Информатика - Учебник - Соболь Б.В., Галин А.Б., Панов Ю.В., Рашидова Е.В., Садовой Н.Н.

Название: Информатика - Учебник.
Автор: Соболь Б.В., Галин А.Б., Панов Ю.В., Рашидова Е.В., Садовой Н.Н.
2007.
    В учебнике представлены все разделы информатики, определяющие современный уровень подготовки специалистов в системе высшего образования. По своему содержанию учебник полностью соответствует требованиям государственных образовательных стандартов для широкого спектра специальностей высших учебных заведений.
Адресован преподавателям и студентам высших учебных заведений, слушателям институтов повышения квалификации, пользователям, а также широкому кругу читателей.
    Широкое использование информационных технологий во всех сферах человеческой деятельности является одним из основных признаков цивилизованного общества. Мировая история не знает никакой другой отрасли науки и технологий, развивающейся столь стремительными темпами. Трудно представить себе современного специалиста, не владеющего основными навыками работы с компьютером.
Эти процессы находят свое отражение и в системе высшего образования. В 90-е годы в нашей стране появился и интенсивно развивается широкий спектр специальностей, связанных с информационными технологиями. Вместе с этим информатика заняла свое достойное место среди базовых дисциплин и стала неотъемлемой компонентой учебных планов всех без исключения специальностей высших учебных заведений. Уникальность этой науки обусловлена и еще одним очень важным обстоятельством. В настоящее время информационные технологии проникли практически во все общенаучные и специальные дисциплины, стали привычным инструментарием как в учебной, научной, так и практической деятельности.
Содержание
Предисловие 3
Список сокращений 5
1. Информация, информатика, информационные технологии 9
1.1. Информация 10
1.1.1. Понятие информации 10
1.1.2. Свойства информации 12
1.1.3. Понятие количества информации 13
1.1.4. Информационные процессы 15
1.1.5. Информация в жизни человечества 16
1.2. Предмет и структура информатики 18
1.3. Представление (кодирование) данных 23
1.3.1. Представление чисел в двоичном коде 24
1.3.2. Представление символьных и текстовых данных в двоичном коде 36
1.3.3. Представление звуковых данных в двоичном коде 40
1.3.4. Представление графических данных в двоичном коде 43
1.3.5. Понятие сжатия информации 44
1.4. Структуры данных 45
1.5. Хранение данных 47
1.6. Математические основы информатики 49
1.6.1. Алгебра высказываний (булева алгебра) 49
1.6.2. Элементы теории множеств 55
1.6.3. Элементы теории графов 57
2. Технические средства реализации информационных процессов 62
2.1. Представление информации в технических устройствах 62
2.2. Базовая система элементов компьютерных систем 64
2.3. Функциональные узлы компьютерных систем 66
2.3.1. Элемент памяти 66
2.3.2. Регистры 68
2.3.3. Устройства обработки информации 69
2.4. Принцип автоматической обработки информации вычислительным устройством 70
2.5. Поколения цифровых устройств обработки информации 73
2.6. Архитектуры вычислительных систем сосредоточенной обработки информации 78
2 6.1. Архитектуры с фиксированным набором устройств 78
2.6.2. Вычислительные системы с открытой архитектурой 80
2.6.3. Архитектуры многопроцессорных вычислительных систем 83
2 6.4. Классификация компьютеров по сферам применения 86
2.7. Функциональная организация персонального компьютера 89
2.7.1. Центральный процессор 89
2.7.2. Оперативное запоминающее устройство 93
2.7.3. Внутренние шины передачи информации 95
2.7.4. Внешние запоминающие устройства 97
2.7.5. Внешние устройства 102
2.8. Перспективы развития технических средств обработки информации 116
3. Системное программное обеспечение 117
3.1. Базовое программное обеспечение 118
3.2. Операционные системы 120
3.2.1. Назначение операционной системы 120
3.2.2. Виды операционных систем 124
3.2.3. Базовые понятия операционных систем 126
3.2.4. Процессы и потоки 129
3.2.5. Управление памятью 134
3.2.6. Ввод-вывод 138
3.2.7. Драйверы устройств 142
3.2.8. Файловые системы 146
3.2.9. Рассмотрение конкретных операционных систем 154
3.3. Служебные программы 167
4. Прикладное программное обеспечение 182
4.1. Классификация прикладного программного обеспечения 182
4.1.1. Прикладное программное обеспечение общего назначения 182
