Решения

Линии чертежей их виды и назначение. Линейки и маркировка современных процессоров Intel

ВВОДНАЯ ЛЕКЦИЯ 1. ИНФОРМАТИКА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Информатика – научно-практическое направление, занимающееся изучением методов и способов накопления, обработки и передачи информации с помощью ЭВМ (компьютера) и других технических средств.

Основная цель информатики – создание материально-технической базы для удовлетворения информационных потребностей промышленной и деловой сфер, органов государственного управления и других областей общественной деятельности.

Слово «информация» (от латинского “informatio” –осведомление, изложение, разъяснение) означает сообщение о каком-либо событии, объекте, явлении и т.д.

Информация относится к абстрактным однозначно неопределяемым понятиям.

В теории информации используется следующее определение:

Информация – сведения, которые должны снять в некоторой степени существующую до их получения неопределенность в понимании объекта у получателя информации.

Данные (data) – информация, представленная в формализованном виде.

Компьютер – универсальное средство хранения и обработки данных.

Бит (bit - bi nary digit ) – количество информации, уменьшающее неопределенность ровно в два раза и содержащееся в сообщении с двумя возможными равновероятными исходами типа «да» или «нет». Бит является основной единицей измерения количества информации.

Экономическая информация является важной компонентой управленческой информации и отражает социально - экономические процессы в сфере производства и в непроизводственной сфере.

Основные особенности экономической информации:

 использование количественных величин и цифровых значений;

 возможность многократного использования – цикличность;

 отражение в материальных носителях – в документах, на машинных магнитных носителях, передача по каналам связи;

 объемность.

По отношению к процессам обработки и хранения различают следующие виды экономической информации: исходную, производную, промежуточную, результирующую.

С точки зрения отражаемых функций управления экономическая информация подразделяется на плановую, прогнозную, нормативную, конструкторско-технологическую, учетную, финансовую.

Код (code) – правило, описывающее отображение одного набора знаков в другой (стандартный).

Кодирование – операция отождествления символов одного кода с символами другого кода.

Двоичное кодирование – кодирование двумя символами. В компьютере кодирование осуществляется двумя символами «0» и «1», т.е. в один бит может быть записана одна цифра – «0» или «1».

В памяти компьютера для хранения одного символа отводится 1 байт = 8 бит. Восьмиразрядным двоичным кодом можно закодировать 256 символов.

Пример двоичного кодирования символов в Американском стандартном коде для обмена информацией (ASCII):

0 – 0011 0000, 1 – 0011 0001,

А – 0100 0001, + - 0010 1011

Теоретический аспект информатики – методология информационной деятельности в условиях массовой компьютеризации.

Практический аспект информатики – информационная технология эффективного применения комплекса технических средств для конкретных приложений.

Информационная технология – это система методов и способов сбора, накопления, хранения, поиска, обработки, передачи и выдачи информации.

Информационная технология решения экономических задач интегрирует различные технологии и состоит из следующих процедур:

 сбор и регистрация информации;

 передача информации к месту обработки;

 машинное кодирование информации;

 хранение и поиск данных;

 вычислительная обработка данных;

 тиражирование и использование информации.

Технология электронной обработки информации с помощью вычислительной техники – это процесс выполнения взаимосвязанных операций, производимых в установленной последовательности с целью преобразования исходной (первичной) информации в результирующую.

Контрольные вопросы:

1. Что изучает информатика?

2. Каковы теоретический и практический аспекты информатики?

3. В чем состоит взаимосвязь информации и данных?

4. Какие основные особенности и виды имеет экономическая информация?

5. Что представляет собой операция кодирования информации?

6. Что такое бит и байт?

7. Что такое двоичное кодирование?

8. Что такое информационная технология?

9. Какие основные процедуры включает в себя информационная технология решения экономических задач?

10. Что такое технология электронной обработки информации?

