прикладное (функциональное) программное обес­печение, а также инструментальные средства, обеспечивающие создание программного обеспечения.

Описанию прикладных программ посвящены оставшиеся гла­вы этой книги, инструментальные же средства составляют пред­мет курса «Основы алгоритмизации и программирования». Что касается системного ПО, то, хотя оно изучается в курсе «Опера-

ционные системы и среды», мы приведем здесь совсем краткий обзор операционных систем.

Возникновение операционных систем можно отнести к 50-м годам XX в., когда выяснилось, что управление компьютером можно частично поручить самому компьютеру с помощью специально написанных программ, которые впоследствии и стали называться операционной системой. Первоначально операционные системы раз­рабатывались индивидуально для каждого типа компьютеров. По­ложение изменилось в 1970-х гг. с появлением операционной сис­темы Unix (Юникс), которая могла использоваться на самых раз­личных типах компьютеров. С появлением персональных компью­теров для них была разработана система MS DOS, которая, одна­ко, не была полноценной операционной системой из-за отсутствия в ней настоящей многозадачности, являющейся характерным при­знаком современных операционных систем. Впоследствии была раз­работана система Windows NT, которая уже была «настоящей» опе­рационной системой и затем была развита до систем Windows 2000 и Windows XP. С другой стороны, оказался очень удачным вариант Unix для персональных компьютеров, получивший название Linux (Линукс). Большое распространение получила также система Windows 98 (вторая редакция), занимающая промежуточное положение между MS DOS и Windows NT. В настоящее время эти три операционные системы (семейство Windows NT, Windows 98 и Linux) являются основными для персональных компьютеров, хотя доля Windows 98 неуклонно сокращается. Что касается компьютеров более высокого класса (серверов, рабочих станций и суперкомпьютеров), то на них, как правило, используется тот или иной вариант Unix, хотя на небольших серверах может использоваться вариант Windows NT. На компьютерах других типов часто используются отличные от пере­численных операционные системы.

Следует, однако, отметить тот факт, что программы, создан­ные для одной операционной системы, чаще всего не могут вы­полняться в другой. Особенно это относится к драйверам - про­граммам, предназначенным для согласования дополнительных устройств компьютера с его операционной системой. В частности, если для какого-нибудь устройства отсутствует драйвер, необхо­димый для работы с установленной на компьютере операцион­ной системой, то это устройство, скорее всего, не сможет рабо­тать вместе с этим компьютером. Таковы, например, некоторые принтеры и модемы, для которых отсутствуют Linux-драйверы.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные составляющие компьютерных технологий.

2. Из каких элементов состоит компьютер?

3. Перечислите виды компьютерных разъемов.

4. Какими параметрами можно охарактеризовать компьютер?

5. Что такое интегрированные устройства?

6. Назовите устройства для первичного ввода информации в компь­ютер.

7. Какие аппаратные средства применяются для хранения информа­ции?

8. Назовите аппаратные средства обработки информации. Относятся ли к ним принтер, сканер и звуковая плата?

9. Приведите способы и средства передачи информации.

10. Какие устройства применяются для представления информации? Относятся ли к ним принтер, сканер и звуковая плата?

11. Стоит ли отказываться от покупки музыкального центра, если у вас уже есть хороший компьютер?

12. Можно ли подключиться к сети Интернет без модема?

13. Вы создали отличный прибор для снятия электрокардиограмм. Что нужно дополнительно разработать, чтобы его было можно подключить к компьютеру? И зачем?

14. Чем серверный компьютер отличается от клиентского?

15. Может ли программа, написанная для одной операционной сис­темы, выполняться в другой?

16. Может ли драйвер для одной операционной системы использо­
ваться в другой?

ГЛАВА 3 ОБРАБОТКА ТЕКСТОВОЙ ИНФОРМАЦИИ

3.1. Текстовые редакторы

Значительная доля времени при работе с современными пер­сональными компьютерами расходуется на создание, редактиро­вание и печать разнообразной текстовой информации.

Обработку текстовой информации на компьютере обеспечива­ют пакеты прикладных программ - текстовые редакторы (тексто­вые процессоры). Различают встроенные текстовые редакторы (в Norton Commander, Турбо Паскаль и т.п.) и самостоятельные (Editor, Лексикон, MultiEdit, Microsoft Word).

В процессе подготовки текстовых документов можно выделить следующие этапы:

Набор текста;

Редактирование;

Форматирование текста, разметка страниц;

Печать (просмотр перед печатью текста на экране, печать на бумаге).

Базовые операции редактирования:

Редактирование строки текста с вставкой, заменой и удале­нием символов;

Удаление символов, строк, блоков;

Поиск и замена фрагментов текста;

Перемещение, копирование элементов текста;

Изменение начертания символов: светлое, полужирное, кур­сив, с подчеркиванием (дополнительные возможности измене­ния шрифта);

Автоматический перенос текста на новую строку;

Создание таблиц и диаграмм;

Форматирование абзацев и разметка страниц;

Построение оглавлений и указателей;

Проверка правописания;

Просмотр перед печатью образа текста на экране, смена шрифта печати.

Большинство современных редакторов текстов позволяют од­новременно обрабатывать несколько документов или несколько частей одного документа, размещая их в разных окнах. Например

распространенный несколько лет назад в России текстовый ре­дактор Лексикон имеет 10 окон редактирования, MultiEdit позво­ляет одновременно обрабатывать до 100 документов.

Текстовым процессором обычно называют мощный текстовый редактор, располагающий продвинутыми возможностями по об­работке текстовых документов. Современные текстовые процессо­ры предусматривают множество дополнительных функций, поз­воляющих намного упростить набор и модификацию текстов, по­высить качество отображения текста на экране, качество распе­чатки документов. Например:

Форматирование символов (использование различных шриф­тов и начертаний);

Форматирование абзацев (выравнивание по ширине страни­цы и автоматический перенос слов);

Оформление страниц (автоматическая нумерация, ввод ко­лонтитулов и сносок);

Оформление документа (автоматическое построение оглавле­ния, указателей);

Создание и обработка таблиц;

Проверка правописания и т.д.

Таким образом, от понятия «простой текст как объект обра­ботки текстового редактора» мы приходим к понятию «документ как объект обработки текстового процессора». Файл, представля­ющий собой документ, содержит, помимо алфавитно-цифровых символов, обширную двоичную информацию о форматировании текста, а также графические объекты. Например, текстовый про­цессор Microsoft Word позволяет создавать документы, включаю­щие графические объекты и даже звук.

При выборе текстового редактора для работы нужно учитывать многие факторы: сложность создаваемых документов, масштаб (объемы) текстов, требования к качеству документа на бумаге, характер материалов (например, простой текст или таблицы, фор­мулы, уравнения и т.п.).

Наиболее известные ныне редакторы текстов можно условно разделить «по специализации» на три группы:

Процессоры общего назначения (Лексикон, Microsoft Word, WordPerfect и др.);

Редакторы научных документов (ТеХ);

Редакторы исходных текстов программ (MultiEdit и встроен­ные редакторы систем программирования Basic, Pascal, С и т.д.).

Разумеется, с помощью Лексикона можно подготовить и текст программы, а с помощью MultiEdit - документ общего назначе­ния. «Специализация» редактора заключается в том, что в нем добавлены (или оптимизированы) функции, которые необходи­мы для обслуживания документов определенного типа. Например, MultiEdit позволяет выделять цветом смысловые сегменты исход-

ных текстов программ, ТеХ удобен для набора математических выражений и т.д.

Кроме того, особое место в группе пакетов, работающих с до­кументами, занимают так называемые издательские системы - PageMaker, Ventura Publisher, QuarkXPress и др. Как правило, из­дательские системы специализируются на подготовке набранного документа к публикации (создание макета издания). Для набора текста удобнее применять текстовые процессоры типа Microsoft Word, а для создания и редактирования иллюстраций - графи­ческие системы: CorelDraw (векторные изображения), Adobe Photoshop (растровые изображения). Впрочем, издательские воз­можности процессора Word так велики, что многие публикации можно подготовить к печати, не прибегая к услугами издательс­ких систем.

Далее мы рассмотрим основы работы с текстовым процессо­ром Microsoft Word (сокращенно просто Word). Это связано не только с исключительными возможностями этой программы. Дело в том, что Word - один из основных элементов офисной техно­логии фирмы Microsoft, которая стала стандартом де-факто в рос­сийских организациях.

3.2. Текстовый процессор Microsoft Word

Word - это приложение Windows, предназначенное для созда­ния, просмотра, модификации и печати текстовых документов. Он является одной из самых совершенных программ в классе тек­стовых процессоров, которая предусматривает выполнение сотен операций над текстовой и графической информацией. С помощью Word можно быстро и с высоким качеством подготовить любой документ - от простой записки до оригинал-макета сложного издания.

Во-первых, Word дает возможность выполнять все без исклю­чения традиционные операции над текстом, предусмотренные в современной компьютерной технологии:

Набор и модификацию неформатированной алфавитно-циф­ровой информации;

Форматирование символов с применением множества шриф­тов True Type разнообразных начертаний и размеров;

Форматирование страниц (включая колонтитулы и сноски);

Форматирование документа в целом (автоматическое состав­ление оглавления и разнообразных указателей);

Проверку правописания, подбор синонимов и автоматиче­ский перенос слов.

Во-вторых, в процессоре Word реализованы возможности но­вой технологии связывания и внедрения объектов (так называе-

Г74 Информационные технологии: Учебник для сред. проф.

образования / Г.С.Гохберг, А.В.Зафиевский, А.А.Корот-кин. - М.: Издательский центр ʼʼАкадемияʼʼ, 2004. - 208 с. ISBN 5-7695-1643-7

Изложены основы современных информационных технологий с ис­пользованием методов искусственного интеллекта. Приводятся принци­пы построения и примеры интеллектуальных информационных систем, а также процесс формирования баз знаний.

Важно заметить, что для студентов учебных заведений среднего профессионального обра­зования. Может быть использован для самообразования.

УДК 681.518(075.32) ББК 32.81я723

© Гохберг Г.С, Зафиевский А.В., Короткий А.А., 2004 © Образовательно-издательский центр ʼʼАкадемияʼʼ, 2004 ISBN 5-7695-1643-7 © Оформление. Издательский центр ʼʼАкадемияʼʼ, 2004

Одной из целœей при написании учебника было рассмотрение как можно большего числа разнообразных информационных тех­нологий. При таком подходе, конечно, невозможно глубоко опи­сать каждую из них, но основные понятия, которые крайне важно знать при дальнейшем изучении, приводятся. Изложение основ теории информационных технологий (ИТ) дано с позиций их применения в повсœедневной практической деятельности и воз­можности дальнейшего их совершенствования в количественном и качественном отношениях.

Изложение теоретических основ информационных технологий сопровождается примерами их использования, контрольными воп­росами, зачастую требующими творческого подхода к ответу на них, а также примерами заданий для лабораторных и самосто­ятельных работ, что способствует развитию практических навы­ков их использования.

Общая структура учебника выглядит следующим образом.

Первые две главы являются вводными. Вначале приводятся об­щие сведения об информации, информационных процессах и информационных технологиях, указываются основные сферы при­менения информационных технологий. Описываются основные компоненты информационных технологий, включая аппаратные и программные средства, а также структуры данных.

Гл. 3 - 7 посвящены самым массовым компьютерным инфор­мационным технологиям, основанным на применении персональ­ных компьютеров - офисным и расчетно-графическим приложе­ниям. Наиболее распространены в этой сфере программы комп­лекса Microsoft Office, которые и описываются в этих главах.

В гл. 8 рассматриваются вопросы создания гипертекстовых си­стем и сайтов в системе Интернет - новые и быстро развивающи­еся ветви ИТ. При этом, несмотря на столь быстрое развитие, основы организации сайтов ʼʼвсœемирной паутиныʼʼ, изложенные в этой главе, уже в течение долгого времени остаются неизменными.

Гл. 9 посвящена цифровой обработке аудио- и видеоинформа­ции, которая резко отличается от офисных применений в первую очередь тем, что обработка информации производится, главным образом, в реальном времени. Это налагает дополнительные усло­вия на используемые аппаратные и программные средства.

Гл. 10 содержит основные сведения об автоматизированных информационных системах, основными особенностями которых являются сложная структура обрабатываемых данных и привлече­ние человеческого фактора в информационные процессы.

Наиболее сложным и современным направлениям, ʼʼинтеллек­туальным информационным технологиямʼʼ, посвящена гл. 11. В ней рассматриваются основные типы интеллектуальных информаци­онных систем, описываются свойства знаний, процессы приоб­ретения знаний, модели знаний, создание баз знаний.

В гл. 12 обсуждаются экономические и социальные последствия внедрения информационных технологий в современном обществе.

Гл. 13, заключительная, содержит краткий обзор не вошедших в другие главы применений ИТ.

Гл. 4, 7, 12 написаны Г.С.Гохбергом, гл. 1, 2, 8- 10 - А.В.За-фиевским, гл. 3, 5, 6, 11 - А.А. Короткиным, гл. 13 - всœеми авторами совместно.

ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

1.1. Понятие информации

Слово ʼʼинформацияʼʼ встречается буквально на каждом шагу. Мы говорим: ʼʼя получил важную информациюʼʼ, ʼʼу меня недо­статочно информации для принятия решенияʼʼ, ʼʼкто владеет ин­формацией - правит миромʼʼ, не особенно задумываясь о том, что же такое информация. В этом заключена одна из особенно­стей понятия информации: оно относится к числу базовых поня­тий (таких, как число в математике), которые можно пояснять, уточнять, использовать, но нельзя однозначно определить. Само это слово происходит от латинского informatio, означающего разъяснение, сообщение, осведомление, однако, его смысл рас­крывается по мере употребления, причем разные люди понима­ют его по-разному. Юристы, к примеру, используют определœе­ние из закона ʼʼОб информации, информатизации и защите ин­формацииʼʼ:

информация - сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления.

Здесь отражены некоторые (но, разумеется, не всœе) важные свойства понятия информации: во-первых, информация не явля­ется материальным объектом, который можно передать от одного человека другому так, что первый его утратит. Наоборот, в ре­зультате передачи оба эти человека будут владеть переданной ин­формацией. Во-вторых, для того, чтобы информация могла быть передана, она должна быть представлена на каком-нибудь мате­риальном носителœе. И, в-третьих, независимо от того, на каком носителœе будет представлена информация, ее содержание должно оставаться одним и тем же.

В технической сфере информация часто определяется на осно­ве понятия обмена сообщениями, как отражение внешнего мира с помощью знаков и сигналов.

В этом описании подчеркнуто, что для хранения и передачи информации должны использоваться какие-нибудь свойства пе­редающего информацию объекта͵ доступные принимающей сто­роне. Процесс обмена сообщениями и состоит тогда в восприятии приемником свойств передатчика.

Учитывая зависимость оттого, могут ли несущие информацию свой­ства передатчика меняться непрерывно или образовывать диск­ретный набор значений, принято рассматривать непрерывную, или аналоговую, информацию (звук, телœевизионное изображе­ние, показания температурных датчиков и т.д.) и дискретную, или цифровую (телœеграфные сигналы, текст, изображение на ком­пьютерном мониторе). С помощью органов чувств человек вос­принимает, в основном, непрерывную информацию, в то время как логическое мышление является, по существу, дискретным.

Применительно к компьютерной обработке данных под инфор­мацией понимают некоторую последовательность символов (букв, цифр, закодированных звуков, графиков, видеофильмов, уров­ней сигнала датчика и т.д.), отражающую свойства какого-либо реального или воображаемого объекта и представленную в понят­ном компьютеру виде.

Одно и то же информационное сообщение (письмо, документ, телœепередача и т.д.) может содержать разное количество инфор­мации для разных людей исходя из накопленных ими зна­ний и уровня понимания этого сообщения. В этом смысле инфор­мация определяется не только сигналами источника информации, но и соглашением между ним и потребителœем информации о смыс­ле, вкладываемом в ту или иную последовательность сигналов. Без наличия потребителя, хотя бы потенциального, говорить об ин­формации бессмысленно.

Для описания соглашения между источником и потребителœем информации используется понятие предметной области, означа­ющее совокупность объектов реального мира, из которых и бу­дут отбираться объекты, соответствующие поступающим сигна­лам.

Информационный образ объекта предметной области, т. е. пред­ставление совокупности свойств объекта в виде последовательно­сти сигналов, принято называть информационным объектом. Таким обра­зом, процессу обмена информацией должна предшествовать про­цедура установления соответствия между объектами предметной области и последовательностями информационных сигналов. Важно отметить, что только это соответствие позволяет вкладывать в передаваемую информацию какой-либо смысл и наполнять ее содержанием.

Описание предметной области является первым шагом при создании информационных систем и технологий. В случае, когда это описание носит полный и систематизированный характер, его называют тезаурусом.

1.3. Виды информации

Хотя человек может воспринимать информацию с помощью практически всœех органов чувств, не всœе виды информации ис­пользуются во взаимодействии человека с компьютером. Суще­ствует самая разнообразная информация, не предназначенная для компьютерной обработки, к примеру эстетическое восприятие, взаимоотношения между людьми и др.
Размещено на реф.рф
По этой причине имеет смысл вы­делить те виды информации, для работы с которыми использова­ние компьютеров является наиболее успешным. К ним можно от­нести:

‣‣‣ текстовую информацию;

‣‣‣ числовую информацию;

‣‣‣ информацию о дате и времени;

‣‣‣ звуковую информацию;

‣‣‣ графическую информацию, анимацию и видеофильмы;

‣‣‣ специальную двоичную информацию.

Первоначально компьютеры (называвшиеся тогда электронны­ми вычислительными машинами - ЭВМ), применялись только для обработки числовой информации, однако быстро выяснилось, что их возможности гораздо шире. В то же время возможности ком­пьютеров не безграничны, и наибольший эффект они дают там, где их применение оправдано. Сегодня практически всœе компьютерные технологии ограничиваются обработкой перечис­ленных видов информации, и по мере развития компьютерной техники лишь увеличиваются объёмы перерабатываемой инфор­мации.

