Технологии поиска и хранения информации
Представление
о системах управления базами данных,
поисковых системах в компьютерных
сетях, библиотечных информационных
системах. Компьютерные архивы информации:
электронные каталоги, базы данных.
Организация баз данных. Примеры баз
данных: юридические,
библиотечные, здравоохранения, налоговые,
социальные, кадровые. Использование
инструментов системы управления базами
данных для формирования примера базы
данных учащихся в школе.
Использование
инструментов поисковых систем
(формирование запросов) для работы с
образовательными порталами и электронными
каталогами библиотек, музеев, книгоиздания,
СМИ в рамках
учебных
заданий из различных предметных областей.
Правила цитирования
источников информации.
Лекция 2. Средства информационных и коммуникационных технологий
Архитектура компьютеров. Виды программного обеспечения компьютеров. Безопасность, гигиена, эргономика, ресурсосбережение. Защита информации, антивирусная защита.
Раздел 3. Средства информационных и коммуникационных технологий
Тема 3.1. Архитектура компьютеров. Виды программного обеспечения компьютеров
ПЛАН: 1. Архитектура персонального компьютера
2. Виды программного обеспечения компьютеров
3. Вопросы самоконтроля
Основная компоновка частей компьютера и связь между ними называется архитектурой. При описании архитектуры компьютера определяется состав входящих в него компонент, принципы их взаимодействия, а также их функции и характеристики.
— быстродействие (производительность, тактовая частота) — количество операций, выполняемых в секунду.
— разрядность — максимальное количество разрядов двоичного числа, над которыми одновременно может выполняться машинная операция.
Память — устройство для хранения информации в виде данных и программ. Память делится прежде всего на внутреннюю (расположенную на системной плате) и внешнюю (размещенную на разнообразных внешних носителях информации).
Внутренняя память в свою очередь подразделяется на:
— ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) или ROM (read only memory), которое содержит — постоянную информацию, сохраняемую даже при отключенном питании, которая служит для тестирования памяти и оборудования компьютера, начальной загрузки ПК при включении. Запись на специальную кассету ПЗУ происходит на заводе фирмы-изготовителя ПК и несет черты его индивидуальности. Объем ПЗУ относительно невелик — от 64 до 256 Кб.
— ОЗУ (оперативное запоминающее устройство, ОП — оперативная память) или RAM (random access memory), служит для оперативного хранения программ и данных, сохраняемых только на период работы ПК. Она энергозависима, при отключении питания информация теряется. О П выделяется особыми функциями и спецификой доступа:
ОП хранит не только данные, но и выполняемую программу;
МП имеет возможность прямого доступа в ОП, минуя систему ввода/вывода.
Логическая организация памяти — адресация, размещение данных определяется ПО, установленным на ПК, а именно ОС.
Кэш-память — имеет малое время доступа, служит для временного хранения промежуточных результатов и содержимого наиболее часто используемых ячеек ОП и регистров МП.
Объем кэш-памяти зависит от модели ПК и составляет обычно 256 Кб.
Внешняя память. Устройства внешней памяти весьма разнообразны. Предлагаемая классификация учитывает тип носителя, т.е. материального объекта, способного хранить информацию.
Видеомониторы — устройства, предназначенные для вывода информации от ПК пользователю.
Принтеры — это устройства вывода данных из ЭВМ.
Сканеры — устройства ввода в ЭВМ информации непосредственно с бумажного документа.
Манипуляторы — компьютерные устройства, управляемые руками оператора:
— мышь — устройство для определения относительных координат (смещения относительно предыдущего положения или направления) движения руки оператора.
Клавиатура — устройство для ввода информации в память компьютера. Конкретный набор компонент, входящих в данный компьютер, называется его конфигурацией. Минимальная конфигурация ПК необходимая для его работы включает в себя системный блок (там находятся МП, ОП, ПЗУ, ЖМД), клавиатуру (как устройство ввода информации) и монитор (как устройство вывода информации).
Программное обеспечение (ПО, software) представляет собой набор специальных программ, позволяющих организовать обработку информации с использованием ПК.
Поскольку без ПО функционирование ПК невозможно в принципе, оно является неотъемлемой составной частью любого ПК и поставляется вместе с его аппаратной частью (hardware).
Программа – полное и точное описание последовательности действий (инструкций) компьютера по обработке информации, написанное на языке, понятном компьютеру.