ЕКЦИЯ 2. ТЕХНИЧЕСКИЕ И ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ

Структурная и функциональная организация ЭВМ

Обработка информации и представление результатов обработки в удобном для восприятия виде осуществляется с помощью вычислительной техники:

 электронно-вычислительных машин (ЭВМ);

 вычислительных систем (ВС);

 вычислительных сетей.

Электронная вычислительная машина (компьютер) – комплекс технических средств, построенный на электронных элементах и предназначенный для автоматизации процесса накопления и обработки информации.

Обобщенная структурная схема ЭВМ состоит из следующих основных функциональных блоков:

 устройство ввода информации (Увв);

 запоминающее устройство (ЗУ);

 арифметико-логическое устройство (АЛУ);

 устройство управления (УУ);

 устройство вывода информации (Увыв).

Основные устройства ввода информации – клавиатура, манипулятор мышь, сканер (для ввода изображений с бумаги или слайдов), дигитайзер (для ввода контурных изображений).

Запоминающее устройство предназначено для хранения программ и данных, необходимых для решения задачи, а также промежуточных и окончательных результатов вычислений.

Память компьютера по функциональному назначению и способу организации делится на внутреннюю и внешнюю.

Основные единицы измерения объема памяти компьютера:

1 байт = 8 бит

1 Кбайт = 1024 байт

1 Мбайт = 1024 Кбайт

1 Гбайт = 1024 Мбайт

1 Тбайт = 1024 Гбайт

Внешняя память состоит из оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ).

ОЗУ или RAM (Random Access Memory – Память с произвольным доступом) служит для хранения информации (программ и данных) во время ее непосредственной обработки. В любой момент времени можно обратиться к произвольно выбранной ячейке ОЗУ. Оперативная память имеет высокое быстродействие, сравнительно небольшую емкость (не менее 64-х Мбайт) и энергозависима, т.е. информация в ней стирается при отключении электропитания.

ПЗУ или ROM (Read Only Memory – Память только для чтения) содержит неизменную служебную информацию, используемую для автоматической проверки работоспособности компьютера при включении электропитания, загрузки с диска программ, обеспечивающих работу компьютера, и выполнения основных операций ввода-вывода. ПЗУ энергонезависимо.

Внешняя память (магнитные диски и ленты) используется для длительного хранения больших объемов информации. Она имеет сравнительно невысокую скорость работы, практически неограниченный объем и энергонезависима.

АЛУ выполняет арифметические операции над числами и логические операции обработки кодов чисел с помощью булевой алгебры.

УУ определяет последовательность выполнения операций в процессе решения задачи и контролирует взаимодействие устройств компьютера.

Центральный процессор (ЦП) – это совокупность устройства управления, арифметико-логического устройства и внутренней памяти. Основные компании (фирмы) производители микропроцессоров: Intel, AMD, Cyrix, IDT и др.

Все компоненты компьютера соединяются между собой через стандартные интерфейсы – способы соединения и взаимодействия объектов (ISA, EISA, PCI, AGP, IEEE1394 и др.)

Вычислительный процесс на ЭВМ осуществляется на основе принципа программного управления.

Основными устройствами вывода информации (Увыв) являются дисплей, принтер, плоттер (графопостроитель). Информацию также можно выводить на большой экран через специальный проектор.

Программное обеспечение ЭВМ

Программа – конечная последовательность предписаний (команд, инструкций) с указанием порядка их выполнения, обеспечивающая решение задачи.

Научно-технический прогресс и развитие вычислительной техники привели к необходимости в определении общих способов формирования и единообразного решения классов задач управления на основе разработки комплексов универсальных алгоритмов.

Алгоритм – конечная система указаний, адресованных исполнителю (человеку или компьютеру), однозначно задающих процесс последовательного решения задач.

Алгоритмический принцип лежит в основе работы компьютера, т.к. программа решения задачи на компьютере пишется на базе соответсвующего алгоритма.