1.4. Кодирование информации

Мы уже отмечали, что исходя из предметной области одну и ту же последовательность сигналов разные потребители могут понимать по-разному. С другой стороны, при разных спосо­бах интерпретации сигналов различным информационным пос­ледовательностям могут соответствовать одни и те же объекты предметной области. Это позволяет преобразовывать одну после­довательность сигналов в другую таким образом, что им будут соответствовать одинаковые или близкие объекты предметной области. Такое преобразование принято называть кодированием информа­ции. При этом если в результате такого преобразования информа­ционным последовательностям соответствуют идентичные объек­ты, то говорят о кодировании без потери информации, в против­ном случае - о кодировании с потерями информации.

Кодирование очень широко применяется при обработке ин­формации. К примеру, система почтовых адресов - типичный при-

мер кодирования информации. Вместо того, чтобы говорить ʼʼдом хромого Елистрата на холмеʼʼ, можно использовать ʼʼНагорная, 3ʼʼ. При обработке лицевых счетов в банках ключевым является не детальное описание клиента͵ а его код - номер лицевого счета. Основным преимуществом такого вида кодирования является су­щественное сокращение количества передаваемой информации, т. е. размера соответствующей последовательности сигналов. Этот процесс обычно называют сжатием информации.

Приведенные примеры относились к кодированию и сжатию информации без потерь. Наряду с этим широко распространено и кодирование с потерями. В первую очередь, преобразование непрерыв­ной информации в дискретную (аналого-цифровое преобразова­ние - АЦП) и дискретной в непрерывную (цифроаналоговое - ЦАП) возможны только с потерями за счёт принципиально раз­личного характера этих видов информации. Во-вторых, использо­вание кодирования с потерями при сжатии информации позво­ляет добиться гораздо большего коэффициента сжатия, чем при кодировании без потерь. Так, при сжатии информации без потерь в типичных случаях можно добиться сокращения количества пе­редаваемой информации в 1,5 - 2 раза, в то время как при сжатии с потерями значение коэффициента сжатия достигает сотен и тысяч раз. Особенно широко используется сжатие с потерями в сфере мультимедиа: аудио-, графической и видеоинформации, где, во-первых, просто необходимы аналого-цифровые и цифроаналого-вые преобразования, а во-вторых, объёмы информации крайне велики.

Еще одной разновидностью кодирования является введение избыточной информации, что позволяет при передаче информа­ции по,каналам, подверженным воздействию помех, добиваться распознавания или даже исправления ошибок. Из неочевидных примеров такого кодирования упомянем электронные сертифи­каты и электронную цифровую подпись.

1.5. Информационные процессы

Понятие информации предусматривает определœенные действия с ней: сбор, обработку, хранение и передачу. Эти действия назы­ваются информационными процессами. При разработке информаци­онных систем следует отделять эти процессы друг от друга и опи­сывать их отдельно, поскольку разные информационные процес­сы могут использовать совершенно различные устройства и тех­нологии. Так, для первоначального сбора информации могут ис­пользоваться технические устройства (датчики), документы, ком­пьютерные экранные формы. Для компьютерной обработки дан­ных применяются процессоры, число которых в современном пер-

сональном компьютере может доходить до 10 и более (централь­ный, графический, принтерный и т.д.). Хранение информации может осуществляться как в бумажной форме (в виде докумен­тов), так и в электронной с использованием магнитных, опти­ческих и других носителœей (к примеру, флеш-память). Наконец, для передачи информации могут применяться те же виды носите­лей информации, что и для хранения, а также сети связи.

1.6. Свойства информации

При разработке информационных систем и технологий важно оценить свойства поступающей, хранимой и передаваемой ин­формации. К числу таких свойств можно отнести:

ʼʼдостоверность - насколько информация соответствует истин­ному положению дел;

‣‣‣ полноту - наличие сведений, достаточных для реализации целœей информационной системы или технологии;

‣‣‣ точность - степень близости к действительному состоянию объекта͵ процесса, явления;

‣‣‣ актуальность - степень соответствия информации текущему моменту времени;

‣‣‣ ценность - насколько информация важна для решения задачи;

‣‣‣ понятность - выражение информации на языке, понятном тем, кому она предназначена.

Можно назвать и другие свойства (доступность, краткость и т.д.), однако следует отметить, что учитывать следует только те из них, которые действительно оказывают влияние на рассматри­ваемую систему или технологию.

1.7. Информационные технологии

Под технологией обычно принято понимать описание процесса про­изводства материальных благ, как последовательность действий над предметом труда в целях получения конечного продукта. Осо­бенностью информационных технологий (ИТ) является то, что в них и начальным, и конечным продуктом труда является инфор­мация, а орудиями труда - компьютерная техника и средства телœекоммуникаций. При этом, конечно, перерабатываемая инфор­мация связана с различными материальными носителями, одна­ко главную роль в информационных технологиях играет не непос­редственно сам носитель, а связанная с ним информация.

Не следует думать, что информационные технологии появи­лись лишь в наше время. Уже свод законов Римской империи можно считать примером информационной технологии. В средние века

возникла информационная технология бухгалтерского учета͵ в промышленную эпоху - газеты и другие средства массовой ин­формации. При этом нынешний этап развития ИТ характеризуется в первую очередь массовым распространением персональных компьютеров, созданием больших компьютерных сетей и рас­ширением перечня оказываемых ими сервисных услуᴦ. И если еще 20 лет назад информационные технологии относились к элит­ным видам производства, в наше время они превратились в мас­совое явление, не требующее от вовлеченных в процесс произ­водства работников особо высокой квалификации. Можно сказать, что современным этапом развития ИТ являются информационные компьютерные технологии.

Приведем наиболее важные сферы применения современных информационных технологий:

‣‣‣ делопроизводство в офисе;

‣‣‣ экономические и статистические расчёты;

‣‣‣ управление технологическими процессами, а также организа­ционное управление на базе использования компьютерных се­тей;

‣‣‣ издательская деятельность;

‣‣‣ проектно-конструкторские работы;

‣‣‣ цифровая связь, сеть Интернет;

‣‣‣ компьютерные тренажеры;

‣‣‣ индустрия развлечений: цифровая фотография, компьютер­ные мультфильмы, компьютерные методы в кинопромышленно­сти, компьютерные игры и т.д.

Контрольные вопросы

1. В чем отличие информации от вещества и энергии?

2. Является ли эта книга информацией?

3. Приведите пример независимости информации от ее носителœей.

4. Каким образом информация представляется на ее носителœе?

5. В чем состоит различие между непрерывной и дискретной инфор­мацией?

6. Приведите примеры предметной области.

7. В чем суть кодирования информации?

8. Зачем применяется кодирование при обработке информации?

9. Назовите основные информационные процессы.

10. Назовите средства, обеспечивающие выполнение информацион­ных процессов.

11. Приведите примеры, демонстрирующие различные свойства ин­формации.

12. Объясните термин ʼʼинформационные технологииʼʼ.

13. В чем особенности современных информационных технологий?

14. Назовите сферы применения информационных технологий.

ГЛАВА 2 КОМПОНЕНТЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

2.1. Инструментальные средства информационных

процессов

В предыдущей главе мы отмечали, что термин ʼʼинформацион­ные процессыʼʼ объединяет сбор, хранение, обработку, передачу и представление информации. Для обеспечения работы всœех этих процессов необходимы специальные средства, которые можно назвать ʼʼорудиями трудаʼʼ в информационных технологиях. Обыч­но их делят на две большие категории: аппаратные и программ­ные средства, на компьютерном жаргоне называемые ʼʼжелœезоʼʼ и ʼʼсофтʼʼ. Вместе с тем, важным элементом компьютерных техноло­гий является формат данных (информации, подлежащей компью­терной обработке), используемых этими средствами, а именно каким образом представляется и как должна восприниматься об­рабатываемая информация, а также приемы работы с аппаратны­ми и программными средствами.

2.2. Аппаратные средства

Центральным звеном любой компьютерной системы обработ­ки информации является, разумеется, компьютер.
Размещено на реф.рф
Надо заметить, что понятие ʼʼкомпьютерʼʼ весьма многообразно: под компьюте­ром принято понимать и встроенные в оборудование микроконтролле­ры (хотя в данном случае они чаще называются процессорами), и огромные компьютерные системы, содержащие тысячи и десятки тысяч процессоров (суперкомпьютеры). Тем не менее, несмотря на такие различия, компьютеры имеют между собой очень много общего, и практически в любом из них можно найти подсисте­мы, выполняющие, в конечном счете, одни и те же функции. Рассмотрим устройство наиболее распространенного типа компь­ютеров - настольного персонального компьютера (десктопа), на примере которого можно обсудить практически всœе компоненты компьютерных технологий.

В минимальной комплектации современный персональный ком­пьютер состоит из четырех частей: системного блока, видеомони­тора, клавиатуры и мыши.

В свою очередь, системный блок состоит из следующих состав­ляющих:

‣‣‣ корпуса с блоком питания;

‣‣‣ системной (ʼʼматеринскойʼʼ) платы;

‣‣‣ процессора с системой охлаждения (вентилятором);

‣‣‣ модулей основной памяти;

‣‣‣ видеоплаты;

‣‣‣ дисководов гибких, жестких и оптических дисков. Минимальная комплектация компьютера может расширяться

как за счёт дополнительных внешних устройств, подключаемых непосредственно к компьютеру - принтера, сканера, модема, так и за счёт устройств, подключаемых к компьютеру с помощью плат расширения - специальных плат, вставляемых* в материн­скую плату, к которым подключаются следующие устройства: зву­ковые колонки, сетевое оборудование, устройства сбора данных с различных датчиков и т.д. Надо заметить, что способы подклю­чения внешних устройств постоянно совершенствуются. В первых персональных компьютерах для непосредственного подключения использовались расположенные на материнской плате разъемы по­следовательных и параллельного портов, а для плат расширения - разъемы типа ISA. В современных же компьютерах произошел пе­реход на платы расширения типа PCI, а вместо разъемов после­довательных и параллельных портов всœе чаще используются разъе­мы USB. Вместе с тем, тенденцией последнего времени является размещение на материнской плате микросхем, реализующих функ­ции, выполнявшиеся ранее платами расширения: звуковой, сете­вой, управления дисководами и даже видеоплатой. Во многих со­временных компьютерах внутри системного блока нет ничего, кроме системной платы с процессором и памятью и дисководов, и, тем не менее, они обеспечивают гораздо большую функцио­нальность, чем ʼʼнавороченныеʼʼ компьютеры пятилетней давности.

Рассмотрим теперь более подробно основные составляющие персонального компьютера (ПК).

Процессор и память. Ведущим элементом любого персонально­го компьютера является центральный процессор (central processor unit - CPU), выполняющий основные арифметические и логи­ческие операции, а также формирующий управляющие сигналы к другим устройствам компьютера. Характеристики процессора оказывают решающее влияние на характеристики компьютера в целом, и в первую очередь на его производительность. Одной из простейших характеристик быстродействия процессора является его тактовая частота͵ хотя с ее помощью имеет смысл сравнивать лишь однотипные процессоры. Наиболее распространенными про­цессорами для ПК являются процессоры корпорации Intel (в на­стоящее время - серии Pentium 4 и Celeron), несколько реже используются процессоры от корпорации AMD (Advanced Micro

Devices) серии Athlon. Традиционно считается, что процессоры Intel более надежны и создают меньше проблем при настройке компьютера, а процессоры AMD при той же производительности заметно дешевле.

Не следует думать, что центральный процессор является един­ственным устройством компьютера, осуществляющим арифмети­ческие, логические и управляющие действия. По мере развития технологий производства микросхем и совершенствования архи­тектуры компьютеров всœе больше функций центрального процес­сора, особенно управляющих, передается другим устройствам, являющимся, по существу, специализированными процессора­ми, так что за центральным процессором остается главная функ­ция ʼʼчисловой мельницыʼʼ. Наиболее мощным из таких специали­зированных процессоров является графический процессор, срав­нимый по числу транзисторов и сложности архитектуры с цент­ральным процессором. Другие процессоры чаще называют кон­троллерами, хотя они превосходят по сложности центральные про­цессоры совсœем недавнего времени. Главным качеством всœех этих устройств является то, что они выполняют обработку данных па­раллельно с центральным процессором, что позволяет значительно ускорить ее.

Вторым элементом компьютера, определяющим его важней­шие характеристики, является основная память, или просто па­мять. Вообще говоря, память, т. е. устройство для хранения дан­ных, имеет несколько уровней. Одни типы памяти предназначены для того, чтобы хранить данные только на время работы компью­тера, другие - для постоянного или долговременного хранения. Вместе с тем, различные виды памяти различаются по скорости работы с данными. Под основной же памятью обычно понимают модули памяти, состоящие из электронных микросхем и вставля­емые в разъемы {слоты) на материнской плате. Как правило, на материнской плате содержится от двух до четырех таких разъемов. Эта память является энергозависимой, и ее содержимое теряется при выключении компьютера. Характеристики основной памяти заметно совершенствуются по мере развития технологии, и в на­стоящее время наиболее распространены модули памяти двух ти­пов: SDR DIMM (или просто DIMM) и DDR DIMM. Емкость модулей памяти составляет обычно от 128 до 512 Мбайт, и общая емкость установленной основной памяти является одной из наи­более значимых характеристик компьютера.

Материнская плата. Основным элементом системного блока компьютера, определяющим его эксплуатационные качества, яв­ляется плата - монтажная панель, на которой располагаются всœе остальные устройства системного блока, кроме дисководов. На ней расположено большое количество внутренних и внешних разъе­мов и различных вспомогательных микросхем, среди которых ве-

дущую роль играют микросхемы так называемого чипсета (ʼʼнабо­ра микросхемʼʼ), выполняющие связующую функцию между про­цессором и остальными устройствами компьютера. По этой при­чинœе микросхемы чипсета иногда называют ʼʼмостамиʼʼ. Тип чип­сета͵ наряду с количеством и назначением разъемов, является основной характеристикой материнской платы. Для процессоров Intel наиболее часто применяются чипсеты, производимые самой корпорацией Intel, для процессоров AMD - чипсеты корпора­ции VIA. Чипсеты для обоих типов процессоров производит также корпорация SIS, продукция которой относится к нижнему цено­вому диапазону.

Для описания свойств чипсета нужно указать, для какого типа процессоров и для какого типа памяти он предназначен. Вместе с тем, в последнее время в некоторые типы чипсетов стали вклю­чать функции управления видео-, аудио-, сетевыми и другими подсистемами компьютера. В этом случае говорят, что соответ­ствующая подсистема интегрирована в чипсете или на материн­ской плате, и интегрированные решения получают всœе большее распространение, особенно для офисных компьютеров.

Видеосистема. В состав видеосистемы обычно включается два элемента: графическая плата (видеоплата) и видеомонитор (дис­плей). Роль графической платы может выполнять интегрирован­ный в чипсет видеоконтроллер.

Характеристики почти всœех современных графических плат прак­тически идентичны, и различие между ними заключается, в ос­новном, в объёме функций центрального процессора, которые берет на себя графический процессор видеоплаты. Для компью­терных игр это является весьма значительной характеристикой, поскольку при выводе на дисплей сложных динамичных сцен цент­ральный процессор может просто не справиться с их своевремен­ным отображением. В то же время в офисных приложениях эта характеристика является гораздо менее критичной.

Отметим, что всœе чаще графические платы стали оснащаться средствами для вывода изображения на телœевизор, наряду с вы­водом того же или другого изображения на монитор, а также сред­ствами для ввода низкочастотного телœевизионного сигнала с це­лью его последующей обработки.

Что касается видеомониторов, то их можно разделить на два больших класса: дисплеи на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) и жидкокристаллические (ЖК) дисплеи. Основной характеристикой дисплеев является размер их видимой области по диагонали, выра­жаемый в дюймах. Остальные характеристики носят либо вторич­ный, либо субъективный характер, связанный с оценкой качества изображения. ЖК-мониторы представляют из себяотносительно но­вый тип дисплеев, однако по своим потребительским и стоимост­ным характеристикам они уже догнали мониторы на электронной

лучевой трубке, и единственной областью, где они существенно отстают от ЭЛТ-мониторов, является цветопередача, что не позво­ляет применять их в сфере высококачественной полиграфии.

Клавиатура и мышь. Клавиатура и мышь являются неотъемле­мыми частями современного персонального компьютера. Их ос­новным назначением является первичный ввод информации в компьютер.
Размещено на реф.рф
Вместе с тем принципы их взаимодействия с компью­тером существенно отличаются. Клавиатура работает относитель­но независимо от остальных частей компьютера и ее основной функцией является ввод в компьютер больших объёмов текстовой информации. В отличие от этого мышь функционирует только со­вместно с монитором, обеспечивая взаимодействие с графичес­кими объектами на экране и тем самым осуществляя ввод неболь­ших объёмов структурированной информации, а также выполняя управляющие функции.

Типы клавиатур персонального компьютера различаются не чересчур существенно. Их модификация идет либо по линии улуч­шения эргономических качеств (ʼʼестественныеʼʼ клавиатуры), либо за счёт расширения управляющих функций посредством добавле­ния ʼʼмультимедийныхʼʼ и других клавиш. То же самое можно ска­зать о манипуляторах типа ʼʼмышьʼʼ. Несмотря на огромное разно­образие ʼʼмышейʼʼ, их основными функциями остаются отслежи­вание нажатия кнопок мыши и ее перемещения.

Средства хранения и переноса информации. Мы уже отмечали, что память компьютера является многоуровневой. Наряду с энер­гозависимой основной памятью, участвующей только в процессе обработки информации, не меньшую роль играют энергонезави­симые виды памяти, предназначенные для хранения и переноса информации. Память такого рода, в отличие от основной, приня­то называть внешней. Учитывая зависимость отхарактера носителя ее мож­но разделить на несколько типов:

‣‣‣ память на магнитных носителях (гибкие и жесткие магнитные диски и магнитные ленты);

‣‣‣ память на оптических носителях (компакт-диски с однократ­ной и многократной записью);

‣‣‣ энергонезависимая электронная память (флеш-память).