Программное обеспечение (ПО) – совокупность специальных программ, облегчающих процесс подготовки задач к выполнению на ЭВМ и организующих прохождение их через машину, а также процедур, описаний, инструкций и правил вместе со всей связанной с этими компонентами документацией, используемых при эксплуатации вычислительной системы.
— обеспечение работоспособности компьютера;
— облегчение взаимодействия пользователя с компьютером;
— сокращение цикла от постановки задачи до получения результата;
— повышение эффективности использования ресурсов компьютера.
Классификация программного обеспечения:
Тема 3.2. Безопасность, гигиена, эргономика, ресурсосбережение. Защита информации, антивирусная защита.
2. Система гигиенических требований
3. Защита информации, антивирусная защита
Эргономика – наука о том, как люди с их различными физическими данными и особенностями жизнедеятельности взаимодействуют с оборудованием и машинами, которыми они пользуются.
Цель эргономики состоит в том, чтобы обеспечить комфорт, эффективность и безопасность при пользовании компьютерами уже на этапе разработки клавиатур, компьютерных плат, рабочей мебели и др. для устранения физического дискомфорта и проблем со здоровьем на рабочем месте.
Так называемые эргономические заболевания – быстрорастущий вид профессиональных болезней.
Главной частью профилактических мероприятий в эргономике является правильная посадка.
Негативные последствия работы за монитором возникают из-за того, что:
а) наш глаз предназначен для восприятия отражённого света, а не излучаемого, как в случае с монитором (телевизором),
б) пользователю приходится вглядываться в линии и буквы на экране, что приводит к повышенному напряжению глазных мышц.
Для нормальной работы нужно поместить монитор так, чтобы глаза пользователя располагались на расстоянии, равном полутора диагоналям видимой части монитора: не менее 50-60 см для 15″ монитора; не менее 60-70 см для 17″ монитора; не менее 70-80 см для 19″ монитора; не менее 80-100 см для 21″ монитора.
Длительная работа с компьютером может приводить к расстройствам состояния здоровья. Кратковременная работа с компьютером, установленным с грубыми нарушениям гигиенических норм и правил, приводит к повышенному утомлению. Вредное воздействие компьютерной системы на организм человека является комплексным.
Требования к видеосистеме
В прошлом монитор рассматривали м основном как источник вредных излучений, воздействующих прежде всего на глаза. Сегодня такой подход считается недостаточным. Кроме вредных электромагнитных излучений (которые на современных мониторах понижены до сравнительно безопасного уровня) должны учитываться параметры качества изображения, а они определяются не только монитором, но и видеоадаптером, то есть всей видеосистемы в целом.
Требования к рабочему месту
В требования к рабочему месту входят требования к рабочему столу, посадочному месту (стулу, креслу), Подставкам для рук и ног.
Монитор должен быть установлен прямо перед пользователем и не требовать поворота головы или корпуса тела.
Рабочий стол и посадочное место должны иметь такую высоту, чтобы уровень глаз пользователя находился чуть выше центра монитора. На экран монитора следует смотреть сверху вниз, а не наоборот. Даже кратковременная работа с монитором, установленным слишком высоко, приводит к утомлению шейных отделов позвоночника.
Если при правильной установке монитора относительно уровня глаз выясняется, что ноги пользователя не могут свободно покоиться на полу, следует установить подставку для ног, желательно наклонную. Если ноги не имеют надежной опоры, это непременно ведет к нарушению осанки и утомлению позвоночника.
Клавиатура должна быть расположена на такой высоте, чтобы пальцы рук располагались на ней свободно, без напряжения.
При длительной работе с клавиатурой возможно утомление сухожилий кистевого сустава. Известно тяжелое профессиональное заболевание — кистевой туннельный синдром, связанное с неправильным положением рук на клавиатуре.
При работе с мышью рука не должна находиться на весу. Локоть руки или хотя бы запястье должны иметь твердую опору. Если предусмотреть необходимое расположение рабочего стола и кресла затруднительно, рекомендуется применить коврик для мыши, имеющий специальный опорный валик.
Человеку свойственно ошибаться. Любое техническое устройство также подвержено сбоям, поломкам, влиянию помех. Ошибка может произойти при реализации любого информационного процесса. Велика вероятность ошибки при кодировании информации, её обработке и передаче. Результатом ошибки может стать потеря нужных данных, принятие ошибочного решения, аварийная ситуация.