Машинный алгоритм должен обладать следующими свойствами:

 детерминированность – однозначность и точность указаний алгоритма;

 дискретность – возможность разделения алгоритмического процесса на отдельные элементарные этапы-шаги;

 результативность – завершение работы алгоритма за конечное число шагов при любых допустимых исходных данных;

 массовость – возможность применения алгоритма для решения множества задач данного класса.

Существует несколько способов описания алгоритмов: словесный, формульно-словесный, графический и др.

При построении алгоритмов любой сложности используются три основных вида алгоритмических структур: линейная, разветвляющаяся и циклическая.

Профиль: «Информатика и компьютерные науки»

Информатика является сравнительно молодой наукой, однако уже включает в себя разделы, которые считаются фундаментальными и которые должен знать каждый специалист в области компьютерных наук. В рамках этого направления изучаются теоретические основы информатики и программирования, пристальное внимание уделяется математическим дисциплинам наряду с развитием практических навыков программирования. .

Узнать о том, какие документы необходимо подать и в какие сроки проводится набор можно в разделе Поступить на факультет .

Чему вас будут учить

Фокус образовательной программы сосредоточен на фундаментальных основах информатики и программирования. Программа первого курса содержит цикл классических математических дисциплин, включающих ключевые для ИТ-специалиста разделы, такие как дискретная математика, математический анализ, алгебра и геометрия.

На первом курсе изучаются несколько дисциплин, позволяющих наработать практические навыки программирования:

Основы программирования.

В процессе изучения дисциплины происходит ознакомление студентов с понятием алгоритма, способами и средствами их представления, классификацией и эволюцией языков программирования, и современными тенденциями их развития, а также детальное изучение одного из языков высокого уровня (язык C).

Информатика.

Изучая эту дисциплину, студенты знакомятся с основными понятиями информатики, этапами развития компьютерных систем, их архитектурой, базовыми структурами данных и алгоритмов, включая одномерные и многомерные массивы, стеки и очереди, бинарные деревья, алгоритмы сортировки и поиска, алгоритмы на графах, динамические структуры данных.

Объектно-ориентированное программирование.

Студенты изучают основные этапы, методы, средства и стандарты разработки программного обеспечения, детальное изучение одного из объектно-ориентированных языков программирования (Java), обучение студентов разработке кроссплатформенных приложений.

Отличительная особенность этой программы в наличии дисциплин, углубленно изучающих фундаментальные основы современной информатики:

Математическая логика и теория алгоритмов.

Цель изучения дисциплины состоит в освоении основ фундаментальных знаний, позволяющих разобраться в математическом описании проблем, связанных с математической логикой и теорией алгоритмов, умении решать стандартные задачи, давать интерпретацию полученным результатам. У слушателей формируется представление о современном состоянии теоретической информатики и приобретению специальных знаний из области моделирования и анализа сложных информационных систем.

Алгоритмы и анализ сложности.

Целью дисциплины является изучение общих основ разработки и анализа алгоритмов, включая асимптотический анализ верхней, нижней и средней оценок сложности алгоритмов; сравнение наилучших, средних и наихудших оценок, эмпирические измерения эффективности алгоритмов; проведение оценок накладных расходов по времени и памяти; рекуррентные соотношения и анализ рекурсивных алгоритмов, анализ алгоритмов динамического программирования; изучение NP класса сложности задач.

Теория автоматов и формальных языков.

Теория вычислительных процессов и структур.

В рамках дисциплины студенты учатся применять в исследовательской и прикладной деятельности современный аппарат разработки и анализа корректности алгоритмов и развивают умение исследовать свойства программ и математически доказывать их корректность.

Теория конечных графов и ее приложения.

Центральным объектом дисциплины является современная теория графов и графовые модели, базирующиеся на аппарате дискретной математики, а также подходы к использованию теории графов на практике. Данный курс вырабатывает у студентов навыки использования математического аппарата теории графов, совершенствует навык построения математически строгих доказательств и развивает способность использовать графовые модели на практике, в том числе для написания эффективных программ.