С другой стороны, функции энергонезависимой памяти можно подразделить следующим образом:

‣‣‣ хранение исходных, промежуточных и окончательных данных в процессе обработки информации;

‣‣‣ архивное хранение данных;

‣‣‣ перенос информации с одного компьютера на другой.

В каждом из этих случаев применяются свои виды внешней памяти. Фактически единственным типом внешней памяти, ис­пользуемым в процессе обработки информации, являются нако­пители на жестких магнитных дисках (винчестеры). Их основной

характеристикой является объём вмещаемой информации. Заме­тим, что персональные компьютеры довольно редко имеют более одного винчестера.

В качестве средств архивного хранения данных в течение дол­гого времени использовались магнитные ленты и гибкие магнит­ные диски (дискеты). В последнее время дискеты утратили функ­цию архивного хранения ввиду недостаточной емкости, в то же время ими пользуются из-за низкой стоимости носителя. При этом их всœе больше вытесняют оптические диски, стоимость которых резко снизилась. Вместе с тем, появились удобные аппаратные сред­ства для работы с архивами на оптических дисках - чейнджеры.

Средства переноса информации отличаются большим разно­образием. Дискеты по-прежнему сохраняют свое значение в каче­стве наиболее удобного средства переноса небольших объёмов информации, что связано с тем, что их можно использовать на любом компьютере, в отличие от других носителœей, требующих наличия на компьютере дополнительных аппаратных или про­граммных возможностей. Удобным и дешевым средством перено­са информации являются записываемые и перезаписываемые оп­тические диски, однако они требуют наличия пишущего опти­ческого дисковода и соответствующего программного обеспече­ния. Еще более удобным средством являются устройства флеш-памяти с USB-интерфейсом (USB-брелки) и карты флеш-памя-ти с USB-переходником, однако их стоимость достаточно высока. Наконец, для переноса больших объёмов информации (десятки и сотни гигабайт) используются накопители на жестких магнитных дисках, оборудованные средствами для подключения к компью­теру через внешние разъемы.

Еще одним средством обмена данными между компьютерами являются компьютерные сети, о которых пойдет речь далее.

Дополнительные устройства компьютера. Помимо уже перечис­ленных компонентов компьютера, являющихся в какой-либо мере обязательными, компьютер должна быть оснащен дополни­тельными устройствами, к которым в первую очередь относятся принтер, звуковая подсистема, сканер и модем.

Принтеры обычно подразделяются на матричные, струйные и лазерные. Наиболее распространенными из них являются струй­ные, что объясняется их дешевизной, хорошим качеством печати и возможностью многоцветной печати. Основным их недостатком являются высокие эксплуатационные расходы. По этой причине их выгод­но применять в случаях, когда объём печати сравнительно неве­лик. При больших объёмах печати выгоднее применять лазерные принтеры, обладающие еще более высоким качеством печати. При этом они дороже струйных принтеров, а при многоцветной печати - существенно дороже. Матричные принтеры в настоящее время распространены гораздо меньше и имеют, в основном, спе-

циальное применение. Связано это с тем, что по стоимости они сравнимы с лазерными, качество печати заметно ниже, а уровень создаваемого шума выше. Вместе с тем требования матричного принтера к качеству бумаги намного ниже. Он также может про­изводить одновременную печать нескольких копий документов, в т.ч. на рулонной бумаге. Вместе с тем, печать на документах (без протяжки через принтер) удобнее осуществлять матричным способом.

Из принтеров специального назначения следует еще упомя­нуть широкоформатные принтеры, позволяющие печатать на ли­стах формата до АО, а также на рулонной бумаге большой ширины.

Звуковой подсистемой (аудиоподсистемой) в последнее время оснащается практически каждый компьютер.
Размещено на реф.рф
Так же, как и видео­подсистема, звуковая состоит из двух частей: внутренней - зву­ковой платы (аудиоплаты) или звукового чипа на материнской плате и внешней - набора компьютерных звуковых колонок. Аудио-подсистемы современных компьютеров имеют очень большой раз­брос по качеству и стоимости, что существенно затрудняет их классификацию. Простейшая из них добавляет 1...2 % к общей сто­имости компьютера, в то время как высококачественная звуковая плата может стоить столько же, сколько и весь остальной компь­ютер, превращая его в специализированную станцию обработки звука. Следует отметить, что некомпьютерная аудиотехника обычно обеспечивает более высокое качество звучания, чем компьютер­ная, однако, в случае если не предъявлять повышенных требований к ка­честву звучания, современный компьютер вполне может выпол­нить всœе ее функции.

Сканеры применяются для ввода графических изображений или текстов, напечатанных на бумаге, в компьютер.
Размещено на реф.рф
Характерной осо­бенностью сканеров является то, что для их работы обычно тре­буется весьма серьезное программное обеспечение: графический редактор для обработки изображений и программа распознавания текстов для перевода изображения в текстовый формат. Основной характеристикой сканера является разрешающая способность, измеряемая в точках на дюйм (300, 600, 1200, 2400 и т.д.). При этом если для ввода стандартных документов достаточно разреша­ющей способности 300 точек/дюйм, для ввода негативов фотоплен­ки 35-мм желательно иметь 2400 точек/дюйм. В последнее время область применения сканеров как средства подготовки графичес­ких изображений стала стремительно сужаться, переходя к циф­ровым фотоаппаратам и видеокамерам, хотя их роль как средства ввода текстовых документов (особенно, заполненных бланков) будет, скорее всœего, возрастать.

В связи со стремительным распространением сети Интернет важную роль среди других уст^ойЪт^.комцьИТерД. CTtUlH играть мо демы, позволяющие подключить компьютер "чёрез\ телœе фонную

Татарского педучилище

линию к компьютерной сети. Долгое время одной из важнейших характеристик модема была его пропускная способность, выра­жающаяся в битах/с, однако в настоящее время модемы достигли теоретического потолка в 33 600 бит/с, и на первое место стали выходить такие характеристики, как надежность связи, цена, до­полнительные функции модема и т.д. Следует, однако, отметить, что указанная величина ʼʼпотолкаʼʼ относится только к обычным аналоговым коммутируемым телœефонным линиям, а для других видов каналов связи скорость обмена данными должна быть значи­тельно увеличена. Впрочем, для таких каналов нужны и другие модемы.