Конструкторы и разработчики аппаратного и программного обеспечения прилагают немало усилий, чтобы обеспечить защиту информации:
— от сбоев оборудования;
— от случайной потери или искажения информации, хранящейся в компьютере;
— от преднамеренного искажения, производимого, например, компьютерными вирусами;
— от несанкционированного (нелегального) доступа к информации (её использования, изменения, распространения).
При защите информации от сбоев оборудования используются следующие основные методы:
-автоматическое резервирование файлов. Если об архивировании должен заботиться сам пользователь, то при использовании программ автоматического резервирования команда на сохранение любого файла автоматически дублируется и файл сохраняется на двух автономных носителях (например, на двух винчестерах). Выход из строя одного из них не приводит к потере информации. Резервирование файлов широко используется, в частности, в банковском деле.
Защита от случайной потери или искажения информации, хранящейся в компьютере, сводится к следующим методам:
автоматическому запросу на подтверждение команды, приводящей к изменению содержимого какого-либо файла. Если вы хотите удалить файл или разместить новый файл под именем уже существующего, на экране дисплея появится диалоговое окно с требованием подтверждения команды либо её отмены;
установке специальных атрибутов документов. Например, многие программы-редакторы позволяют сделать документ доступным только для чтения или скрыть файл, сделав недоступным его имя в программах работы с файлами;
возможности отменить последние действия. Если вы редактируете документ, то можете пользоваться функцией отмены последнего действия или группы действий, имеющейся во всех современных редакторах. Если вы ошибочно удалили нужный файл, то специальные программы позволяют его восстановить, правда, только в том случае, когда вы ничего не успели записать поверх удаленного файла;
разграничению доступа пользователей к ресурсам файловой системы, строгому разделению системного и пользовательского режимов работы вычислительной системы.
Защита информации от преднамеренного искажения часто еще называется защитой от вандализма.
Проблема вандализма заключается в появлении таких бедствий, как компьютерные вирусы и компьютерные червяки. Оба этих термина придуманы более для привлечения внимания общественности к проблеме, а не для обозначения некоторых приёмов вандализма.
Компьютерный вирус представляет собой специально написанный небольшой по размерам фрагмент программы, который может присоединяться к другим программам (файлам) в компьютерной системе.
Для защиты от вирусов можно использовать:
— общие методы защиты информации, которые полезны также как страховка от физической порчи дисков, неправильно работающих программ или ошибочных действий пользователя;
— профилактические меры, позволяющие уменьшить вероятность заражения вирусом;
— специализированные антивирусные программы.
Одним из методов защиты является шифрование.
Криптология разделяется на два направления — криптографию и криптоанализ. Криптография занимается поиском и исследованием методов шифрования информации. Она даёт возможность преобразовывать информацию таким образом, что её прочтение (восстановление) возможно только при знании ключа. Сфера интересов криптоанализа — исследование возможностей расшифровки информации без знания ключей.
Другим возможным методом защиты информации от несанкционированного доступа является применение паролей.
Пароли позволяют контролировать доступ как к компьютерам, так и к отдельным программам или файлам. К сожалению, иногда пароль удается угадать, тем более, что многие пользователи в качестве паролей используют свои имена, имена близких, даты рождения.
– быстродействие (производительность, тактовая частота) — количество операций, выполняемых в секунду.
– разрядность — максимальное количество разрядов двоичного числа, над которыми одновременно может выполняться машинная операция.
Память – устройство для хранения информации в виде данных и программ. Память делится прежде всего на внутреннюю (расположенную на системной плате) и внешнюю (размещенную на разнообразных внешних носителях информации).
– ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) или ROM (read only memory), которое содержит – постоянную информацию, сохраняемую даже при отключенном питании, которая служит для тестирования памяти и оборудования компьютера, начальной загрузки ПК при включении. Запись на специальную кассету ПЗУ происходит на заводе фирмы-изготовителя ПК и несет черты его индивидуальности. Объем ПЗУ относительно невелик – от 64 до 256 Кб.
– ОЗУ (оперативное запоминающее устройство, ОП — оперативная память) или RAM (random access memory), служит для оперативного хранения программ и данных, сохраняемых только на период работы ПК. Она энергозависима, при отключении питания информация теряется. О П выделяется особыми функциями и спецификой доступа:
Кэш-память – имеет малое время доступа, служит для временного хранения промежуточных результатов и содержимого наиболее часто используемых ячеек ОП и регистров МП.