Этот фундамент подкрепляется циклом дисциплин, связанных с развитием практических навыков, необходимых успешному ИТ-специалисту:

Программирование на.NET Framework.

В рамках освоения дисциплины происходит ознакомление студентов с архитектурой среды.NET Framework, идеологией создания приложений для данной среды исполнения, языком С# как одним из основных языков программирования в среде.NET Framework, библиотекой классов Common Language Runtime, а также изучение средств создания, отладки и развертывание.NET-приложений.

Основы веб-программирования.

Целью освоения дисциплины является подготовка специалистов, которые могут спроектировать web-приложение (фронтэнд и бэкэнд). В рамках дисциплины рассматриваются задачи верстки, включая адаптивную верстку, и построения веб-серверов с использованием стека Apache-MySQL-PHP, современных CMS, а также ASP.NET.

Основы тестирования программного обеспечения.

Цель дисциплины состоит в изучении базовой теории, умении ориентироваться в базовых концепциях и терминах, и овладении техник тест-дизайна: разработки способов создания тестовых сценариев и тестовых данных.

Введение в информационный поиск.

В рамках дисциплины студенты осваивают теоретические основы построения информационно-поисковых систем, базирующиеся на теории алгоритмов, теории информации, а также практические подходы к реализации данного класса программных систем. Данный курс вырабатывает у студентов навыки использования математического аппарата для решения прикладных задач информационного поиска в вебе, а также хранения, обработки и поиска текстовой и другой информации в иных хранилищах данных.

Программная инженерия.

Дисциплина обеспечивает приобретение знаний и умений в области проектирования и разработки информационных систем с использованием современных информационных технологий, а также включает в себя изучение универсальных принципов и методологий разработки программного обеспечения. Цель дисциплины - изучение основных качеств программного обеспечения и принципов его построения, обеспечивающих реализацию этих качеств. Изучение подкрепляется примерами, имеющими практическую направленность и учитывающими современные тенденции развития методологий и технологий программной инженерии.

Языки и методы программирования.
Программирование ASP.NET.
Основы мобильной разработки.

Часть преподаваемых дисциплин является дисциплинами по выбору, что позволяет обучающемуся сформировать собственную образовательную траекторию.

Ваша будущая профессия

Специальность «Фундаментальная информатика и информационные технологии» гарантирует трудоустройство в сферах, где активно используются IT-технологии. При получении диплома специалиста вы становитесь программистом широкого профиля со знаниями языков программирования, технологий автоматизации IT систем, обладая навыками разработки и сопровождения соответствующих информационных сервисов и продуктов.

Программисты широкого профиля – инженеры, web-разработчики, администраторы, профессионалы глобальных компьютерных сетей – востребованы всегда и везде. В процессе обучения вы можете заниматься подработкой, которая поможет в становлении на будущем рабочем месте:

Начать карьеру программистом-стажером и в короткое время стать профессиональным программистом .
Работать программистом на С++ .
Создавать новые продукты на языке Java, начиная от Java-разработчика (junior) и, совершенствуя свои навыки, стать Java-разработчиком (middle) , а впоследствии дорасти и до Java-разработчика (senior) .
Разрабатывать мобильные приложения, занимая позицию Android-разработчика или IOS-разработчика .
Работать над качеством программных продуктов став тестировщиком-программистом , развиваясь до ведущего инженера-тестировщика .
Делать карьеру в веб-разработке и стать web-разработчиком .
Реализовывать самые сложные проекты, работая Программистом.NET / C# .
А если вдруг почувствуете, что хотите заниматься чем-то еще в области информационных технологий, то можете попытаться стать, например, техническим писателем !

Примеры выпускных работ

В.Г. Агаджанова. Моделирование и анализ свойств протоколов распространения данных в распределенных системах с использованием раскрашенных сетей Петри

Объектом исследования являются раскрашенные сети Петри и протокол Gossip.