Общее число устройств, которые бывают подключены к персонал

СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ Г.С. ГОХБЕРГ, А. В. З А Ф И Е В С К И Й, А. А. К О Р О Т К И Й ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УЧЕБНИК Рекомендовано Федеральным государственным учреждением «Федеральный институт развития образования (ФГУ «ФИРО») в качестве учебника для использования в учебном процессе образовательных учреждений, реализующих программы государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по укрупненной группе специальностей 230100 «Информатика и вычислительная техника» Регистрационный номер рецензии 312 от 09 сентября 2010 г. ФГУ «ФИРО» 8-е издание, и с п р а в л е н н о е 2013 УДК 681.518(075.32) ББК 32.81я723 Г74 Рецензенты: директор Института микроэлектроники и информатики РАН д-р техн. наук, проф. В. А. Курчидис; преподаватель Московского государственного колледжа информационных технологий С.В.Мельникова Г74 Гохберг Г. С. Информационные технологии: учебник для студ. учрежде­ ний сред. проф. образования / Г. С. Гохберг, А. В.Зафиевский, А. А. Короткий. - 8-е изд., испр. - М. : Издательский центр «Академия», 2013. - 208 с. ISBN 978-5-7695-9830-2 Изложены основы современных информационных технологий с исполь­ зованием методов искусственного интеллекта. Приводятся принципы по­ строения и примеры интеллектуальных информационных систем, а также процесс формирования баз знаний. Учебник может быть использован при изучении общепрофессиональ­ ной дисциплины «Информационные технологии» в соответствии с требо­ ваниями ФГОС С П О для специальностей 230113 «Компьютерные системы и комплексы» и 230115 «Программирование в компьютерных системах». Для студентов учреждений среднего профессионального образования. Moжeт быть иcпoльзoвaн для самообразования. УДК 681.518(075.32) Б Б К 32.81я723 Оригинал-макет данного издания является собственностью Издательского центра «Академия», и его воспроизведение любым способом без согласия правообладателя запрещается ISBN 978-5-7695-9830-2 © Гохберг Г.С., Зафиевский А.В., Короткий А.А., 2004 © Образовательно-издательский центр; «Академия», 2004 © Оформление. Издательский центр «Академия», 2004 ПРЕДИСЛОВИЕ Одной из целей при написании учебника было рассмотрение как можно большего числа разнообразных информационных тех­ нологий. При таком подходе, конечно, невозможно глубоко опи­ сать каждую из них, но основные понятия, которые необходимо знать при дальнейшем изучении, приводятся. Изложение основ теории информационных технологий (ИТ) дано с позиций их применения в повседневной практической деятельности и воз­ можности дальнейшего их совершенствования в количественном и качественном отношениях. Изложение теоретических основ информационных технологий сопровождается примерами их использования, контрольными воп­ росами, зачастую требующими творческого подхода к ответу на них, а также примерами заданий для лабораторных и самосто­ ятельных работ, что способствует развитию практических навы­ ков их использования. Общая структура учебника выглядит следующим образом. Первые две главы являются вводными. Вначале приводятся об­ щие сведения об информации, информационных процессах и информационных технологиях, указываются основные сферы при­ менения информационных технологий. Описываются основные компоненты информационных технологий, включая аппаратные и программные средства, а также структуры данных. Гл. 3 - 7 посвящены самым массовым компьютерным инфор­ мационным технологиям, основанным на применении персональ­ ных компьютеров - офисным и расчетно-графическим приложе­ ниям. Наиболее распространены в этой сфере программы комп­ лекса Microsoft Office, которые и описываются в этих главах. В гл. 8 рассматриваются вопросы создания гипертекстовых си­ стем и сайтов в системе Интернет - новые и быстро развивающи­ еся ветви ИТ. Однако, несмотря на столь быстрое развитие, основы организации сайтов «всемирной паутины», изложенные в этой главе, уже в течение долгого времени остаются неизменными. Гл. 9 посвящена цифровой обработке аудио- и видеоинформа­ ции, которая резко отличается от офисных применений в первую очередь тем, что обработка информации производится, главным образом, в реальном времени. Элю налагает дополнительные усло­ вия на используемые аппаратные и программные средства. Гл. 10 содержит основные сведения об автоматизированных информационных системах, основными особенностями которых являются сложная структура обрабатываемых данных и привлече­ ние человеческого фактора в информационные процессы. Наиболее сложным и современным направлениям, «интеллек­ туальным информационным технологиям», посвящена гл. 11. В ней рассматриваются основные типы интеллектуальных информаци­ онных систем, описываются свойства знаний, процессы приоб­ ретения знаний, модели знаний, создание баз знаний. В гл. 12 обсуждаются экономические и социальные последствия внедрения информационных технологий в современном обществе. Гл. 13, заключительная, содержит краткий обзор не вошедших в другие главы применений ИТ. Гл. 4, 7, 12 написаны Г.С. Гохбергом, гл. 1, 2, 8-10 -А. В.Зафиевским, гл. 3, 5, 6, 11 - А.А. Короткиным, гл. 13 - всеми авторами совместно. ГЛАВА 1 ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 1.1. Понятие и н ф о р м а ц и и Слово «информация» встречается буквально на каждом шагу. Мы говорим: «я получил важную информацию», «у меня недо­ статочно информации для принятия решения», «кто владеет ин­ формацией - правит миром», не особенно задумываясь о том, что же такое информация. В этом заключена одна из особенно­ стей понятия информации: оно относится к числу базовых поня­ тий (таких, как число в математике), которые можно пояснять, уточнять, использовать, но нельзя однозначно определить. Само это слово происходит от латинского informatio, означающего разъяснение, сообщение, осведомление, однако, его смысл рас­ крывается по мере употребления, причем разные люди понима­ ют его по-разному. Юристы, например, используют определе­ ние из закона «Об информации, информатизации и защите ин­ формации»: информация - сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления. Здесь отражены некоторые (но, разумеется, не все) важные свойства понятия информации: во-первых, информация не явля­ ется материальным объектом, который можно передать от одного человека другому так, что первый его утратит. Наоборот, в ре­ зультате передачи оба эти человека будут владеть переданной ин­ формацией. Во-вторых, для того, чтобы информация могла быть передана, она должна быть представлена на каком-нибудь мате­ риальном носителе. И, в-третьих, независимо от того, на каком носителе будет представлена информация, ее содержание должно оставаться одним и тем же. В технической сфере информация часто определяется на осно­ ве понятия обмена сообщениями, как отражение внешнего мира с помощью знаков и сигналов. В этом описании подчеркнуто, что для хранения и передачи информации должны использоваться какие-нибудь свойства пе­ редающего информацию объекта, доступные принимающей сто­ роне. Процесс обмена сообщениями и состоит тогда в восприятии приемником свойств передатчика. 5 В зависимости от того, могут ли несущие информацию свой­ ства передатчика меняться непрерывно или образовывать диск­ ретный набор значений, принято рассматривать непрерывную, или аналоговую, информацию (звук, телевизионное изображе­ ние, показания температурных датчиков и т.д.) и дискретную, или цифровую (телеграфные сигналы, текст, изображение на ком­ пьютерном мониторе). С помощью органов чувств человек вос­ принимает, в основном, непрерывную информацию, в то время как логическое мышление является, по существу, дискретным. Применительно к компьютерной обработке данных под инфор­ мацией понимают некоторую последовательность символов (букв, цифр, закодированных звуков, графиков, видеофильмов, уров­ ней сигнала датчика и т.д.), отражающую свойства какого-либо реального или воображаемого объекта и представленную в понят­ ном компьютеру виде. 1.2. С о д е р ж а н и е и н ф о р м а ц и и Одно и то же информационное сообщение (письмо, документ, телепередача и т.д.) может содержать разное количество инфор­ мации для разных людей в зависимости от накопленных ими зна­ ний и уровня понимания этого сообщения. В этом смысле инфор­ мация определяется не только сигналами источника информации, но и соглашением между ним и потребителем информации о смыс­ ле, вкладываемом в ту или иную последовательность сигналов. Без наличия потребителя, хотя бы потенциального, говорить об ин­ формации бессмысленно. Для описания соглашения между источником и потребителем информации используется понятие предметной области, означа­ ющее совокупность объектов реального мира, из которых и бу­ дут отбираться объекты, соответствующие поступающим сигна­ лам. Информационный образ объекта предметной области, т.е. пред­ ставление совокупности свойств объекта в виде последовательно­ сти сигналов, называется информационным объектом. Таким обра­ зом, процессу обмена информацией должна предшествовать про­ цедура установления соответствия между объектами предметной области и последовательностями информационных сигналов. Важно отметить, что только это соответствие позволяет вкладывать в передаваемую информацию какой-либо смысл и наполнять ее содержанием. Описание предметной области является первым шагом при создании информационных систем и технологий. В случае, когда это описание носит полный и систематизированный характер, его называют тезаурусом. 6 1.3. В и д ы и н ф о р м а ц и и Хотя человек может воспринимать информацию с помощью практически всех органов чувств, не все виды информации ис­ пользуются во взаимодействии человека с компьютером. Суще­ ствует самая разнообразная информация, не предназначенная для компьютерной обработки, например эстетическое восприятие, взаимоотношения между людьми и др. Поэтому имеет смысл вы­ делить те виды информации, для работы с которыми использова­ ние компьютеров является наиболее успешным. К ним можно от­ нести: текстовую информацию; числовую информацию; информацию о дате и времени; звуковую информацию; графическую информацию, анимацию и видеофильмы; специальную двоичную информацию. Первоначально компьютеры (называвшиеся тогда электронны­ ми вычислительными машинами - ЭВМ), применялись только для обработки числовой информации, однако быстро выяснилось, что их возможности гораздо шире. В то же время возможности ком­ пьютеров не безграничны, и наибольший эффект они дают там, где их применение оправдано. В настоящее время практически все компьютерные технологии ограничиваются обработкой перечис­ ленных видов информации, и по мере развития компьютерной техники лишь увеличиваются объемы перерабатываемой инфор­ мации. 1.4. К о д и р о в а н и е и н ф о р м а ц и и Мы уже отмечали, что в зависимости от предметной области одну и ту же последовательность сигналов разные потребители могут понимать по-разному. С другой стороны, при разных спосо­ бах интерпретации сигналов различным информационным пос­ ледовательностям могут соответствовать одни и те же объекты предметной области. Это позволяет преобразовывать одну после­ довательность сигналов в другую таким образом, что им будут соответствовать одинаковые или близкие объекты предметной области. Такое преобразование называется кодированием информа­ ции. При этом если в результате такого преобразования информа­ ционным последовательностям соответствуют идентичные объек­ ты, то говорят о кодировании без потери информации, в против­ ном случае - о кодировании с потерями информации. Кодирование очень широко применяется при обработке ин­ формации. Например, система почтовых адресов - типичный при- мер кодирования информации. Вместо того, чтобы говорить «дом хромого Елистрата на холме», можно использовать «Нагорная, 3». При обработке лицевых счетов в банках ключевым является не детальное описание клиента, а его код - номер лицевого счета. Основным преимуществом такого вида кодирования является су­ щественное сокращение количества передаваемой информации, т.е. размера соответствующей последовательности сигналов. Этот процесс обычно называют сжатием информации. Приведенные примеры относились к кодированию и сжатию информации без потерь. Наряду с этим широко распространено и кодирование с потерями. Во-первых, преобразование непрерыв­ ной информации в дискретную (аналого-цифровое преобразова­ ние - АЦП) и дискретной в непрерывную (цифроаналоговое - ЦАП) возможны только с потерями за счет принципиально раз­ личного характера этих видов информации. Во-вторых, использо­ вание кодирования с потерями при сжатии информации позво­ ляет добиться гораздо большего коэффициента сжатия, чем при кодировании без потерь. Так, при сжатии информации без потерь в типичных случаях можно добиться сокращения количества пе­ редаваемой информации в 1,5 - 2 раза, в то время как при сжатии с потерями значение коэффициента сжатия достигает сотен и тысяч раз. Особенно широко используется сжатие с потерями в сфере мультимедиа: аудио-, графической и видеоинформации, где, вопервых, просто необходимы аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразования, а во-вторых, объемы информации крайне велики. Еще одной разновидностью кодирования является введение избыточной информации, что позволяет при передаче информа­ ции по каналам, подверженным воздействию помех, добиваться распознавания или даже исправления ошибок. Из неочевидных примеров такого кодирования упомянем электронные сертифи­ каты и электронную цифровую подпись. 1.5. И н ф о р м а ц и о н н ы е процессы Понятие информации предусматривает определенные действия с ней: сбор, обработку, хранение и передачу. Эти действия назы­ ваются информационными процессами. При разработке информаци­ онных систем следует отделять эти процессы друг от друга и опи­ сывать их отдельно, поскольку разные информационные процес­ сы могут использовать совершенно различные устройства и тех­ нологии. Так, для первоначального сбора информации могут ис­ пользоваться технические устройства (датчики), документы, ком­ пьютерные экранные формы. Для компьютерной обработки дан­ ных применяются процессоры, число которых в современном пер- 8 сональном компьютере может доходить до 10 и более (централь­ ный, графический, принтерный и т.д.). Хранение информации может осуществляться как в бумажной форме (в виде докумен­ тов), так и в электронной с использованием магнитных, опти­ ческих и других носителей (например, флеш-память). Наконец, для передачи информации могут применяться те же виды носите­ лей информации, что и для хранения, а также сети связи. 1.6. Свойства и н ф о р м а ц и и При разработке информационных систем и технологий важно оценить свойства поступающей, хранимой и передаваемой ин­ формации. К числу таких свойств можно отнести: достоверность - насколько информация соответствует истин­ ному положению дел; полноту - наличие сведений, достаточных для реализации целей информационной системы или технологии; точность - степень близости к действительному состоянию объекта, процесса, явления; актуальность - степень соответствия информации текущему моменту времени; ценность - насколько информация важна для решения задачи; понятность - выражение информации на языке, понятном тем, кому она предназначена. Можно назвать и другие свойства (доступность, краткость и т.д.), однако следует отметить, что учитывать следует только те из них, которые действительно оказывают влияние на рассматри­ ваемую систему или технологию. 1.7. И н ф о р м а ц и о н н ы е технологии Под технологией обычно понимается описание процесса про­ изводства материальных благ, как последовательность действий над предметом труда в целях получения конечного продукта. Осо­ бенностью информационных технологий (ИТ) является то, что в них и начальным, и конечным продуктом труда является инфор­ мация, а орудиями труда - компьютерная техника и средства телекоммуникаций. При этом, конечно, перерабатываемая инфор­ мация связана с различными материальными носителями, одна­ ко главную роль в информационных технологиях играет не непос­ редственно сам носитель, а связанная с ним информация. Не следует думать, что информационные.технологии появи­ лись лишь в наше время. Уже свод законов Римской империи можно считать примером информационной технологии. В средние века 9 возникла информационная технология бухгалтерского учета, в промышленную эпоху - газеты и другие средства массовой ин­ формации. Однако нынешний этап развития ИТ характеризуется в первую очередь массовым распространением персональных компьютеров, созданием больших компьютерных сетей и рас­ ширением перечня оказываемых ими сервисных услуг. И если еще 20 лет назад информационные технологии относились к элит­ ным видам производства, в наше время они превратились в мас­ совое явление, не требующее от вовлеченных в процесс произ­ водства работников особо высокой квалификации. Можно сказать, что современным этапом развития ИТ являются информационные компьютерные технологии. Приведем наиболее важные сферы применения современных информационных технологий: делопроизводство в офисе; экономические и статистические расчеты; управление технологическими процессами, а также организа­ ционное управление на основе использования компьютерных се­ тей; издательская деятельность; проектно-конструкторские работы; цифровая связь, сеть Интернет; компьютерные тренажеры; индустрия развлечений: цифровая фотография, компьютер­ ные мультфильмы, компьютерные методы в кинопромышленно­ сти, компьютерные игры и т.д. Контрольные вопросы 1. В чем отличие информации от вещества и энергии? 2. Является ли эта книга информацией? 3. Приведите пример независимости информации от ее носителей. 4. Каким образом информация представляется на ее носителе? 5. В чем состоит различие между непрерывной и дискретной инфор­ мацией? 6. Приведите примеры предметной области. 7. В чем суть кодирования информации? 8. Зачем применяется кодирование при обработке информации? 9. Назовите основные информационные процессы. 10. Назовите средства, обеспечивающие выполнение информацион­ ных процессов. 11. Приведите примеры, демонстрирующие различные свойства ин­ формации. 12. Объясните термин «информационные технологии». 13. В чем особенности современных информационных технологий? 14. Назовите сферы применения информационных технологий. ГЛАВА 2 КОМПОНЕНТЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 2.1. И н с т р у м е н т а л ь н ы е средства и н ф о р м а ц и о н н ы х процессов В предыдущей главе мы отмечали, что термин «информацион­ ные процессы» объединяет сбор, хранение, обработку, передачу и представление информации. Для обеспечения работы всех этих процессов необходимы специальные средства, которые можно назвать «орудиями труда» в информационных технологиях. Обыч­ но их делят на две большие категории: аппаратные и программ­ ные средства, на компьютерном жаргоне называемые «железо» и «софт». Кроме того, важным элементом компьютерных техноло­ гий является формат данных (информации, подлежащей компью­ терной обработке), используемых этими средствами, а именно каким образом представляется и как должна восприниматься об­ рабатываемая информация, а также приемы работы с аппаратны­ ми и программными средствами. 2.2. А п п а р а т н ы е средства Центральным звеном любой компьютерной системы обработ­ ки информации является, разумеется, компьютер. Надо заметить, что понятие «компьютер» весьма многообразно: под компьюте­ ром понимаются и встроенные в оборудование микроконтролле­ ры (хотя в этом случае они чаще называются процессорами), и огромные компьютерные системы, содержащие тысячи и десятки тысяч процессоров (суперкомпьютеры). Тем не менее, несмотря на такие различия, компьютеры имеют между собой очень много общего, и практически в любом из них можно найти подсисте­ мы, выполняющие, в конечном счете, одни и те же функции. Рассмотрим устройство наиболее распространенного типа компь­ ютеров - настольного персонального компьютера (десктопа), на примере которого можно обсудить практически все компоненты компьютерных технологий. В минимальной комплектации современный персональный ком­ пьютер состоит из четырех частей: системного блока, видеомони­ тора, клавиатуры и мыши. II В свою очередь, системный блок состоит из следующих состав­ ляющих: корпуса с блоком питания; системной («материнской») платы; процессора с системой охлаждения (вентилятором); модулей основной памяти; видеоплаты; дисководов гибких, жестких и оптических дисков. Минимальная комплектация компьютера может расширяться как за счет дополнительных внешних устройств, подключаемых непосредственно к компьютеру - принтера, сканера, модема, так и за счет устройств, подключаемых к компьютеру с помощью плат расширения - специальных плат, вставляемых в материн­ скую плату, к которым подключаются следующие устройства: зву­ ковые колонки, сетевое оборудование, устройства сбора данных с различных датчиков и т.д. Надо заметить, что способы подклю­ чения внешних устройств постоянно совершенствуются. В первых персональных компьютерах для непосредственного подключения использовались расположенные на материнской плате разъемы по­ следовательных и параллельного портов, а для плат расширения - разъемы типа ISA. В современных же компьютерах произошел пе­ реход на платы расширения типа PCI, а вместо разъемов после­ довательных и параллельных портов все чаще используются разъе­ мы U S B . Кроме того, тенденцией последнего времени является размещение на материнской плате микросхем, реализующих функ­ ции, выполнявшиеся ранее платами расширения: звуковой, сете­ вой, управления дисководами и даже видеоплатой. Во многих со­ временных компьютерах внутри системного блока нет ничего, кроме системной платы с процессором и памятью и дисководов, и, тем не менее, они обеспечивают гораздо большую функцио­ нальность, чем «навороченные» компьютеры пятилетней давности. Рассмотрим теперь более подробно основные составляющие персонального компьютера (ПК). Процессор и память. Ведущим элементом любого персонально­ го компьютера является центральный процессор (central processor unit - C P U) , выполняющий основные арифметические и логи­ ческие операции, а также формирующий управляющие сигналы к другим устройствам компьютера. Характеристики процессора оказывают решающее влияние на характеристики компьютера в целом, и в первую очередь на его производительность. Одной из простейших характеристик быстродействия процессора является его тактовая частота, хотя с ее помощью имеет смысл сравнивать лишь однотипные процессоры. Наиболее распространенными про­ цессорами для ПК являются процессоры корпорации Intel (в на­ стоящее время - серии Pentium 4 и Celeron), несколько реже используются процессоры от корпорации A M D (Advanced Micro 12 Devices) серии Athlon. Традиционно считается, что процессоры Intel более надежны и создают меньше проблем при настройке компьютера, а процессоры A M D при той же производительности заметно дешевле. Не следует думать, что центральный процессор является един­ ственным устройством компьютера, осуществляющим арифмети­ ческие, логические и управляющие действия. По мере развития технологий производства микросхем и совершенствования архи­ тектуры компьютеров все больше функций центрального процес­ сора, особенно управляющих, передается другим устройствам, являющимся, по существу, специализированными процессора­ ми, так что за центральным процессором остается главная функ­ ция «числовой мельницы». Наиболее мощным из таких специали­ зированных процессоров является графический процессор, срав­ нимый по числу транзисторов и сложности архитектуры с цент­ ральным процессором. Другие процессоры чаще называют кон­ троллерами, хотя они превосходят по сложности центральные про­ цессоры совсем недавнего времени. Главным качеством всех этих устройств является то, что они выполняют обработку данных па­ раллельно с центральным процессором, что позволяет значительно ускорить ее. Вторым элементом компьютера, определяющим его важней­ шие характеристики, является основная память, или просто па­ мять. Вообще говоря, память, т.