Сканеры – устройства ввода в ЭВМ информации непосредственно с бумажного документа.
Манипуляторы – компьютерные устройства, управляемые руками оператора:
– мышь — устройство для определения относительных координат (смещения относительно предыдущего положения или направления) движения руки оператора.
– обеспечение работоспособности компьютера;
– облегчение взаимодействия пользователя с компьютером;
– сокращение цикла от постановки задачи до получения результата;
– повышение эффективности использования ресурсов компьютера.
Для нормальной работы нужно поместить монитор так, чтобы глаза пользователя располагались на расстоянии, равном полутора диагоналям видимой части монитора: не менее 50-60 см для 15″ монитора; не менее 60-70 см для 17″ монитора; не менее 70-80 см для 19″ монитора; не менее 80-100 см для 21″ монитора.
– от сбоев оборудования;
– от случайной потери или искажения информации, хранящейся в компьютере;
– от преднамеренного искажения, производимого, например, компьютерными вирусами;
– от несанкционированного (нелегального) доступа к информации (её использования, изменения, распространения).
– общие методы защиты информации, которые полезны также как страховка от физической порчи дисков, неправильно работающих программ или ошибочных действий пользователя;
– профилактические меры, позволяющие уменьшить вероятность заражения вирусом;
– специализированные антивирусные программы.
Обеспечение надежности функционирования ис
Информационная система —
это сложная человеко-машинная система,
включающая в свой состав эргатические
звенья, технические средства и программное
обеспечение. Все методы обеспечения
надежности и достоверности ИС можно
отнести к двум классам. Один включает
в себя методы, обеспечивающие безошибочность
(безотказность, бессбойность) функциональных
технических, эргатических и программных
звеньев ИС, то есть, в конечном счете,
повышающие их надежность. Другой —
методы, обеспечивающие обнаружение и
исправление ошибок, возникающих в
информации, то есть методы контроля
достоверности информации и ее коррекции,
косвенно также повышающие функциональную
надежность системы.
Названные классы не исключают, а взаимно
дополняют друг друга, поскольку в такой
сложной системе, как ИС, обеспечить
высокую надежность и достоверность
функционирования можно, только сочетая
методы обоих классов.
Средства ИКТ
Применение информационно-коммуникативных технологий осуществляется с использованием устройств вычислительной техники и систем телекоммуникации. К средствам, которые обеспечивают доступ к информационным ресурсам, относятся:
В педагогической практике классификация средств ИКТ включает в себя:
Виды информационно-коммуникационных технологии
Глобальное информационное пространство, в котором применяются ИКT очень масштабно и предполагает использование многочисленных принципов классификации технологий. К одним из базовых типов классификации видов ИКT относится классификация по предметной деятельности:
В сфере образования информационно-коммуникационные технологии занимают все более значительную роль, подразделяясь на следующие виды:
Что изучают с использованием информационно-коммуникационных технологий
Компьютеризация всех сфер жизнедеятельности современного человека требует подготовки специалистов, способных эффективно применять информационно-коммуникативные технологии в своей профессиональной деятельности. Базовая информационная компетенция в этих условиях становится универсальным навыком, необходимым в освоении большинства профессий.
Согласно Федеральному государственному образовательному стандарту общего образования (ФГОС), ИКТ используются в самом начале образования школьника в следующих форматах:
Понятие ИКТ знакомо всем школьникам. Каждый ученик имеет представление о том, что такое интернет, электронные учебники, видео-уроки, интерактивные доски. Более того, использование ИКТ в школах является требованием Министерства образования.
Телекоммуникационные технологии
Представление
о средствах телекоммуникационных
технологий: электронная почта, чат,
телеконференции,
форумы,
телемосты,
интернет-телефония. Специальное
программное обеспечение средств
телекоммуникационных технологий.
Использование
средств телекоммуникаций
в коллективной
деятельности.
Технологии и средства защиты информации
в глобальной
и локальной компьютерных
сетях
от разрушения, несанкционированного
доступа. Правила
подписки на антивирусные программы и
их настройка на автоматическую проверку
сообщений.
Инструменты
создания информационных объектов для
Интернета. Методы и средства создания
и сопровождения сайта.
Технологии
управления, планирования и
организации
деятельности
Технологии
автоматизированного управления в
учебной среде. Технологии управления,
планирования и организации деятельности
человека. Создание организационных
диаграмм
и расписаний. Автоматизация контроля
их выполнения.