Цель работы – построить модель протокола Gossip с использованием инструментального средства моделирования CPN Tools и проанализировать его работу на примере нескольких топологий коммутируемых сетей.

В процессе работы создавались модификации модели, позволяющие анализировать модель по многим параметрам.

По завершении работы проведен анализ работы модели в различных ситуациях и на разных примерах, что показывает правильность работы модели и ее свойства.

Н.П. Баранов. Выделение контуров на изображениях в ОС Android

В данной работе рассматриваются три алгоритма для выделения контуров в изображении.

Цель работы – разработка приложения для операционной системы Android, которое позволяет выделить контуры в изображении тремя алгоритмами с последующим сохранением полученного результата.

В рамках работы данное приложение было разработано и протестировано на ряде устройств.

К.В. Лагутина. Разработка метода выделения ключевых слов для информационной системы электронного туризма Open Karelia

Актуальной задачей в рамках разработки информационных систем является автоматизация создания структуры имеющихся текстовых документов в виде связного графа. Наличие связей между туристическими объектами, удовлетворяющих описанным характеристикам, используется для более качественного и полноценного предоставления информации пользователю.

Разработан метод автоматического выделения ключевых слов для сайтов и информационных систем из сферы туризма, при этом тексты связываются друг с другом через общие ключевые слова, тем самым формируя граф, достаточно связный для удобной навигации по сайту/системе. Метод представляет собой комбинацию известного алгоритма выделения ключевых слов с процедурой постобработки при помощи тезауруса. Разработанный метод сейчас находится на этапе внедрения в туристическую информационную систему проекта Open Karelia.

Н.Г. Нуриева. Автоматический поиск контрпримеров для гипотез о периодической структуре полулинейных множеств

Основной целью работы является написание программы визуализации двумерных полулинейных множеств, согласно выдвинутым гипотезам. Основными задачами работы – изучить построение одномерных линейных множеств, а также двумерных полулинейных, выбрать и изучить язык программирования и вспомогательные элементы, написать программу визуализации.

В ходе работы были изучены одномерные линейные множества, двумерные полулинейные множества и их примеры. Практическим результатом работы является программа, написанная на языке программирования Java, визуализирующая двумерное множество достижимости.

С.В. Моржов. Анализ и разработка программного средства управления межсетевым экраном для контроллера программно-конфигурируемой сети

Целью данного проекта является создание ПО в виде сетевого приложения для ПКС контроллера Floodlight, не допускающего появление различных коллизий в правилах межсетевого экрана и списка контроля доступа.

В ходе работы был изучен способ борьбы с коллизиями, возникающими между правилами политик безопасности, предложенный Эль-Шаером. На его основе был построен алгоритм для недопущения возникновения коллизий в правилах межсетевого экрана и списке контроля доступа ПКС контроллера Floodlight. На основе полученного алгоритма было реализовано сетевое приложение. Эффективность и корректность работы данного приложения была доказана экспериментально в ходе модульного тестрования ядра, а так же системного тестирования сетевого приложения.

Другие программы бакалавриата

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

2 слайд

Описание слайда:

Изучив эту тему, вы узнаете: что такое информационная технология и ее инструментарий; как соотносятся между собой информационные системы и информационные технологии; каковы этапы развития информационной технологии.

3 слайд

Описание слайда:

Материальная и информационная технологии Слово «технология» происходит от греческого techne, что в переводе означает «искусство», «мастерство», «умение». С определенной точки зрения, все перечисленные понятия могут трактоваться как процессы. Под процессом следует понимать определенную совокупность действий, направленных на достижение поставленной цели.

4 слайд

Описание слайда:

Технология материального производства Под технологией материального производства понимают процесс, определяемый совокупностью средств и методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья или материала. Технология изменяет качество или первоначальное состояние материи Цель технологии материального производства - выпуск продукции, удовлетворяющей тем или иным потребностям человека или системы.