е. устройство для хранения дан­ ных, имеет несколько уровней. Одни типы памяти предназначены для того, чтобы хранить данные только на время работы компью­ тера, другие - для постоянного или долговременного хранения. Кроме того, различные виды памяти различаются по скорости работы с данными. Под основной же памятью обычно понимают модули памяти, состоящие из электронных микросхем и вставля­ емые в разъемы (слоты) на материнской плате. Как правило, на материнской плате содержится от двух до четырех таких разъемов. Эта память является энергозависимой, и ее содержимое теряется при выключении компьютера. Характеристики основной памяти заметно совершенствуются по мере развития технологии, и в на­ стоящее время наиболее распространены модули памяти двух ти­ пов: S D R D I M M (или просто D I M M) и D D R D I M M . Емкость модулей памяти составляет обычно от 128 до 512 Мбайт, и общая емкость установленной основной памяти является одной из наи­ более значимых характеристик компьютера. Материнская плата. Основным элементом системного блока компьютера, определяющим его эксплуатационные качества, яв­ ляется плата - монтажная панель, на которой располагаются все остальные устройства системного блока, кроме дисководов. На ней расположено большое количество внутренних и внешних разъе­ мов и различных вспомогательных микросхем, среди которых ве13 дущую роль играют микросхемы так называемого чипсета («набо­ ра микросхем»), выполняющие связующую функцию между про­ цессором и остальными устройствами компьютера. По этой при­ чине микросхемы чипсета иногда называют «мостами». Тип чип­ сета, наряду с количеством и назначением разъемов, является основной характеристикой материнской платы. Для процессоров Intel наиболее часто применяются чипсеты, производимые самой корпорацией Intel, для процессоров A M D - чипсеты корпора­ ции VIA. Чипсеты для обоих типов процессоров производит также корпорация SIS, продукция которой относится к нижнему цено­ вому диапазону. Для описания свойств чипсета надо указать, для какого типа процессоров и для какого типа памяти он предназначен. Кроме того, в последнее время в некоторые типы чипсетов стали вклю­ чать функции управления видео-, аудио-, сетевыми и другими подсистемами компьютера. В этом случае говорят, что соответ­ ствующая подсистема интегрирована в чипсете или на материн­ ской плате, и интегрированные решения получают все большее распространение, особенно для офисных компьютеров. Видеосистема. В состав видеосистемы обычно включается два элемента: графическая плата (видеоплата) и видеомонитор (дис­ плей). Роль графической платы может выполнять интегрирован­ ный в чипсет видеоконтроллер. Характеристики почти всех современных графических плат прак­ тически идентичны, и различие между ними заключается, в ос­ новном, в объеме функций центрального процессора, которые берет на себя графический процессор видеоплаты. Для компью­ терных игр это является весьма существенной характеристикой, поскольку при выводе на дисплей сложных динамичных сцен цент­ ральный процессор может просто не справиться с их своевремен­ ным отображением. В то же время в офисных приложениях эта характеристика является гораздо менее критичной. Отметим, что все чаще графические платы стали оснащаться средствами для вывода изображения на телевизор, наряду с вы­ водом того же или другого изображения на монитор, а также сред­ ствами для ввода низкочастотного телевизионного сигнала с це­ лью его последующей обработки. Что касается видеомониторов, то их можно разделить на два больших класса: дисплеи на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) и жидкокристаллические (ЖК) дисплеи. Основной характеристикой дисплеев является размер их видимой области по диагонали, выра­ жаемый в дюймах. Остальные характеристики носят либо вторич­ ный, либо субъективный характер, связанный с оценкой качества изображения. ЖК-мониторы представляют собой относительно но­ вый тип дисплеев, однако по своим потребительским и стоимост­ ным характеристикам они уже догнали мониторы на электронной 14 лучевой трубке, и единственной областью, где они существенно отстают от ЭЛТ-мониторов, является цветопередача, что не позво­ ляет применять их в сфере высококачественной полиграфии. Клавиатура и мышь. Клавиатура и мышь являются неотъемле­ мыми частями современного персонального компьютера. Их ос­ новным назначением является первичный ввод информации в компьютер. Вместе с тем принципы их взаимодействия с компью­ тером существенно отличаются. Клавиатура работает относитель­ но независимо от остальных частей компьютера и ее основной функцией является ввод в компьютер больших объемов текстовой информации. В отличие от этого мышь функционирует только со­ вместно с монитором, обеспечивая взаимодействие с графичес­ кими объектами на экране и тем самым осуществляя ввод неболь­ ших объемов структурированной информации, а также выполняя управляющие функции. Типы клавиатур персонального компьютера различаются не слишком существенно. Их модификация идет либо по линии улуч­ шения эргономических качеств («естественные» клавиатуры), либо за счет расширения управляющих функций посредством добавле­ ния «мультимедийных» и других клавиш. То же самое можно ска­ зать о манипуляторах типа «мышь». Несмотря на огромное разно­ образие «мышей», их основными функциями остаются отслежи­ вание нажатия кнопок мыши и ее перемещения. Средства хранения и переноса информации. Мы уже отмечали, что память компьютера является многоуровневой. Наряду с энер­ гозависимой основной памятью, участвующей только в процессе обработки информации, не меньшую роль играют энергонезави­ симые виды памяти, предназначенные для хранения и переноса информации. Память такого рода, в отличие от основной, приня­ то называть внешней. В зависимости от характера носителя ее мож­ но разделить на несколько типов: память на магнитных носителях (гибкие и жесткие магнитные диски и магнитные ленты); память на оптических носителях (компакт-диски с однократ­ ной и многократной записью); энергонезависимая электронная память (флеш-память). С другой стороны, функции энергонезависимой памяти можно подразделить следующим образом: хранение исходных, промежуточных и окончательных данных в процессе обработки информации; архивное хранение данных; перенос информации с одного компьютера на другой. В каждом из этих случаев применяются свои виды внешней памяти. Фактически единственным типом внешней памяти, ис­ пользуемым в процессе обработки информации, являются нако­ пители на жестких магнитных дисках {винчестеры). Их основной 15 характеристикой является объем вмещаемой информации. Заме­ тим, что персональные компьютеры довольно редко имеют более одного винчестера. В качестве средств архивного хранения данных в течение дол­ гого времени использовались магнитные ленты и гибкие магнит­ ные диски (дискеты). В последнее время дискеты утратили функ­ цию архивного хранения ввиду недостаточной емкости, в то же время ими пользуются из-за низкой стоимости носителя. Однако их все больше вытесняют оптические диски, стоимость которых резко снизилась. Кроме того, появились удобные аппаратные сред­ ства для работы с архивами на оптических дисках - чейнджеры. Средства переноса информации отличаются большим разно­ образием. Дискеты по-прежнему сохраняют свое значение в каче­ стве наиболее удобного средства переноса небольших объемов информации, что связано с тем, что их можно использовать на любом компьютере, в отличие от других носителей, требующих наличия на компьютере дополнительных аппаратных или про­ граммных возможностей. Удобным и дешевым средством перено­ са информации являются записываемые и перезаписываемые оп­ тические диски, однако они требуют наличия пишущего опти­ ческого дисковода и соответствующего программного обеспече­ ния. Еще более удобным средством являются устройства флешпамяти с USB-интерфейсом (USB-брелки) и карты флеш-памяти с USB-переходником, однако их стоимость достаточно высока. Наконец, для переноса больших объемов информации (десятки и сотни гигабайт) используются накопители на жестких магнитных дисках, оборудованные средствами для подключения к компью­ теру через внешние разъемы. Еще одним средством обмена данными между компьютерами являются компьютерные сети, о которых пойдет речь далее. Дополнительные устройства компьютера. Помимо уже перечис­ ленных компонентов компьютера, являющихся в той или иной мере обязательными, компьютер может быть оснащен дополни­ тельными устройствами, к которым в первую очередь относятся принтер, звуковая подсистема, сканер и модем. Принтеры обычно подразделяются на матричные, струйные и лазерные. Наиболее распространенными из них являются струй­ ные, что объясняется их дешевизной, хорошим качеством печати и возможностью многоцветной печати. Основным их недостатком являются высокие эксплуатационные расходы. Поэтому их выгод­ но применять в случаях, когда объем печати сравнительно неве­ лик. При больших объемах печати выгоднее применять лазерные принтеры, обладающие еще более высоким качеством печати. Однако они дороже струйных принтеров, а при многоцветной печати - существенно дороже. Матричные принтеры в настоящее время распространены гораздо меньше и имеют, в основном, спе- циальное применение. Связано это с тем, что по стоимости они сравнимы с лазерными, качество печати заметно ниже, а уровень создаваемого шума выше. Вместе с тем требования матричного принтера к качеству бумаги намного ниже. Он также может про­ изводить одновременную печать нескольких копий документов, в том числе на рулонной бумаге. Кроме того, печать на документах (без протяжки через принтер) удобнее осуществлять матричным способом. Из принтеров специального назначения следует еще упомя­ нуть широкоформатные принтеры, позволяющие печатать на ли­ стах формата до АО, а также на рулонной бумаге большой ширины. Звуковой подсистемой (аудиоподсистемой) в последнее время оснащается практически каждый компьютер. Так же, как и видео­ подсистема, звуковая состоит из двух частей: внутренней - зву­ ковой платы (аудиоплаты) или звукового чипа на материнской плате и внешней - набора компьютерных звуковых колонок. Аудиоподсистемы современных компьютеров имеют очень большой раз­ брос по качеству и стоимости, что существенно затрудняет их классификацию. Простейшая из них добавляет 1...2 % к общей сто­ имости компьютера, в то время как высококачественная звуковая плата может стоить столько же, сколько и весь остальной компь­ ютер, превращая его в специализированную станцию обработки звука. Следует отметить, что некомпьютерная аудиотехника обычно обеспечивает более высокое качество звучания, чем компьютер­ ная, однако, если не предъявлять повышенных требований к ка­ честву звучания, современный компьютер вполне может выпол­ нить все ее функции. Сканеры применяются для ввода графических изображений или текстов, напечатанных на бумаге, в компьютер. Характерной осо­ бенностью сканеров является то, что для их работы обычно тре­ буется весьма серьезное программное обеспечение: графический редактор для обработки изображений и программа распознавания текстов для перевода изображения в текстовый формат. Основной характеристикой сканера является разрешающая способность, измеряемая в точках на дюйм (300, 600, 1200, 2400 и т.д.). При этом если для ввода стандартных документов достаточно разреша­ ющей способности 300 точек/дюйм, для ввода негативов фотоплен­ ки 35-мм желательно иметь 2400 точек/дюйм. В последнее время область применения сканеров как средства подготовки графичес­ ких изображений стала стремительно сужаться, переходя к циф­ ровым фотоаппаратам и видеокамерам, хотя их роль как средства ввода текстовых документов (особенно, заполненных бланков) будет, скорее всего, возрастать. В связи со стремительным распространением сети Интернет важную роль среди других устройств компьютера стали играть модемы, позволяющие подключить компьютер через телефонную 17 линию к компьютерной сети. Долгое время одной из важнейших характеристик модема была его пропускная способность, выра­ жающаяся в битах/с, однако в настоящее время модемы достигли теоретического потолка в 33 600 бит/с, и на первое место стали выходить такие характеристики, как надежность связи, цена, до­ полнительные функции модема и т.д. Следует, однако, отметить, что указанная величина «потолка» относится только к обычным аналоговым коммутируемым телефонным линиям, а для других видов каналов связи скорость обмена данными может быть значи­ тельно увеличена. Впрочем, для таких каналов нужны и другие модемы. Общее число устройств, которые могут быть подключены к персональному компьютеру, неограниченно. Это объясняется его удачно спроектированной компонентной архитектурой, позво­ ляющей собирать ПК, как детский конструктор. Практически любое электронное устройство может быть подключено к персо­ нальному компьютеру, если для него будет разработана схема подключения. Можно назвать три основных способа подключе­ ния внешних устройств. Самый простой способ - через внешние разъемы материнской платы. До недавнего времени это были разъемы последовательных и параллельного портов, вместо ко­ торых все чаще используются USB-разъемы, обладающие боль­ шей скоростью передачи данных и возможностью подключения к работающему (включенному) компьютеру. USB-разъем, кроме того, может обеспечить небольшую мощность для энергопита­ ния устройства. Другой способ подключения - с помощью спе­ циально разработанной платы расширения, вставляемой в разъем (слот) на материнской плате. Этот способ обладает гораздо боль­ шей универсальностью и обеспечивает большую скорость пере­ дачи данных, однако требует проектирования платы расшире­ ния, специфичной для каждого устройства. Наконец, третий спо­ соб передачи данных с внешнего устройства на компьютер не связан с непосредственным подключением, а использует какиелибо устройства переноса данных (например, флеш-память). Чаще всего он используется для цифровых фотоаппаратов и видеока­ мер. С его помощью можно даже исключить компьютер из техно­ логического цикла обработки данных, печатая, например, ф о ­ тографии с цифрового фотоаппарата непосредственно на прин­ тере, оснащенном такой возможностью. Заметим, что практически во всех отмеченных случаях недоста­ точно лишь аппаратного подключения внешнего устройства к ком­ пьютеру. Для их успешной совместной работы необходима еще со­ гласующая программа, называемая драйвером устройства, причем организация драйвера существенно зависит от операционной сис­ темы компьютера и в разных операционных системах для одного и того же устройства, как правило, пишутся различные драйверы. 18 Помимо внешнего исполнения, дополнительные устройства компьютера могут изготовляться и во внутреннем исполнении, когда это устройство целиком размешается на плате расширения. Таким образом, например, изготовляются сетевые адаптеры, мо­ демы, а также нейропроцессоры, значительно расширяющие функ­ циональные возможности компьютера при решении многих при­ кладных задач. Преимуществом внутреннего исполнения является высокая скорость передачи данных между устройством и компью­ тером, недостатками - сниженные возможности диагностики и необходимость того, чтобы источник питания компьютера имел достаточный запас мощности для обеспечения энергопитания этого устройства. Компьютерные сети. Как уже отмечалось, компьютерные сети являются одним из средств передачи данных. Этот способ обмена информацией оказался настолько удобным, что в настоящее вре­ мя практически каждый компьютер подключен или может быть подключен к той или иной сети. Принято подразделять сети на локальные и глобальные. Локальные сети характеризуются высо­ кими скоростями передачи данных (до 1 Гбит/с) и сравнительно небольшими размерами (десятки или сотни метров), а глобаль­ ные - более низкими скоростями (зависящими от количества ка­ налов и их пропускной способности), более высокой стоимостью на единицу передачи информации и практически неограничен­ ными размерами. В самом простом варианте можно представлять себе компью­ терную сеть как совокупность компьютеров, соединенных с по­ мощью сетевых кабелей с узлами сети, которые, в свою очередь, соединены между собой. Роль узлов сети выполняют либо аппа­ ратные устройства - концентраторы (хабы) и коммутаторы, либо маршрутизаторы, представляющие собой специализированные компьютеры, предназначенные для организации компьютерных сетей. Для подключения компьютера к сети используется либо сетевой адаптер, обычно исполняемый в виде платы расшире­ ния, - в случае локальных сетей, либо модем того или иного типа - в случае глобальных сетей. Главным отличием компьютерных сетей от совокупности от­ дельно стоящих персональных компьютеров с точки зрения обра­ ботки информации является наличие в компьютерной сети одно­ го или нескольких серверов - компьютеров, позволяющих раз­ личным пользователям получать или обрабатывать объединенную информацию, предоставляемую им сервером (более правильно было бы называть сервером не компьютер, а выполняющуюся на нем программу, однако для понимания его работы проще считать сервером компьютер). Такая схема обработки информации, в от­ личие от обработки на отдельном компьютере, называется схе­ мой «клиент-сервер», а компьютеры на рабочих местах пользо19 вателей, подключающиеся к серверу - клиентскими компьюте­ рами, или клиентами. Другие компьютеры. В предыдущих разделах мы уделили наи­ большее внимание настольным персональным компьютерам, за­ нимающим срединное положение в пестром семействе всевозмож­ ных компьютеров. С одной стороны от них расположены перенос­ ные и карманные компьютеры, набор устройств и архитектура которых похожи на имеющиеся у персональных компьютеров, однако их компоновка совершенно другая вследствие их малых размеров и необходимости экономии энергопотребления. С дру­ гой стороны - серверы, рабочие станции и суперкомпьютеры, набор устройств и архитектура которых могут очень сильно отли­ чаться от персональных компьютеров. Это, в свою очередь, связа­ но с тем, что компьютеры этих типов, в отличие от десктопа, предназначены для выполнения меньшего числа функций, одна­ ко должны выполнять их быстрее и в большем объеме, что ведет к гипертрофии одних аппаратных средств и частичному или полно­ му исчезновению других. Очень часто сервер, например, не имеет видеомонитора и клавиатуры, а управляется с какого-нибудь кли­ ентского компьютера, однако имеет несколько процессоров, ги­ гантский, с точки зрения персонального компьютера, объем ос­ новной и дисковой памяти и несколько сетевых плат повышен­ ной пропускной способности. Все эти компьютеры строятся на самой разнообразной элемент­ ной базе, сделать обзор которой не представляется возможным. Подчеркнем, однако, что принципы сбора, хранения, обработ­ ки, передачи и представления информации одинаковы для всех типов компьютеров, поэтому в дальнейшем мы сконцентрируем внимание на описании информационных компьютерных техно­ логий только для персональных компьютеров. 2.3. П р о г р а м м н о е обеспечение Компьютеры, внешние устройства и компьютерное сетевое оборудование образуют аппаратное обеспечение, являющееся лишь одной из многих составляющих компьютерных технологий обра­ ботки информации. Другой их составляющей является программ­ ное обеспечение (ПО). Обычно различают системное программное обеспечение и прикладное (функциональное) программное обес­ печение, а также инструментальные средства, обеспечивающие создание программного обеспечения. Описанию прикладных программ посвящены оставшиеся гла­ вы этой книги, инструментальные же средства составляют пред­ мет курса «Основы алгоритмизации и программирования». Что касается системного ПО, то, хотя оно изучается в курсе «Опера20 ционные системы и среды», мы приведем здесь совсем краткий обзор операционных систем. Возникновение операционных систем можно отнести к 50-м годам XX в., когда выяснилось, что управление компьютером можно частично поручить самому компьютеру с помощью специально написанных программ, которые впоследствии и стали называться операционной системой. Первоначально операционные системы раз­ рабатывались индивидуально для каждого типа компьютеров. По­ ложение изменилось в 1970-х гг. с появлением операционной сис­ темы Unix (Юникс), которая могла использоваться на самых раз­ личных типах компьютеров. С появлением персональных компью­ теров для них была разработана система MS DOS, которая, одна­ ко, не была полноценной операционной системой из-за отсутствия в ней настоящей многозадачности, являющейся характерным при­ знаком современных операционных систем. Впоследствии была раз­ работана система Windows N T , которая уже была «настоящей» опе­ рационной системой и затем была развита до систем Windows 2000 и Windows ХР. С другой стороны, оказался очень удачным вариант Unix для персональных компьютеров, получивший название Linux (Линукс). Большое распространение получила также система Windows 98 (вторая редакция), занимающая промежуточное положение между MS DOS и Windows N T . В настоящее время эти три операционные системы (семейство Windows N T , Windows 98 и Linux) являются основными для персональных компьютеров, хотя доля Windows 98 неуклонно сокращается. Что касается компьютеров более высокого класса (серверов, рабочих станций и суперкомпьютеров), то на них, как правило, используется тот или иной вариант Unix, хотя на небольших серверах может использоваться вариант Windows NT. На компьютерах других типов часто используются отличные от пере­ численных операционные системы. Следует, однако, отметить тот факт, что программы, создан­ ные для одной операционной системы, чаще всего не могут вы­ полняться в другой. Особенно это относится к драйверам - про­ граммам, предназначенным для согласования дополнительных устройств компьютера с его операционной системой. В частности, если для какого-нибудь устройства отсутствует драйвер, необхо­ димый для работы с установленной на компьютере операцион­ ной системой, то это устройство, скорее всего, не сможет рабо­ тать вместе с этим компьютером. Таковы, например, некоторые принтеры и модемы, для которых отсутствуют Linux-драйверы. Контрольные вопросы 1. Назовите основные составляющие компьютерных технологий. 2. Из каких элементов состоит компьютер? 3. Перечислите виды компьютерных разъемов. 4. Какими параметрами можно охарактеризовать компьютер? 21 5. Что такое интегрированные устройства? 6. Назовите устройства для первичного ввода информации в компь­ ютер. 7. Какие аппаратные средства применяются для хранения информа­ ции? 8. Назовите аппаратные средства обработки информации. Относятся ли к ним принтер, сканер и звуковая плата? 9. Приведите способы и средства передачи информации. 10. Какие устройства применяются для представления информации? Относятся ли к ним принтер, сканер и звуковая плата? 11. Стоит ли отказываться от покупки музыкального центра, если у вас уже есть хороший компьютер? 12. Можно ли подключиться к сети Интернет без модема? 13. Вы создали отличный прибор для снятия электрокардиограмм. Что нужно дополнительно разработать, чтобы его было можно подключить к компьютеру? И зачем? 14. Чем серверный компьютер отличается от клиентского? 15. Может ли программа, написанная для одной операционной сис­ темы, выполняться в другой? 16. Может ли драйвер для одной операционной системы использо­ ваться в другой? ГЛАВА 3 ОБРАБОТКА ТЕКСТОВОЙ ИНФОРМАЦИИ 3.1. Текстовые редакторы Значительная доля времени при работе с современными пер­ сональными компьютерами расходуется на создание, редактиро­ вание и печать разнообразной текстовой информации. Обработку текстовой информации на компьютере обеспечива­ ют пакеты прикладных программ - текстовые редакторы (тексто­ вые процессоры). Различают встроенные текстовые редакторы (в Norton Commander, Турбо Паскаль и т.п.) и самостоятельные (Editor, Лексикон, MultiEdit, Microsoft Word). В процессе подготовки текстовых документов можно выделить следующие этапы: набор текста; редактирование; форматирование текста, разметка страниц; печать (просмотр перед печатью текста на экране, печать на бумаге). Базовые операции редактирования: редактирование строки текста с вставкой, заменой и удале­ нием символов; удаление символов, строк, блоков; поиск и замена фрагментов текста; перемещение, копирование элементов текста; изменение начертания символов: светлое, полужирное, кур­ сив, с подчеркиванием (дополнительные возможности измене­ ния шрифта); автоматический перенос текста на новую строку; создание таблиц и диаграмм; форматирование абзацев и разметка страниц; построение оглавлений и указателей; проверка правописания; просмотр перед печатью образа текста на экране, смена шрифта печати. Большинство современных редакторов текстов позволяют од­ новременно обрабатывать несколько документов или несколько частей одного документа, размещая их в разных окнах. Например 23 распространенный несколько лет назад в России текстовый ре­ дактор Лексикон имеет 10 окон редактирования, MultiEdit позво­ ляет одновременно обрабатывать до 100 документов. Текстовым процессором обычно называют мощный текстовый редактор, располагающий продвинутыми возможностями по об­ работке текстовых документов. Современные текстовые процессо­ ры предусматривают множество дополнительных функций, поз­ воляющих намного упростить набор и модификацию текстов, по­ высить качество отображения текста на экране, качество распе­ чатки документов. Например: форматирование символов (использование различных шриф­ тов и начертаний); форматирование абзацев (выравнивание по ширине страни­ цы и автоматический перенос слов); оформление страниц (автоматическая нумерация, ввод к о ­ лонтитулов и сносок); оформление документа (автоматическое построение оглавле­ ния, указателей); создание и обработка таблиц; проверка правописания и т.д. Таким образом, от понятия «простой текст как объект обра­ ботки текстового редактора» мы приходим к понятию «документ как объект обработки текстового процессора». Файл, представля­ ющий собой документ, содержит, помимо алфавитно-цифровых символов, обширную двоичную информацию о форматировании текста, а также графические объекты. Например, текстовый про­ цессор Microsoft Word позволяет создавать документы, включаю­ щие графические объекты и даже звук. При выборе текстового редактора для работы нужно учитывать многие факторы: сложность создаваемых документов, масштаб (объемы) текстов, требования к качеству документа на бумаге, характер материалов (например, простой текст или таблицы, фор­ мулы, уравнения и т.п.). Наиболее известные ныне редакторы текстов можно условно разделить «по специализации» на три группы: процессоры общего назначения (Лексикон, Microsoft Word, WordPerfect и др.); редакторы научных документов (ТЕХ); редакторы исходных текстов программ (MultiEdit и встроен­ ные редакторы систем программирования Basic, Pascal, С и т.д.). Разумеется, с помощью Лексикона можно подготовить и текст программы, а с помощью MultiEdit - документ общего назначе­ ния. «Специализация» редактора заключается в том, что в нем добавлены (или оптимизированы) функции, которые необходи­ мы для обслуживания документов определенного типа. Например, MultiEdit позволяет выделять цветом смысловые сегменты исход24 ных текстов программ, Т Е Х удобен для набора математических выражений и т.