4.1.2. Прикладное программное обеспечение специального назначения 186
4.2. Текстовые редакторы, процессоры 187
4.2.1. Программа Блокнот (NotePad) 190
4.2.2. Текстовый процессор WordPad 194
4.2.3. Текстовый процессор Word 198
4.3. Электронные таблицы 210
4.3.1. Общие сведения о табличном процессоре Excel 211
4.3.2. Создание таблиц 215
4.3.3. Работа с формулами, диаграммами, списками 218
4.4. Основы информационных систем. Базы данных 223
4.4.1. Основные понятия 223
4.4.2. Классификация БД 225
4.4.3. Модели данных 226
4.4.4. Проектирование баз данных 229
4.4.5. CASE- системы для разработки информационных сметем. 237
4.5. Системы компьютерной графики 239
4.5.1. Растровый редактор Paint 242
4.6. Офисные интегрированные программные средства 248
4.7. Интегрированные пакеты математических расчетов 251
5. Модели решения функциональных и вычислительных задач 257
5.1. Основные понятия 257
5.2. Системный подход в моделировании систем 260
5.3. Классификация видов моделирования 261
5.4. Математические модели 263
5.4.1. Построение математической модели системы 263
5.4.2. Примеры построения динамических моделей 265
5.5. Информационные модели 268
5.5.1. Информационные объекты и связи 268
5.5.2. Примеры информационных моделей 269
5.6. Моделирование информационных процессов 281
5.6.1. Модели разработки программного обеспечения 282
5.6.2. Методы проектирования программного обеспечения 284
5.7. Унифицированный язык моделирования UML 285
5.7.1. Концептуальная модель UML 286
5.7.2. Отношения в UML 288
5.7.3. Диаграммы 288
5.7.4. Инструментарий проектирования программного обеспечения 289
6. Основы алгоритмизации и технологии программирования 291
6.1. Понятие алгоритма и его свойства 291
6.2. Способы описания алгоритмов 293
6.3. Основные алгоритмические конструкции 296
6.3.1. Линейная алгоритмическая конструкция 296
6.3.2. Разветвляющаяся алгоритмическая конструкция 297
6.3.3. Алгоритмическая конструкция «Цикл» 301
6.3.4. Рекурсивный алгоритм 310
6.4. Простые типы данных: переменные и константы 310
6.5. Структурированные данные и алгоритмы их обработки 312
6.6. Языки программирования 318
6.6.1. Понятие «язык программирования» 319
6.6.2. Компиляторы и интерпретаторы 320
6.6.3. Системы программирования 322
6.6.4. Классификация и обзор языков программирования 323
6.7. Этапы подготовки и решения задач на компьютере 336
7. Компьютерные сети 338
7.1. Назначение и классификация компьютерных сетей 338
7.2. Типы сетей 340
7.3. Топология сетей 341
7.4. Сетевые компоненты 346
7.4.1. Сетевые кабели 346
7.4.2. Беспроводная среда 348
7.4.3. Платы сетевого адаптера 349
7.5. Сетевые стандарты 351
7.5.1. Эталонная модель OSI 351
7.5.2. Стандарт IEEE Project 802 357
7.5.3. Драйверы устройств и OSI 358
7.6. Сетевые архитектуры 359
7.6.1. Методы доступа к сетевому ресурсу 359
7.6.2. Передача данных по сети 361
7.6.3. Сети Ethernet 362
7.6.4. Сети Token Ring 363
7.7. Сетевые протоколы 365
7.8. Среда клиент-сервер 368
7.9. Internet как иерархия сетей 369
7.9.1. Протоколы Интернет 373
7.9.2. Адресация в Интернет 375
7.9.3. Доменные имена 377
7.9.4. Варианты доступа в Интернет 379
7.9.5. Система адресации URL 385
7.9.6. Сервисы Интернет 387
7.9.7. Поиск в Интернете 392
7.9.8. Практические рекомендации 395
8. Основы и методы защиты информации 397
8.1. Общие понятия информационной безопасности 397
8.1.1. Основные понятия информационной безопасности 398
8.1.2. Анализ угроз информационной безопасности 400
8.1.3. Юридические основы информационной безопасности 401
8.1.4. Критерии защищенности средств компьютерных систем 402
8.1.5. Политика безопасности в компьютерных системах 405
8.1.6. Меры по поддержанию работоспособности компьютерных систем 407
8.2. Способы и средства нарушения конфиденциальности информации 408
8.2.1. Основные методы реализации угроз информационной безопасности 408
8.2.2. Типичные приемы атак на локальные и удаленные компьютерные системы 410
8.3. Основы противодействия нарушению конфиденциальности информации 413
8.3.1. Методы разграничения доступа 414
8.3.2. Криптографические методы защиты данных 420
8.4. Защита информации от компьютерных вирусов 426
8.4.1. Определение и классификация вирусов 426
8.4.2. Способы защиты от вирусов 429
Алфавитный указатель 432
Литература 441