5 слайд

Описание слайда:

Информационная технология - это процесс, использующий совокупность средств и методов обработки и передачи данных и первичной информации для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления. Цель информационной технологии - производство информации для ее последующего анализа и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.

6 слайд

Описание слайда:

Информационная технология В современном обществе основным техническим средством технологии обработки информации служит персональный компьютер. Внедрение персонального компьютера в информационную сферу и использование телекоммуникаций определило новый этап развития информационной технологии - компьютерный. К этим же технологиям относятся коммуникационные технологии, которые обеспечивают передачу информации разными средствами, а именно: телефон, телеграф, телекоммуникации, факс и др.

7 слайд

Описание слайда:

Принципы компьютерной информационной технологии интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером; интеграция с другими программными продуктами; гибкость процесса изменения как данных, так и постановок задач. Понятие информационные компьютерные технологии замещается понятием «информационные технологии». Это связано с тем, что практически любая информационная технология стала немыслимой без компьютеров и специализированного программного обеспечения.

8 слайд

Описание слайда:

Инструментарий информационной технологии Технологический процесс материального производства реализуют с помощью различных технических средств, к которым относятся: оборудование, станки, инструменты, конвейерные линии и т. п. В роли технических средств производства информации выступает аппаратное, программное и математическое обеспечение этого процесса. С их участием первичная информация перерабатывается в информацию нового качества. Инструментарий информационной технологии - это совокупность программных продуктов, установленных на компьютере, технология работы в которых позволяет достичь поставленную пользователем цель. К инструментарию можно отнести, например, все известные программные продукты общего назначения: текстовые процессоры, настольные издательские системы, электронные таблицы, системы управления базами данных, электронные записные книжки, электронные календари и т. п.

9 слайд

Описание слайда:

Информационные технологии и информационные системы Информационная технология является процессом, состоящим из четко регламентированных правил выполнения операций и действий над данными, хранящимися на компьютерах. Ее основная цель - получить необходимую для пользователя информацию в результате целенаправленных действий по переработке первичной информации. Информационная технология может существовать и вне сферы информационной системы. Информационная система - это среда, составляющими элементами которой являются работники, компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных, различного рода технические и программные средства связи. Ее основная цель - хранение, обработка и передача информации. Информационная система представляет собой систему «человек-компьютер» для обработки информации. Реализация функций информационной системы невозможна без знания ориентированной на нее информационной технологии. Таким образом, информационная технология является более емким понятием, отражающим современное представление о процессах преобразования информации в информационном обществе. Она представляет собой совокупность четких целенаправленных действий по переработке информации, в большинстве случаев - при помощи компьютера. Информационная система служит для поддержки принятия решений человеком, который для получения необходимой информации должен владеть и умело применять компьютерную информационную технологию.

10 слайд

Описание слайда:

История развития информационной технологии Первый этап (до второй половины XIX века) - «ручная» информационная технология, инструментарий которой составляют: перо, чернильница, бухгалтерская книга. Коммуникации осуществляются ручным способом, с помощью почтовой пересылки писем, пакетов, депеш. Основная цель технологии - представление информации в нужной форме.

11 слайд

Описание слайда:

История развития информационной технологии Второй этап (с конца XIX века) - «механическая» технология, инструментарий которой составляют: пишущая машинка, телефон, фонограф, почта, оснащенная более совершенными средствами доставки. Основная цель технологии - представление информации в нужной форме более удобными средствами.

12 слайд

Описание слайда:

История развития информационной технологии Третий этап (40-60-е годы XX века) - «электрическая» технология, инструментарий которой составляют: большие ЭВМ и соответствующее программное обеспечение, электрические пишущие машинки, копировальные аппараты, портативные магнитофоны. Изменяется цель технологии. С формы представления информации акцент постепенно перемещается на формирование ее содержания.