д. Кроме того, особое место в группе пакетов, работающих с до­ кументами, занимают так называемые издательские системы - PageMaker, Ventura Publisher, QuarkXPress и др. Как правило, из­ дательские системы специализируются на подготовке набранного документа к публикации (создание макета издания). Для набора текста удобнее применять текстовые процессоры типа Microsoft Word, а для создания и редактирования иллюстраций - графи­ ческие системы: CorelDraw (векторные изображения), Adobe Photoshop (растровые изображения). Впрочем, издательские воз­ можности процессора Word так велики, что многие публикации можно подготовить к печати, не прибегая к услугами издательс­ ких систем. Далее мы рассмотрим основы работы с текстовым процессо­ ром Microsoft Word (сокращенно просто Word). Это связано не только с исключительными возможностями этой программы. Дело в том, что Word - один из основных элементов офисной техно­ логии фирмы Microsoft, которая стала стандартом де-факто в рос­ сийских организациях. 3.2. Текстовый процессор Microsoft Word Word - это приложение Windows, предназначенное для созда­ ния, просмотра, модификации и печати текстовых документов. Он является одной из самых совершенных программ в классе тек­ стовых процессоров, которая предусматривает выполнение сотен операций над текстовой и графической информацией. С помощью Word можно быстро и с высоким качеством подготовить любой документ - от простой записки до оригинал-макета сложного издания. Во-первых, Word дает возможность выполнять все без исклю­ чения традиционные операции над текстом, предусмотренные в современной компьютерной технологии: набор и модификацию неформатированной алфавитно-циф­ ровой информации; форматирование символов с применением множества шриф­ тов True Туре разнообразных начертаний и размеров; форматирование страниц (включая колонтитулы и сноски); форматирование документа в целом (автоматическое состав­ ление оглавления и разнообразных указателей); проверку правописания, подбор синонимов и автоматиче­ ский перенос слов. Во-вторых, в процессоре Word реализованы возможности но­ вой технологии связывания и внедрения объектов (так называе- 25 мый механизм O L E - Object Linking and Embedding), которая позволяет включать в документ текстовые фрагменты, таблицы, иллюстрации, подготовленные в других приложениях Windows. Встроенные объекты можно редактировать средствами этих при­ ложений. В-третьих, Word - одна из первых общедоступных программ, которая позволяет выполнять многие операции верстки, свойствен­ ные профессиональным издательским системам, и готовить пол­ ноценные оригинал-макеты для последующего тиражирования в типографии. В-четвертых, Word - это уникальная коллекция оригиналь­ ных технологических решений, которые превращают нудную и кропотливую работу по отделке текста в увлекательное занятие. Среди таких решений - система готовых шаблонов и стилей оформления, изящные приемы создания и модификации таблиц, функции автотекста и автокоррекции, форматная кисть, пользо­ вательские панели инструментов и др. Следует помнить, что Word использует графическую техноло­ гию и шрифты True Туре, поэтому некоторые вопросы редактиро­ вания решаются в Word принципиально иначе, чем в простых тек­ стовых редакторах. Например, для оформления абзацев, таблиц, рисунков используются линии, рамки, узоры и другие элементы графической природы, не имеющие аналогов в текстовом режиме. Из-за того, что Word является слишком универсальной про­ граммой, он не лишен недостатков. Некоторые процедуры проще и быстрее выполнить в менее мощных, но более специализиро­ ванных приложениях. Как считают многие пользователи, из-за своей универсальности Word имеет низкую производительность при наборе чернового текста по сравнению с простыми редакто­ рами. По замыслу разработчиков Word должен обслуживать сотни изощренных фантазий пользователя и потому выглядит иногда «тугодумом» при исполнении слишком простых функций. Если вы постоянно заняты подготовкой крупных блоков сравнительно од­ нородной текстовой информации (например, статей или брошюр на гуманитарные темы), вас вполне устроит описанный выше основной набор операций: ввод и модификация текста, работа с фрагментами, поиск и замена. Эти операции гораздо быстрее вы­ полняет простой текстовый редактор, например WordPad. Подго­ товленный текстовый, файл можно затем форматировать средствами Word. Другой «недостаток» Word - высокая трудоемкость при вводе сложных математических выражений и химических формул. Кро­ ме того, Word не предназначен для изготовления полиграфиче­ ской продукции особо сложной структуры (атласов, альбомов, журнальных обложек), а также для редактирования высококаче­ ственных иллюстраций. 26 В зависимости от своих потребностей и мощности компьютера пользователь может выбрать один из нескольких вариантов уста­ новки Word: минимальный, выборочный, стандартный, полный. Рассмотрим основные принципы обработки документов в сре­ де текстового процессора Word, входящего в состав пакета про­ грамм Microsoft Office 97. Запуск процессора Word. Для запуска текстового процессора Word можно воспользоваться любым из стандартных способов, напри­ мер, щелкнув кнопку Пуск и затем последовательно выбрав в Глав­ ном меню Windows пункты: Программы, Microsoft Word. Общий вид окна приложения Word (совместно с окном документа) по­ казан на рис. 3.1. Помимо стандартных элементов окно может со­ держать дополнительные панели. Число панелей и набор инстру­ ментов в них можно изменять. Особенностью интерфейса в программах, входящих в Microsoft Office, является отображение только часто используемых команд и панелей инструментов. Меню можно легко развернуть, чтобы отображались все команды Office. После выполнения какой-либо команды она добавляется в сокращенное меню. Для увеличения рабочего пространства панели инструментов располагаются в од­ ной строке. При нажатии кнопки на панели инструментов эта кнопка добавляется на сокращенную панель инструментов. Рис. 3.1. Окно Microsoft Word 27 3.2.1. Основные элементы текстового документа Работая с редактором Word, мы имеем дело с символами, сло­ вами, строками и предложениями текста. С и м в о л ы, с л о в а, с т р о к и, п р е д л о ж е н и я. В позицию текстового курсора может быть введен любой символ из любого шрифта, подключенного к Windows. Символ - минимальная еди­ ница текстовой информации. Для вставки символа можно выбрать в меню Вставка команду Символ, затем выбрать вкладку Символы или Специальные символы, указать нужный символ и щелкнуть кнопку Вставить. Слово - это произвольная последовательность букв и цифр, ограниченная с обоих концов служебными символами. Служеб­ ный символ - это пробел, точка, запятая, дефис и т.п. Строка - произвольная последовательность символов между левой и пра­ вой границей абзаца. Предложение - произвольная последова­ тельность слов между двумя точками. А б з а ц. В процессоре Word абзац - это произвольная после­ довательность символов, замкнутая символом «Возврат каретки», который вводится нажатием . Допускаются и пустые абзацы (одиночные символы «Возврат каретки»). Абзац - простейшее, но фундаментальное понятие Word. Абзац всегда начинается с новой строки, однако, в отличие от многих текстовых редакто­ ров, Word не требует обязательного отступа вправо в первой (крас­ ной) строке абзаца. Word фактически рассматривает абзац как поток текста в одну длинную «строку», размещая набранные слова в строке страницы и перенося слово на новую строку, если оно не уместилось в текущей. Создание нового документа и задание параметров текста. Для создания нового документа в Word можно щелкнуть по панели инструментов Стандартная, ярлычок. Поставьте курсор в на­ чало страницы и вводите текст. Для переключения языка вводи­ мых символов (Ru - En) можно щелкнуть по индикатору в пра­ вой части панели задач, указывающей текущий язык, а затем выб­ рать нужный язык из списка. При вводе текста необходимо следовать основному стандарту редактирования. При этом для перехода на новую строку не нуж­ но нажимать клавишу . Когда набираемый текст достигает правого края абзаца, Word автоматически переходит на новую строку. При этом, если необходимо, на новую строку будет пере­ несено либо последнее слово текущей строки, либо часть слова (если включен автоматический перенос). Закончив набор абзаца, нажмите клавишу . В текстовом процессоре Word невидимый символ, посьиаемый в текст при нажатии , является не концом строки, а концом абзаца. Если вы хотите перейти на новую строку в пределах абзаца, нажмите + . 28 Позиция ввода очередного символа отмечается текстовым кур­ сором - мерцающей вертикальной чертой. Конец набранного тек­ ста (жирная горизонтальная черта) появляется в обычном режи­ ме отображения и в режиме структуры документа. Позиция тек­ стового курсора называется также точкой вставки. Эта точка оп­ ределяет позицию документа. 3.2.2. З а п у с к и з а в е р ш е н и е п р о ц е с с о р а Word Ссылка на Word обычно находится в группе Microsoft Office Диспетчер программ или в подчиненном меню пункта Главного меню Программы (Windows 95/98). Запуск и завершение программы осуществляются любым из стандартных способов. Если в момент закрытия окна Word обна­ руживает, что вы внесли изменения в документ, но не сохранили его в файле, то на экран выводится диалоговое окно, в котором предлагается три варианта. Вы можете сохранить изменения в файле («Да»), не сохранять изменения («Нет») Или продолжить редак­ тирование («Отмена»). Создание, загрузка и сохранение файлов-документов. Общие принципы. Если вы запустили Word без аргумента командной стро­ ки (т.е. не указав имя файла), процессор по умолчанию предлага­ ет вам начать создание нового документа под условным наимено­ ванием «Документ 1». Шаблон этого документа (Normal) хранит­ ся в стандартном файле Normal.dot. Вы можете подготовить доку­ мент (или часть документа), а затем сохранить его на диске (ко­ манда Файл/Сохранить как) в виде файла с произвольным име­ нем и расширением.doc. Сохранение файлов-документов выполняется по стандартным правилам Windows. С помощью команды Сервис/Параметры вы можете заранее указать промежуток времени (например, 20 мин), по истечении которого Word будет автоматически сохранять ваш документ. Если вы хотите продолжить обработку уже существующего фай­ ла-документа, выберите команду Файл/Открыть. Откроется стан­ дартное диалоговое окно, в котором нужно указать имя (адрес) файла.doc для обработки. При сохранении и загрузке документов не забывайте о правильной установке каталога, в который поме­ щается или из которого читается файл.doc. Иногда приходится редактировать попеременно несколько фай­ лов-документов. Процессор запоминает имена нескольких файлов, которые вы обрабатывали за последнее время, и выдает их на экран в качестве команд пункта меню Файл. Для открытия любого из таких файлов достаточно щелкнуть мышью по его имени. Чис­ ло запоминаемых файлов (например, 4) надо указать на вкладке Общие диалогового окна Сервис/Параметры. 29 Чтобы создать новый документ, в меню Файл выберите коман­ ду Создать, затем вкладку Общие и щелкните дважды по значку Новый документ. Чтобы создать документ с помощью Шаблона или Мастера, выберите вкладку, соответствующую типу документа, который требуется создать, и щелкните дважды по значку шаблона или мастера, который предполагается использовать. М н о г о о к о н н о с т ь. В отличие от графического редактора Paint Word является многооконным приложением. Это означает, что вы можете одновременно открыть несколько документов, причем часть из них может быть готовыми файлами, а часть - заготовками (без имени, но с обозначениями «Документ 1», «Документ 2» и т.д.). Максимальное число одновременно открытых документов оп­ ределяется памятью машины, вашими потребностями и способ­ ностью лавировать при работе между несколькими окнами. Кроме того, Word позволяет разделить (расщепить) окно документа на два подокна (команда Окно/Разделить) и одновременно работать с разными частями одного и того же документа. Отображение документа на экране. В отличие от стандартного текстового файла, документ Word может иметь довольно слож­ ную структуру: каждая страница, помимо основного текста, мо­ жет содержать верхние и нижние колонтитулы, сноски, рисунки, таблицы и т. п. В зависимости от задачи, которая решается в дан­ ный момент, можно выбрать один из трех вариантов представле­ ния документа в окне Word: нормальный режим, режим разметки страницы, режим структуры документа. Нормальный режим устанавливается по умолчанию. Чтобы уста­ новить режим отображения, необходимо воспользоваться любым из следующих способов: выбрать пункт меню Вид и щелкнуть кнопкой мыши по одной из трех команд: Обычный, Разметка страницы или Структура (эти команды образуют группу полей выбора); щелкнуть мышью по любой из трех кнопок в группе полей выбора в левой части горизонтальной полосы прокрутки. Как использовать режимы отображения? Наиболее универсаль­ ным является режим Разметка страницы. В этом режиме вы видите документ именно таким, каким он появится на бумаге после рас­ печатки. Отделку текста целесообразно вести именно в режиме разметки страницы; более того, некоторые элементы документа (например, колонтитулы, кадры, рисованные объекты) можно вставлять только в этом режиме. Если работа с Word, в основном, заключается в отделке текста, советуем забыть о режиме Нормаль­ ный и пользоваться только режимом Разметка страницы. Основ­ ной недостаток этого режима - низкая производительность, осо­ бенно при прокрутке документа и вводе символов. При высокой скорости набора на машине средней производительности Word 30 просто не успевает «переваривать» ваш напор и систематически «глотает» одну (а то и две-три) введенные подряд буквы. При черновом наборе больших участков текста необходимо установить режим Обычный. Скорость процессора заметно повы­ шается, однако в этом режиме вы не видите ни колонтитулов, ни сносок, ни номеров страниц (границей раздела между страница­ ми служит пунктирная черта). Режим структуры документа (Структура) следует устанавли­ вать только в одном случае: при форматировании заголовков до­ кумента. Word позволяет также установить масштаб изображения эле­ ментов документа на экране. Масштаб изображения можно ука­ зать в процентах, причем 100 % означают нормальный размер эле­ ментов, 200 % - вдвое увеличенное изображение, 50 % - вдвое уменьшенное изображение. Для установки масштаба необходимо использовать либо поле ввода с раскрывающимся списком в па­ нели инструментов Стандартная (пиктограмма). Как выбрать масштаб? Безусловно, удобнее всего такое изоб­ ражение, при котором вся строка страницы видна на экране. На этапе освоения Word мы рекомендуем масштаб 80...90%. Кроме того, обратите внимание еще на два варианта, предусмотренные в списке масштабирования По ширине страницы и Страница цели­ ком. Первый вариант позволяет видеть на экране всю строку стра­ ницы, а второй - всю страницу целиком. Ввод текста в программе Word. При вводе текста необходимо следовать основному правилу редактирования, которое заключа­ ется в том, что для перехода на новую строку не нужно нажимать клавишу . Когда набираемый текст достигает правого края абзаца, Word автоматически переходит на новую строку. При этом, если необходимо, на новую строку будет перенесено либо после­ днее слово текущей строки, либо часть слова (если допускается автоматический перенос). Закончив набор абзаца, нажмите кла­ вишу . В текстовом процессоре Word невидимый символ, посылаемый в текст при нажатии , является не концом стро­ ки, а концом абзаца. Если вы хотите перейти на новую строку в пределах абзаца, нажмите клавиши + . Позиция ввода очередного символа отмечается текстовым кур­ сором - мерцающей вертикальной чертой. Конец набранного тек­ ста (жирная горизонтальная черта) появляется в обычном режи­ ме отображения и в режиме структуры документа. Позиция текстового курсора называется также точкой вставки. Эта точка определяет позицию документа, в которой появляются: копируемый (перемещаемый) фрагмент документа; содержимое буфера обмена при выполнении команды Прав­ ка/Вставить; 31 таблица, создаваемая в документе по команде Таблица/Доба­ вить таблицу; рисунок, вставляемый в документ по команде Вставка/Рису­ нок и другие объекты. Структурный элемент документа, в котором находится тексто­ вый курсор, называется текущим - текущее слово, текущий аб­ зац, текущая страница и т.д. В отличие от большинства текстовых редакторов, Word позво­ ляет выдавать на экран изображения непечатаемых символов (про­ бела, маркера конца абзаца, маркера конца ячейки, символа та­ буляции). Пробел отображается небольшой черной точкой, мар­ кер конца абзаца - символом, маркер конца ячейки таблицы - символом, табуляция - символом При отделке текста эти символы помогают управлять размеще­ нием абзацев, переносами, форматированием ячеек таблиц и т.д. В панели инструментов Стандартная имеется флажок, с комощью которого можно включить или выключить показ на экране всех непечатаемых символов. Рекомендуется сбрасывать этот фла­ жок перед печатью документа, составлением оглавления и указа­ телей. Структура страницы. На странице мы различаем следующие структурные элементы: основной текст; верхний и нижний колонтитулы; сноски. Основной текст страницы - это строки и абзацы, таблицы и рисунки. Некоторые из абзацев могут быть заголовками, рисунки могут иметь подписи. Колонтитул размещается в верхней или нижней частях стра­ ницы и содержит некоторую информацию, которая как-то иден­ тифицирует данный документ (номер раздела, название докумен­ та или раздела, дату, марку фирмы и т.п.). В колонтитул входит номер страницы. Колонтитулы автоматически воспроизводятся на каждой странице документа. Чтобы вставить и отредактировать верхний или нижний колон­ титулы, необходимо выбрать команду Вид/Колонтитулы. Колон­ титул связан с определенным стилем. Сноска - это примечание к тексту, которое может находить­ ся либо в нижней части страницы, либо в конце документа. Каж­ дая сноска помечается либо автоматически (порядковым номе­ ром со сквозной нумерацией - 1, 2, ...), либо пометкой по ва­ шему выбору (например, звездочкой или номером). Сноска и ссылка на нее (т.е. номер или пометка) также имеют стиль офор­ мления. Чтобы вставить сноску, необходимо выбрать команду Вставка/ Сноска. 32 Все сноски данной страницы, в отличие от колонтитула, рас­ полагаются в пределах места, отведенного основному тексту стра­ ницы. Поэтому, чем больше сносок вы набрали на данной стра­ нице, тем меньше места останется для основного текста. 3.2.3. Структура документа Каждый документ обычно делится на структурные разделы, которые называются по-разному: части, главы, параграфы, пунк­ ты, подпункты и т.д. Каждый раздел имеет заголовок, который снабжен каким-либо текстовым обозначением или номером, на­ пример: гл. 5, п. 3.2, п. 5.4.1 и т.п. Структуру документа определяет его автор. Например, наш учеб­ ник в целом разделен на главы (гл. 1, гл. 2, гл. 9). Каждая глава в свою очередь разделена на пункты с нумерацией 1.2, 2.4, 7.5 и т.д., причем первая цифра номера пункта - это номер главы, а цифра (или две цифры) после точки - номер пункта в данной главе. Word не знает, что такое глава, что такое параграф или пункт. Для этой программы существует только понятие «заголовок», при­ чем допускаются заголовки девяти уровней - от первого (наивыс­ шего) до девятого. Каждый заголовок - это абзац. Любому абзацу вы можете при­ своить статус заголовка того или иного уровня. В нашем учебнике используются заголовки трех уровней. При таком подходе процес­ сору Word совершенно безразлично конкретное содержание, вклю­ чая номер того абзаца, который мы объявили заголовком, ска­ жем, второго уровня. Процесс управления заголовками разделов средствами программы Word будем называть структурированием документа. Разумеется, выделять, нумеровать, форматировать за­ головки и составлять оглавление можно и вручную, однако Word позволяет резко упростить эту работу. Во-первых, мы можем одним щелчком мыши присвоить любо­ му абзацу статус заголовка любого уровня. Во-вторых, если нас не устраивает внешний вид заголовка того или иного уровня, можно изменить его стиль, и все заголовки того же уровня автоматически изменят свой внешний вид в соот­ ветствии с новым стилем. В-третьих, при желании можно поручить процессору допол­ нительную работу - автоматически пронумеровать все заголовки в соответствии с их иерархией и выбранным вами форматом но­ мера. В-четвертых, с помощью Word можно составить оглавление документа, причем и в этом случае заголовку конкретного уров­ ня приписывается определенный стиль оформления (в общем случае - не совпадающий со стилем заголовка в тексте). При этом 33 в оглавление можно включить только заголовки, уровень которых не ниже заданного (например, заголовки с первого по третий уровень). Это позволяет избежать слишком подробных и плохо чита­ емых оглавлений. В целом такой механизм дает возможность в дальнейшем как угодно модифицировать документ (вставлять или удалять разде­ лы, добавлять и удалять текст в разделах), - при этом оглавление легко заменить или обновить. Кроме того, Word позволяет сформировать и другие справоч­ ные разделы документа: алфавитный указатель терминов, список таблиц, список рисунков. Таблицы и рисунки. На страницах документа могут размешаться специфические объекты Word - таблицы и рисунки. Каждая таблица состоит из некоторого количества строк и столбцов, на пересечении строки и столбца находится ячейка таб­ лицы. Все команды работы с таблицами собраны в пункте меню Таблица и будут рассмотрены ниже. В документ Word можно поместить рисунок, созданный в дру­ гом приложении и записанный в графическом файле формата.bmp, .рсх, .wmf (специальный векторный формат Windows), .tiff (изда­ тельский формат фирмы Aldus) и некоторых других форматах. Microsoft предлагает специальную библиотеку картинок формата.wmf, которая размешена в подкаталоге ClipArt каталога Word и предназначена для украшения документов. Для вставки готового рисунка применяется команда Вставка/ Рисунок. Кроме того, с помощью панели инструментов Рисование можно создавать в документе собственные картинки (рисованные объекты), а также редактировать «чужие» изображения. Во мно­ гом эта процедура похожа на процесс обработки картинок в гра­ фическом редакторе Paint - поэтому здесь мы лишь упоминаем о ней. 3.2.4. Понятие о шаблонах и стилях оформления Пользователи часто работают с документами определенного типа, например с отчетами, деловыми письмами, календарями, приглашениями и т.д. Документы одного типа обычно имеют сход­ ные элементы (например, одинаковые фрагменты текста), сход­ ный стиль оформления, требуют специфического подбора пик­ тограмм панелей инструментов и т.п. Word позволяет упростить подготовку нового документа, пред­ лагая для него специальную заготовку - шаблон. В комплекте Windows имеются готовые шаблоны для документов общего типа (Normal), для расписаний встреч, факсов, резюме, дипломов, сертификатов и т.д. Пользователь имеет возможность по команде Файл/Создать создавать собственные шаблоны, например бланки 34 писем с логотипом и реквизитами фирмы, заготовки договоров или приглашений и т. п. Шаблон - это служебный файл с расширением.dot, который содержит всевозможную информацию о структуре и оформлении документов конкретного типа: фрагменты стандартного текста, графические объекты, стили, элементы автотекста, состав пане­ лей инструментов и т.