Системы
автоматического тестирования и контроля
знаний. Использование тестирующих
систем
в
учебной деятельности. Инструменты
создания простых тестов и учета
результатов
тестирования.
Требования к
уровню подготовки выпускников
В
результате изучения информатики и ИКТ
на профильном
уровне
ученик должен
• свойства
алгоритмов и основные алгоритмические
конструкции; тезис о полноте формализации
понятия алгоритма;
Соседние файлы в папке Literatura
ИКТ оборудование
Применение информационно-коммуникативных технологий осуществляется на базе специального оборудования, которое используется для преобразования и хранения информации. К оборудованию для ИКТ относятся:
Таким образом, оборудованием ИКТ называются все средства, интегрированные с целью обработки, сбора и хранения информации. Изучить все средства ИКТ невозможно, но их значительную часть мы применяем ежедневно.
Преимущества ИКТ
Информация и коммуникация в современном мире являются настоящими стратегическими ресурсами, которые одинаково важны как в управлении маленьким предприятием, так и в организации управления целого государства. Информационно-коммуникационные технологии играют одну из главных ролей во всех сферах жизни, для функционирования которых необходим большой поток информации.
Уникальные возможности ИКТ в профессиональной, образовательной и повседневной деятельности человека проявляются в следующих преимуществах:
Виды обеспечения надежности
Для построения надежных информационных
систем можно использовать различные
виды обеспечения:
Обеспечение можно
определить как совокупность факторов
(элементов, методов, приемов, процедур,
ресурсов и т. п.), способствующих
достижению поставленной цели. Экономическое
и временное обеспечения, обуславливаемые
необходимостью соответственно
материальных и временных затрат,
используются для реализации процедур
обеспечения достоверности. Организационное,
эксплуатационное, техническое, социальное
и эргатическое обеспечения применяются
преимущественно для повышения надежности
систем, а структурное и алгоритмическое
обеспечения — для обоих классов
методов.
Организационное обеспечение
включает в себя вопросы разработки:
Назначением структурного
обеспечения является повышение
надежности функционирования технических
комплексов и эргатических звеньев, а
также ИС в целом. Должно быть обосновано
рациональное построение структуры ИС,
непосредственно зависящее от качества
решения таких вопросов, как выбор
структуры технологического процесса
преобразования информации, обеспечение
обоснованных взаимосвязей между
отдельными звеньями системы, резервирование
элементов, узлов, устройств системы и
использование специальных устройств,
осуществляющих процедуры аппаратного
контроля и т. д.
Технологическое и
эксплуатационное обеспечения
предназначены для повышения надежности
работы технических средств и технологических
комплексов. Технологическое обеспечение
включает в себя выбор схемных и
конструктивных решений применения
отдельных технических устройств,
технологий и протоколов реализации
информационных процессов. Эксплуатационное
обеспечение связано с выбором режимов
работы устройств, технологий
профилактического их обслуживания.
Указанные причины могут привести к
субъективным ошибкам трех типов:
К социальному обеспечению
относятся, например, такие факторы, как
создание здоровой психологической
обстановки в коллективе, повышение
ответственности за выполненную работу,
повышение квалификации специалистов,
увеличение моральной и материальной
заинтересованности в правильности
выполнения работы. Особенно важно
обеспечить согласованность целей
субъекта с целями управления: лишь
тогда, когда работник заинтересован в
получении объективных, достоверных
данных, они могут быть получены.
Эргатическое обеспечение
включает в себя комплекс факторов,
связанных с рациональной организацией
работы человека в системе. Это, в первую
очередь, правильное распределение
функций между людьми и техническими
средствами, обоснованность норм и
стандартов работы, оптимальность
интенсивности и ритмичности, построение
рабочих мест в соответствии с требованиями
эргономики.
Алгоритмическое обеспечение
широко применяется для повышения
надежности системы (обеспечение высокого
качества и безошибочности алгоритмов
и программ преобразования информации)
и для реализации контроля достоверности
информации.
Информационное синтаксическое
и семантическое обеспечения
заключаются во введении в ИС специальной
информационной избыточности,
соответственно, избыточности данных и
смысловой избыточности, обуславливающих
возможность проведения контроля
достоверности информации.
Поскольку понятие «избыточность» —
очень важное понятие в теории надежности,
причем наличие избыточности является
необходимым условием возможности
проведения контрольных процедур,
рассмотрим его более подробно.