п. Для документов общего типа предусмотрен стандартный шаб­ лон Normal (Normal.dot). С т и л и о ф о р м л е н и я. Существует два типа стилей оформ­ ления: стиль абзаца, определяющий основные параметры формата: шрифт, его стиль и размер, способ выравнивания строк, меж­ строчное расстояние и др.; стиль символов, определяющий шрифт, начертание, размер шрифта. Список имеющихся стилей оформления можно получить дву­ мя способами: либо щелкнув по кнопке раскрывающегося списка в левой части панели Формат, либо выбрав команду Формат/ Стиль. В этом списке названия стилей абзаца набраны полужир­ ным шрифтом, а названия стилей символов - обычным. Что можно делать с этим списком? Можно применить определенный стиль к некоторому элемен­ ту документа. Например, установив текстовый курсор в каком-то абзаце и выбрав в списке стилей «Заголовок 2» (в панели инстру­ ментов Формат), присвоить этому абзацу статус заголовка второ­ го уровня. Если вы вручную измените оформление выделенного абзаца, а затем попытаетесь повторно применить к нему ранее установлен­ ный стиль, Word воспримет вашу попытку как желание переоп­ ределить данный стиль. Вам придется ответить на вопрос: хотите ли вы восстановить стиль, ранее присвоенный абзацу, или, на­ оборот, заменить данный стиль новым вариантом. Если вы применили определенный стиль к элементу докумен­ та (например, абзацу), то в дальнейшем, если вы измените этот стиль, автоматически изменится оформление всех абзацев, к ко­ торым ранее был применен этот стиль. По общим правилам текстового процессора Word, выбранный в списке стиль абзаца будет применен либо к абзацу, в котором находится текстовый курсор (если вы не выделили текст), либо ко всем выделенным абзацам. Стиль символов будет применен к тому слову, которое содержит текстовый курсор (если вы не вы­ делили текст), либо к выделенному участку текста. Вы можете модифицировать существующий стиль (например, стиль оформления сноски), либо создать новый стиль. Для этого нужно выбрать команду Формат/Стиль, которая откроет диало- 35 говое окно. В этом окне можно просмотреть список стилей, оце­ нить внешний вид абзаца, оформленного этим стилем (окно Аб­ зац) и вид символов. В нижней части окна находится описание выделенного на данный момент стиля. Чтобы применить, создать, модифицировать стиль, надо нажать одну из командных кнопок: Применить, Создать, Изменить. Как «живут» и изменяются стили в документах Word? Когда вы создаете новый документ на основе определенного шаблона (на­ пример, шаблона Normal.dot), стили этого шаблона копируются в ваш документ. Вы можете изменить стили текущего документа, однако стили шаблона в общем случае не изменятся. В вашем рас­ поряжении несколько вариантов управления стилями. Например, можно скопировать модифицированные стили активного документа в шаблон документа (с расширением.dot), непосредственно из­ менить стили в шаблоне (открыв его командой Файл/Открыть как обычный файл), скопировать стили из шаблона в текущий документ. Пример. Вы создали несколько документов на основе шаблона Normal.dot, а затем обнаружили, что стиль сносок и заголовков второго и четвертого уровней вас не удовлетворяет. Как быть? Разумеется, можно заменить эти стили в каждом документе от­ дельно, это несложная, хотя довольно нудная процедура. А мож­ но сделать проще: открыть файл Normal.dot; командой Формат/Стиль заменить в этом файле стили, кото­ рые вас не удовлетворяют; скопировать стили из Normal.dot в каждый документ командой Формат/ Cmuiib/ Список. Основные операции с текстом. П е р е м е щ е н и е по н а б р а н ­ н о м у т е к с т у. По набранному тексту можно перемещаться с помощью клавиатуры, мыши и команды Правка/Перейти. Для перемещения по набранному тексту с помощью клавиа­ туры применяются клавиши основного стандарта редактирова­ ния (п. 3.4): , , ; , , , ; комбинации клавиш + , + ; + , + . Кроме того, для перемещения на абзац можно использовать комбинации клавиш + (на абзац вверх) и + (на абзац вниз). Для перемещения по набранному тексту с помощью мыши применяются стандартные полосы прокрутки. Текстовый курсор при этом не перемещается. Для мгновенного перемещения тек­ стового курсора в нужную позицию щелкните по этой позиции мышью. 36 Выбрав команду Правка/Перейти, появляется возможность мгновенно перейти к какому-либо фрагменту документа (страни­ це, строке, сноске, разделу). На экране появится диалоговое окно, в котором нужно выбрать тип фрагмента, например: Страница, Строка, Сноска, а в текстовом поле справа от списка набрать ад­ рес фрагмента, т.е. номер страницы, строки, сноски. В ы д е л е н и е э л е м е н т о в т е к с т а. Если нужно что-то сде­ лать с фрагментом документа (например, изменить шрифт, пере­ двинуть или удалить), необходимо известить процессор Word о границах фрагмента, т.е. выполнить выделение элементов тексто­ вого документа. Для выделения элементов текста (произвольной последова­ тельности символов, слов, строк, предложений и т.д.) можно пользоваться и клавиатурой, и мышью. Очень удобно при этом использовать полосу выделения - невидимую вертикальную об­ ласть серого цвета вдоль левой границы текста. Попадая на эту полосу, указатель приобретает вид стрелки, направленной на­ право вверх Чтобы выделить произвольную последовательность символов, установите текстовый курсор слева от первого символа, который нужно выделить, нажмите клавишу и, не отпуская ее, вы­ деляйте текст клавишами управления курсором (по симво­ лам) или (по строкам). Если вы хотите выделить текст с точ­ ностью до слова, можно нажать и щелкнуть мышью на по­ следнем слове области выделения. Того же результата можно дос­ тичь, если указать мышью на первый выделяемый символ, нажать левую кнопку и, не отпуская ее, перемещать мышь, пока не бу­ дет выделено последнее слово. Несколько символов в слове мож­ но выделить, просто «подкрасив» их указателем при нажатой ле­ вой кнопке мыши. Действия при выделении структурных элементов текста сведе­ ны в табл. 3.1. Для выделения рисунка достаточно щелкнуть по нему мышью. Для выделения таблицы можно выбрать команду Таблица/ Выде­ лить таблицу. Чтобы отменить («погасить») выделение фрагмента, щелкнуть мышью где-нибудь вне фрагмента. Иногда достаточно просто щелк­ нуть мышью или нажать какую-либо служебную ктавишу. Операции с фрагментами документа. У д а л е н и е э л е м е н ­ т о в д о к у м е н т а. В редакторе Word предусмотрена простая и унифицированная процедура удаления произвольных фрагментов документа. Один символ вы можете удалить точно так же, как в любом текстовом редакторе - клавишами или . Теми же клавишами можно удалять участки текстовой информации про­ извольной длины. 37 Таблица 3.1 Слово Указать мышью на любой символ слова и дважды щелкнуть левой кнопкой Строка Указать на полосу выделения рядом со строкой и щелкнуть мышью. Если, не отпуская левой кнопки, перемещать указатель вниз или вверх, смежные стро­ ки будут выделяться последовательно Предложение Указать мышью на любой символ в предложении, нажать и щелкнуть мышью Абзац Указать на полосу выделения рядом с абзацем и дважды щелкнуть мышью. Если не отпускать кнопку и перемещать указатель вниз или вверх, можно выделить несколько смежных абзацев Весь текст Нажать + [А] (здесь А - латинская буква) Если включен режим замещения (нажата клавиша ), вы можете просто набирать новую информацию поверх старого тек­ ста. Однако в общем случае операция удаления применяется к пред­ варительно выделенному фрагменту. Участок текстовой информа­ ции можно выделить одним из способов, описанных выше, таб­ лицу - командой Таблица/Выделить таблицу, рисунок - щелч­ ком мыши по нему. Для удаления выделенного фрагмента необходимо либо нажать клавишу (фрагмент уничтожается), либо выбрать коман­ ду Правка/Вырезать (фрагмент перемещается в буфер обмена и может быть использован в дальнейшем и процессором Word, и любым другим приложением). Начинающий пользователь испытывает некоторое напряжение при удалении текстовых фрагментов в Word. И напрасно - у про­ цессора Word имеется превосходный механизм восстановления уда­ ленных участков (команда Правка/Отменить или пиктограмма). Правда, и этот механизм окажется бесполезным, если будет ис­ пользован после завершения работы с документом. П е р е м е щ е н и е и к о п и р о в а н и е участков текста. Прежде всего необходимо выделить участок текста. Для переме­ щения (копирования) выделенного фрагмента можно использо­ вать любой из трех следующих способов. 1. Фрагмент можно переместить или скопировать методом «Dragand-Drop». При копировании удерживайте нажатой клавишу . В этой операции текстовый курсор принимает форму вертикаль­ ной пунктирной черты, которая перемещается более или менее синхронно с указателем мыши. Этот курсор следует установить в 38 точку вставки перемещаемого фрагмента, после чего отпустить левую кнопку. Если точка вставки находится за пределами види­ мого участка документа, необходимо аккуратно сместить указа­ тель мыши на верхнюю или нижнюю границу окна так, чтобы текст начал прокручиваться вверх или вниз и отыскать таким об­ разом точку вставки. 2. Если точка вставки фрагмента находится за пределами види­ мого участка документа, поиск точки вставки требует известной сноровки. Поэтому в этом случае удобнее использовать другой механизм. Установить указатель мыши в точку вставки. Нажмите клавишу и, не отпуская ее, правую кнопку мыши. Если нужно скопировать текст, вместе с нажмите клавишу . 3. С помощью буфера обмена вы можете перемещать фрагмент как в пределах документа, так и между разными документами. Форматирование символов и абзацев. Ранее было сказано, как выполнять общие операции над текстовой частью документа. Те­ перь мы переходим к изучению продвинутых возможностей Word по оформлению текста, обработке таблиц и рисунков. О б щ и е с в е д е н и я. Что такое форматирование? Как правило основной текст страницы набран одним шрифтом, заголовки пунк­ тов - другим, некоторые слова выделены курсивом, строки абза­ цев выровнены по левой и правой границам текста и т.д. Оформляя по каким-либо правилам различные участки текста, мы формати­ руем наш документ. Строго говоря, неформатированного текста не бывает, как не бывает человека без возраста. Когда мы набираем текст, Word автоматически использует параметры символов и абза­ цев, установленные нами или программой по умолчанию до набо­ ра этого участка. Например, текст может быть введен обычным шрифтом Times New Roman размером 12 пунктов с выравнивани­ ем строк абзаца по левой границе. Называя такой текст неформати­ рованным, мы лишь подчеркиваем, что в тексте нет специально оформленных фрагментов. Таким образом, операции, которые мы изучаем в этом пункте, следовало бы называть не форматировани­ ем, а изменением формата выделенных фрагментов текста. Процессор Word предусматривает две операции изменения формата: форматирование произвольной последовательности символов (от одного символа до символов всего текста); форматирование абзацев. В частном случае (произвольная последовательность символов совпадает с абзацем) обе операции можно выполнить в одном сеансе форматирования. Ниже мы рассмотрим два способа форматирования символов и абзацев: упрощенный - с помощью панели инструментов Фор­ матирование и универсальный - с помощью команд горизон­ тального меню Формат/Шрифт и Формат/Абзац. 39 Ф о р м а т и р о в а н и е с и м в о л о в. При форматировании сим­ волов с помощью панели инструментов мы можем изменить шрифт, начертание и размер шрифта выделенного фрагмента. Кроме того, можно указать подчеркивание символов. Универсальный способ расширяет возможности форматирова­ ния. Например, вы можете присвоить фрагменту статус верхнего или нижнего индекса (т.е. слегка поднять или опустить текст), изменить интервалы между символами (сжатый текст или текст вразрядку) и др. Из раскрывающихся списков необходимо выбрать название и размер шрифта, присваиваемого фрагменту. Щелкая мышью по пиктограммам-кнопкам Ж, К и Ч, можно присвоить начертание форматируемому фрагменту (полужирный, курсив, с подчерки­ ванием). Как правило, допускается любое сочетание начертания и подчеркивания черкиванием). (например, возможен полужирный курсив с под­ Выберите команду меню Формат/Шрифт. На экране появится диалоговое окно с двумя вкладками: Шрифт и Интервал. На вкладке Шрифт вы можете выбрать шрифт, начертание и размер шрифта. В группе перекпючателей Эффекты можно установить для выде­ ленного участка зачеркивание, статус верхнего или нижнего ин­ дексов, капитель, прописные буквы, статус скрытого (непечата­ емого) текста. Вкладка Интервал дает возможность изменить расстояние между символами выделенной последовательности, поднять или опус­ тить текст относительно центра строки. Закончив форматирование выделенного участка текста, мож­ но скопировать этот формат (шрифт, размер, начертание) на дру­ гие участки своего документа. Для этого дважды щелкните по пиктограмме ] панели инст­ рументов Стандартная. Эта пиктограмма называется «Формат по образцу». Указатель мыши примет форму кисти. Перемещаясь по тексту с помощью клавиатуры или мыши и нажимая левую кнопку мыши, можно просто «закрашивать» выб­ ранным форматом участки текста (слова и отдельные символы), а затем «пройтись» по тексту и просто «подчеркнуть» кистью нуж­ ные слова (а точнее - дважды щелкнуть мышью по каждому сло­ ву). Для возврата к обычной работе нажмите клавишу . Ф о р м а т и р о в а н и е а б з а ц е в. Форматирование абзаца - это изменение его параметров как структурного элемента текста. Можно установить следующие параметры абзаца: выравнивание строк абзаца (влево, вправо, по центру, по ширине); отступ в красной строке абзаца; ширину и положение абзаца на странице; 40 межстрочный интервал и отбивку (т.е. расстояние между смеж­ ными абзацами). Наконец, несколько расположенных подряд абзацев можно объявить списком-перечислением (маркированным списком). На панели инструментов Форматирование имеются четыре кноп­ ки выбора, каждая из которых определяет один из взаимоисклю­ чающих способов выравнивания строк абзаца (слева направо) «строки выравниваются по левой границе абзаца; строки выравниваются по центру; строки выравниваются по правой границе абзаца; строки выравниваются по ширине (т.е. полевой и правой гра­ ницам). В последнем случае промежутки между словами несколько уве­ личиваются. Чтобы выбрать способ выравнивания, нажмите соот­ ветствующую кнопку. Для установки отступа в красной (первой) строке абзаца пере­ тащите мышью вправо верхний треугольник на горизонтальной линейке. Перетаскивая мышью левый и правый нижние треугольники на горизонтальной линейке, вы можете установить левую и пра­ вую границ абзаца (т. е. установить отступы абзаца от левой и пра­ вой границ страницы). Этим приемом вы можете легко регулиро­ вать положение абзаца на странице. Верхний треугольник горизонтальной линейки определяет ле­ вую границу первой строки абзаца (отступ в красной строке). Ле­ вый нижний треугольник горизонтальной линейки определяет левую границу всех строк абзаца, кроме первой. Правый нижний треугольник горизонтальной линейки определяет правую границу всех строк абзаца. Имеется несколько способов, с помощью которых можно за­ дать расстояние по вертикали между строками выделенного абза­ ца (межстрочный интервал). По умолчанию Word предлагает Оди­ нарный. Кроме того, можно указать Полуторный, Двойной интерва­ лы, а также конкретный интервал в пунктах. С о з д а н и е с п и с к а - п е р е ч и с л е н и я. Несколько последо­ вательных абзацев вы можете объявить списком-перечислением. При­ мер такого списка показан ниже: 1- й элемент списка; 2- й элемент списка; 3- й элемент списка. Элементом списка-перечисления является обычный абзац. Цель создания списка - красивое оформление участка документа, ко­ торый является списком каких-либо однотипных текстов (напри­ мер, списком параметров программы или вещей, которые вам надо взять в поход). 41 Каждый абзац в списке-перечислении начинается либо какимто символом - маркером, либо номером или буквой алфавита (например. А, В, С, ...). Чтобы создать список-перечисление, не­ обходимо: выделить все элементы списка; выбрать команду Формат/ Список; в диалоговом окне щелкнуть на демонстрационном подокне с подходящим символом списка; нажать кнопку ОК. Если вы хотите иметь нумерованный список-перечисление, ак­ тивизируйте вкладку Нумерованный. Кроме того, с помощью того же диалогового окна вы можете подобрать собственный маркер и изменить расстояние между маркером и текстом (кнопка Изменить). Для упрощенного формирования списка-перечисления можно щелкнуть по одной из двух кнопок оформления абзацев. 3.2.5. Оформление страницы документа Разметка страницы. Будем считать, что для печати документа используется стандартный формат бумаги, который называется А4 (210x297 мм). Чтобы красиво разместить текст документа на бумаге, процессору Word необходимо сообщить параметры стра­ ницы, т.е. размер верхнего, нижнего, левого и правого полей тек­ ста, а также расположение верхнего и нижнего колонтитулов на странице. Для этого следует выбрать команду Файл/Параметры страницы. На вкладке Поля укажите в сантиметрах: верхнее поле и ниж­ нее поле, левое поле и правое поле. В группе текстовых полей от края до колонтитула наберите па­ раметры верхнего и нижнего колонтитулов (их расстояния от верх­ него и нижнего краев страницы). В с т а в к а н о м е р о в с т р а н и ц. Перед печатью документа его страницы надо пронумеровать (команда Вставка/Номера стра­ ниц). Дальнейшая работа ведется с появившимся диалоговым ок­ ном и никаких трудностей не вызывает. Если вы не хотите печатать номер на первой странице доку­ мента, сбросьте флажок «Номер» на первой странице. Для номе­ ров страницы предусмотрен стиль оформления нумерации стра­ ниц. Word позволяет вам по своему вкусу форматировать номер страницы (кнопка Формат). С помощью этой же кнопки можно указать произвольный номер первой страницы документа (напри­ мер, 123). В е р х н и й и н и ж н и й к о л о н т и т у л ы. Колонтитул, ко­ торый вы можете набрать на любой странице документа, будет воспроизведен на всех страницах или на части страниц (по ваше­ му выбору). Для вставки колонтитула выберите команду Вид/Ко- 42 лонтитулы. На экране появится панель инструментов Колонтиту­ лы, а поля колонтитулов обрамляются штриховой рамкой. Вы имеете возможность набирать в колонтитуле обычный текст, а некоторые «стандартные» элементы (дату, время, номера стра­ ниц) посылать в колонтитул с помощью кнопок панели инстру­ ментов. Работа с таблицами. К а к с о з д а т ь т а б л и ц у. С понятием «таблица» все хорошо знакомы, и в документе Word в этом поня­ тии не появляется ничего нового. Таблица состоит из п столбцов («>1) и т строк (т>1). Основной структурный элемент табли­ цы - ячейка, т.е. фрагмент документа на пересечении столбца и строки. Ячейку таблицы можно считать «микродокументом» - это обыч­ ный фрагмент документа, который подчиняется почти всем зако­ нам «нормального» текста. Ячейка может состоять из нескольких строк (абзацев), может содержать рисунки и рисованные объек­ ты; текст ячейки можно форматировать по обычным правилам (включая выравнивание). Однако ячейка не может содержать дру­ гую таблицу. Для создания и обработки таблиц мы пользуемся пунктом Таб­ лица главного меню. В этом пункте имеется команда-переключа­ тель Сетка. Приступая к работе с Word, активизируйте этот пере­ ключатель. Тогда каждая таблица на экране будет выделена пунк­ тирной сеткой, с помощью которой легко манипулировать ячей­ ками, строками и столбцами. Эта сетка никогда не печатается. Word предусматривает два способа создания таблицы: преобразование в таблицу существующего текста; создание пустой таблицы с последующим заполнением ее ячеек. Какой способ выбрать, зависит от характера таблицы (напри­ мер, насколько она готова или как часто меняется). Впрочем, у процессора Word имеются настолько удобные средства модифи­ кации готовой таблицы, что выбор способа ее создания, строго говоря, не имеет особого значения. Первый способ создания таблицы. Чтобы Word мог преобразо­ вать в таблицу фрагмент текста, этот фрагмент должен содержать информацию: что считать ячейкой, а что считать строкой табли­ цы. Для этого при наборе текста фрагмента надо разделять отдель­ ные элементы нажатием клавиши , а каждую строку вводить в отдельном абзаце (в конце каждой строки нажимать клавишу ). По количеству символов «Возврат каретки», посылаемых клавишей , Word определит число строк будущей таблицы. Далее надо выделить строки, относящиеся к таблице, выбрать команду Таблица/Преобразовать в таблицу и нажать кнопку ОК. Приведем в качестве примера небольшую таблицу «Династия Ро­ мановых в X I X - X X вв.». Наберем текст, как показано далее. 43 Каждый символ Tab показан стрелкой, символ конца абза­ ца - . После всех предписываемых действий мы получим табл. 3.2. Таблица Император Годы жизни, гг. Царствование, гг. Александр I 1777-1825 1801 -1825 Николай I 1796-1855 1825-1855 Александр 11 1818-1881 1855-1881 Александр III 1845-1894 1881 -1894 Николай 11 1868-1918 1894-1917 3.2 Второй способ - создать пустую таблицу и заполнить ее ячей­ ки - выполняется очень просто. Надо выбрать команду Таблица/ Добавить таблицу и в диалоговом окне просто указать число строк и столбцов. Очень удобно использовать палитру инструментов, ко­ торая вызывается командой Таблица/ Нарисовать таблицу. В этой палитре два основных инструмента - карандаш и ластик (пиктог­ раммы вида) для стирания граничных линий ячеек. С по­ мощью этих инструментов можно нарисовать таблицу достаточно сложной структуры, например табл. 3.3. Таблица 3.3 По умолчанию Word присваивает таблице обрамление типа «Сетка». Можно изменить обрамление, например, так, чтобы в таблице не было внутренних вертикальных разделителей и вне­ шняя граница таблицы была обведена двойной линией. Для этого 44 поставим курсор в любую ячейку таблицы (при этом ни одна из ячеек не должна быть выделена). Выберем команду Формат/Гра­ ницы и заливка. В диалоговом окне выберем тип обрамления «Дру­ гая». С помощью списков типов линий (чтобы найти двойную ли­ нию придется прокрутить список вниз) и кнопок включения/выключения границ таблицы присвоим одинарную линию внутрен­ ним горизонтальным разделителям и двойную линию - внешним границам. После настройки границ нажмем ОК. Более быстрый и эффективный способ форматирования таб­ лицы основан на команде Таблица/Автоформат. При вызове этой команды открывается закладка с образцами готовых форматов таблиц. После выбора заданного образца и подтверждения выбора на вкладке исходная таблица форматируется. Форматирование текста в отдельных ячейках таблицы можно выполнить обычными средствами, о которых говорилось ранее. О п е р а ц и и с т а б л и ц а м и. Если таблица занимает несколь­ ко страниц документа, то можно объявить первую строку табли­ цы заголовком. Для этого надо выделить первую строку таблицы и выбрать команду Таблица/Заголовки. После этого первая строка таб­ лицы будет воспроизводиться на всех страницах в качестве заго­ ловка; при изменении ячеек первой строки автоматически изме­ нится и заголовок таблицы на всех последующих страницах. Для выделения элементов таблицы можно использовать следу­ ющие приемы. Ячейка. Поместить курсор слева от первого символа внутри ячейки и щелкнуть мышью. Столбец. На верхней линии сетки указатель мыши принимает форму черной стрелки, направленной вниз. Надо установить ука­ затель в это положение и щелкнуть мышью. Строка таблицы. Установить указатель мыши на полосу выде­ ления (слева от выделяемой строки) и щелкнуть мышью. Вся таблица. Поместить курсор в любую ячейку и выбрать команду Таблица/ Выделить таблицу. Работа с рисунками. В с т а в к а р и с у н к о в. Вы можете вста­ вить в документ рисунок (картинку), который хранится в файле графического формата (.wmf, .bmp, .рсх и некоторых других фор­ матах). Для вставки рисунка необходимо: установить курсор в точку вставки; выбрать команду Вставка/Рисунок. На экране появится диалоговое окно-файлер. Обычно Word предлагает вам выбрать рисунок из специального набора карти­ нок векторного формата, которые хранятся в подкаталоге СИ part каталога Word. Вы можете перейти в друтой каталог. Выделите имя файла с рисунком щелчком мыши и нажмите кнопку ОК или дважды щелкните по имени файла. Рисунок по45 явится в точке вставки. Если активизировать переключатель Про­ смотр, то выбранный рисунок, прежде чем вставить его в доку­ мент, можно просмотреть в демонстрационном подокне. Word предусматривает три способа связи рисунка с доку­ ментом, которые определяются состоянием переключателей Свя­ зать с файлом и Хранить в документе. Эти способы поясняются в табл. 3.4. В чем особенности этих способов и когда следует их использо­ вать? Все зависит от количества рисунков, их размера. Допустим, вы создаете текст с небольшими картинками, при­ чем редактировать их вне документа вы не собираетесь. Тогда луч­ ше использовать способ 1 - хранение рисунка в документе: объем вашего файла увеличится незначительно, зато вы сможете копи­ ровать и перемещать его с компьютера на компьютер, не заботясь об исходных файлах-рисунках. Ситуация резко меняется, если в документ предполагается вклю­ чить десятки, а то и сотни рисунков, каждый из которых имеет солидный размер (скажем 100, 300, 700 Кбайт). В этом случае луч­ ше всего использовать способ 2 - включить в документ вместо рисунка адрес его файла. В дальнейшем вы сможете редактировать рисунок с помощью графического редактора вне всякой связи с документом, и при каждой распечатке Word будет использовать обновленную версию картинки. Правда, этот способ снижает про­ изводительность при работе над документом; к тому же вам при­ дется позаботиться, чтобы файлы-рисунки всюду «сопровожда­ ли» ваш документ (адрес рисунка не должен изменяться). Но во многих случаях (особенно на компьютерах средней производитель­ ности) это - единственный выход. Дело в том, что графические файлы, как правило, очень велики по объему. Например, размер двух-трех картинок может в 10 - 20 раз превысить размер основ­ ного текста документа. Копирование графического файла в доку­ мент фактически означает, что в системе появятся две копии та­ кого файла (даже если вы не установили связь), и далеко не кажТаблица Связать с файлом Хранить в документе Нет Да Рисунок помещается в документ. Связи с исходным файлом нет 1 Да Нет Вместо рисунка в документ поме­ щается только ссылка на исходный файл 2 Да Да Рисунок помещается в документ. Одновременно устанавливается связь с исходным файлом 3 46 Пояснение Способ 3.4 дый пользователь может позволить себе «подарить» 40...60 Мбайт своего диска копиям графических файлов. Способ 3 - связи рисунков с документом, позволяет редакти­ ровать рисунок и вне процессора Word средствами Word. Однако по изложенным выше причинам применение этого способа - слишком большая роскошь для среднего пользователя. О п е р а ц и и с р и с у н к а м и. После вставки рисунка можно переместить его в другую позицию, масштабировать, изменять раз­ мер, создавать рамку вокруг рисунка. Перед выполнением этих операций необходимо выделить картинку, т.е. щелкнуть по ней мышью. Рисунок можно перемещать стандартным методом «Drag-andDrop*. Для масштабирования и изменения размеров рисунка также используется стандартная техника, подобная технике изменения размеров окна в нормальном варианте представления. После вы­ деления рисунок окаймляется масштабирующей рамкой с восе­ мью черными прямоугольниками по периметру (в углах и на каж­ дой стороне). Указав мышью на прямоугольник и нажав левую кнопку мыши,

Учебник создан в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом среднего профессионального образования по специальностям 230113 «Компьютерные системы и комплексы» и 230115 «Программирование в компьютерных системах» (ОП).
Изложены основы современных информационных технологий с использованием методов искусственного интеллекта. Приводятся принципы построения и примеры интеллектуальных информационных систем, а также процесс формирования баз знаний.
Для студентов учреждений среднего профессионального образования. Может быть использован для самообразования.

ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИИ.
Слово «информация» встречается буквально на каждом шагу. Мы говорим: «я получил важную информацию», «у меня недостаточно информации для принятия решения», «кто владеет информацией - правит миром», не особенно задумываясь о том, что же такое информация. В этом заключена одна из особенностей понятия «информация».

Это понятие относится к числу базовых (таких, как число в математике), его можно пояснять, уточнять, использовать, но нельзя однозначно определить.

Слово «информация» происходит от латинского informatio - разъяснение, сообщение, осведомление, однако, его смысл раскрывается по мере употребления, причем разные люди понимают его по-разному. Юристы, например, используют определение из Федерального закона от 20 февраля 1995 г. № 24-ФЗ «Об информации, информатизации и защите информации» (в ред. от 10.01.2003 г.).

СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие
Глава 1. Информация и информационные технологии
1.1. Понятие информации
1.2. Содержание информации
1.3. Виды информации
1.4. Кодирование информации
1.5. Информационные процессы
1.6. Характеристики информации
1.7. Информационные технологии
Глава 2. Компоненты информационных технологий
2.1. Инструментальные средства информационных процессов
2.2. Аппаратные средства
2.3. Программное обеспечение
Глава 3. Обработка текстовой информации
3.1. Текстовые редакторы
3.2. Текстовый процессор Microsoft Word
3.2.1. Основные элементы текстового документа
3.2.2. Запуск и завершение программы Word
3.2.3. Структура документа
3.2.4. Понятие о шаблонах и стилях оформления
3.2.5. Оформление страницы документа
3.2.6. Дополнительные возможности Word
Глава 4. Обработка графической информации
4.1. Общие сведения
4.2. Подходы к хранению и обработке графической информации
4.3. Цветовое решение графической информации
4.4. Сжатие графической информации
4.5. Графический редактор Paint
Глава 5. Обработка экономической и статистической информации с помощью электронных таблиц
5.1. Введение в электронные таблицы
5.2. Табличный процессор Microsoft Excel
5.2.1. Ячейка электронной таблицы
5.2.2. Как подготовить простую таблицу
5.2.3. Основные методы оптимизации работы
5.2.4. Основные манипуляции с таблицами
5.2.5. Расчетные операции в Excel
5.2.6. Основные математические функции Excel
5.2.7. Статистическая обработка данных
5.2.8. Обработка экономической информации
5.2.9. Дополнительные возможности Excel
Глава 6. Обработка числовой информации табличным процессором Excel
6.1. Общие сведения
6.2. Построение графических зависимостей
6.3. Решение уравнений
6.4. Решение систем уравнений
Глава 7. Подготовка компьютерных презентаций
7.1. Общие сведения
7.2. С чего начать?
7.3. Настройка презентации
7.3.1. Анимация
7.3.2. Вставка звука
7.3.3. Вставка видеоклипов
7.3.4. Управление с помощью кнопок
7.4. Демонстрация
Глава 8. Гипертекст и «всемирная паутина»
8.1. Понятие гипертекста
8.2. Компьютерный гипертекст
8.3. Система Интернет и «всемирная паутина»
8.3.1. Общее представление о «всемирной паутине»
8.3.2. Веб-серверы
8.4. Создание веб-сайтов
8.4.1. Веб-редакторы
8.5. HTML - язык для создания веб-страниц
8.5.1. Основные понятия
8.5.2. Первая веб-страница
8.5.3. Гипертекст
8.5.4. Оформление текста
8.5.5. Форматирование символов
8.5.6. Визуальный редактор
8.5.7. Динамический HTML и серверные расширения
8.5.8. Другие методы создания сайтов
8.6. Дальнейшее развитие сайта
8.7. Современное развитие WWW
Глава 9. Мультимедийные технологии
9.1. Что такое мультимедиа?
9.2. Аудио- и видеоинформация и ее особенности
9.2.1. Оцифровка звуковой информации
9.2.2. Оцифровка видеоинформации
9.2.3. Стандарты MPEG
9.2.4 Совмещение аудио- и видеоинформации
9.3. Аппаратные средства мультимедиа
9.4. Программные средства мультимедиа
9.4.1. Воспроизведение мультимедиа
9.4.2. Создание мультимедийных приложений
9.5. Мультимедиа в сети Интернет
Глава 10. Автоматизированные информационные системы
10.1. Общие сведения
10.2. Структура АИС
10.3. Классификация АИС
Глава 11. Системы, основанные на знаниях
11.1. Знания
11.2. Модели представления знаний
11.2.1. Продукционная модель
11.2.2. Семантические сети
11.2.3. Фреймы
11.2.4. Логическая модель
11.2.5. Представление нечетких знаний
11.3. Экспертные системы
11.3.1. Основные понятия
11.3.2. Методология разработки ЭС
11.3.3. Инструментальные средства разработки ЭС
Глава 12. Социально-экономические аспекты применения информационных технологий
12.1. Общие сведения
12.2. Направления развития информационных технологий
12.3. Информация определяет экономику
Глава 13. Применение информационных технологий в различных областях
13.1. Конструирование и САПР
13.2. Управление технологическими процессами
13.3. Базы данных
13.4. Системы работы с текстами
13.5. Управление предприятиями
13.6. Издательские системы
13.7. Планшетные компьютеры и смартфоны
Список литературы.

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Информационные технологии, Гохберг Г.С., Зафиевский А.В., Короткин А.А., 2014 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.