МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ФАКУЛЬТЕТ ЗАОЧНОГОСОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО
ОБРАЗОВАНИЯ
Кафедра__________________
Контрольная работа по дисциплине:
____________________________________________
Тема:__________________________________________________________
Студент:____ курса _____________ формы обучения
Специальность: ________________________________
№ студенческого билета:_________________
Преподаватель________________________
Дата сдачи в деканат:__________________
Мурманск
2007
1. Дайте определение иопишите назначение системы управления базой данных
Система управления базами данных- этоприложение, позволяющее создавать базы данных и осуществлять в них сортировку ипоиск данных.
Создание баз данных, а также операции поиска исортировки данных выполняются специальными программами — системами управлениябазами данных (СУБД). Но необходимо различать собственно базы данных, которыеявляются упорядоченными наборами данных, и системы управления базами данных — приложения, управляющие хранением и обработкой данных.
Функцию простой СУБД могут выполнять электронныетаблицы, а также текстовые редакторы, путем вставки в документ таблиц. Столбцытаблицы являются полями базы данных, а в строках таблицы размещаются записибазы данных. Первая строка таблицы должна содержать имена полей базы данных.
Создание базы данных с использованием СУБДначинается с создания полей базы данных, установки их типов и ввода имен полей.Затем в режиме таблица или форма производится ввод, просмотр и редактированиезаписей базы данных. После этого в созданной базе данных можно осуществлятьсортировку и поиск данных. В текстовых редакторах Microsoft Word и OpenOffice Writer таблицу в документ можновставить с помощью команды [Таблица-Вставитъ]. В появившемся диалоговом окнеможно выбрать количество столбцов таблицы (полей базы данных) и количествострок таблицы (записей базы данных). В электронных таблицах ввод, просмотр иредактирование записей можно осуществлять как в режиме таблица, так и врежиме форма. В электронных таблицах Microsoft Excel для вызова формынеобходимо выделить ячейки с данными и ввести команду [Данные-Форма...]. Появитсяформа, содержащая запись базы данных.
Базы данных используются для хранения и обработкибольших объемов информации. Телефонный справочник является базой данных, вкоторой хранится информация об организациях (адрес, телефон и т.д.). Записнаякнижка является базой данных, в которую записывается информация о людях(фамилия, телефон, адрес электронной почты и т.д.). Библиотечный каталогявляется базой данных, которая хранит информацию о книгах (название, автор, годиздания и т.д.). Каждая база данных хранит информацию о большом количествеобъектов одинакового типа (организациях, людях, книгах и т.д.). Объекты одноготипа обладают одинаковым набором свойств, поэтому база данных хранит длякаждого объекта значения этих свойств. База данных позволяет упорядоченнохранить данные о большом количестве однотипных объектов, обладающих одинаковымнабором свойств.
Компьютерные базы данных в настоящее время получилиширокое распространение. Например, при работе с электронной почтой используетсябаза данных «Адресная книга». Базы данных удобно представлять в виде таблицы. Вкаждой строке таблицы размещаются значения свойств одного объекта, а каждыйстолбец таблицы хранит значения определенного свойства всех объектов. Например,в базе данных «Записная книжка» в каждой строке таблицы содержится информацияоб определенном человеке, а значения его «свойств»: «№», «Фамилия», «Телефон»,«E-mail» хранятся в различныхстолбцах (табл. 1).
Таблица 1 — База данных «Записная книжка» втабличной форме№ Фамилия Телефон E-mail 1 Сидоров 111-11-11 sidorov@server.ru 2 Иванов 222-22-22 ivanov@server.ru 3 Петров 333-33-33 petrov@server.ru
Столбцы табличной базы данных называют полями.Каждое поле имеет имя и может хранить данные определенного типа (текст, число,дата/время и т. д.). В базе данных «Записная книжка» полями являются «№»(число), «Фамилия», «Телефон» и «E-mail» (текст). Строки таблицы называются записями (т. е. это записи обобъекте). Запись хранит набор значений, содержащихся в полях базы данных.Записи могут нумероваться с использованием счетчика (поле «№»). Так, в базеданных «Записная книжка» содержатся три записи, в каждой из которых хранятсязначения четырех свойств. Достоинством табличного представления базы данныхявляется возможность видеть одновременно несколько записей. Однако если базаданных содержит много полей, а значения полей содержат много символов, то неочень удобно осуществлять ввод, просмотр и редактирование записей. Для поочередноговвода, просмотра и редактирования записей базы данных часто используется форма.Форма позволяет последовательно отображать записи в удобном для пользователявиде. Обычно на форме размещаются надписи, являющиеся именами полей базыданных, и поля, в которых отображаются данные выбранной записи базы данных. Впроцессе создания формы можно указать, какие поля базы данных включить в формуи как расположить поля в окне формы. Пользователь может подобрать подходящийдизайн (размер и цвет) надписей, текстовых полей и самой формы.
В процессе функционирования сложных систем(биологических, технических и т.д.) важную роль играют информационныепроцессы управления. Для поддержания своей жизнедеятельности любой живойорганизм постоянно получает информацию из внешнего мира с помощью органов чувств, обрабатывает ее и управляет своимповедением (например, перемещаясь впространстве, избегает опасности). В процессе управления полетом самолета в режимеавтопилота бортовой компьютер получает информацию от датчиков (скорости, высоты и т. д.), обрабатывает ее ипередаёт команды на исполнительные механизмы, изменяющие режим полета (закрылки, клапаны, регулирующие работудвигателей, и т. д.). В любом процессе управления всегда происходитвзаимодействие двух объектов — управляющегои управляемого, которые соединеныканалами прямой и обратной связи. По каналупрямой связи передаются управляющие сигналы, а по каналу обратной связи — информация о состоянии управляемого объекта.
В системах управления без обратной связи не учитываетсясостояние управляемого объекта и обеспечивается управление только попрямому каналу (от управляющего объекта к управляемому объекту). Информационную модель системы управления без обратнойсвязи можно наглядно представить с помощьюсхемы.
В качестве примера системы управления без обратной связирассмотрим процесс записи информации на гибкий диск, в котором контроллер дисковода(управляющий объект) изменяет положение магнитной головки дисковода (управляемый объект). Для того чтобы информация могла быть записана,необходимо установить магнитную головку дисковода над определенной концентрической дорожкой диска. Призаписи информации на гибкие диски не требуется особой точности установки (имеется всего 80 дорожек) и можно неучитывать возможные (например, отнагревания) механические деформациидискеты. Поэтому контроллер дисковода для установки магнитной головкинад требуемой магнитной дорожкой дискетыпросто перемещает ее вдоль радиуса дискеты.
В системах управления собратной связью управляющий объект по прямому каналу управленияпроизводит необходимые действия над объектом управления, апо каналу обратной связи получает информацию о его реальныхпараметрах. Это позволяет осуществлять управление с гораздо большейточностью.
Пример использования системы управления с обратной связью- запись на жесткий диск. При записи информации на жесткий дисктребуется особая точность установки магнитных головок, так как на рабочейповерхности пластин имеются тысячи дорожек, и необходимоучитывать их механические деформации (например, в результате изменениятемпературы). Контроллер жесткого диска (управляющий объект) по каналу обратнойсвязи постоянно получает информацию о реальном положении магнитныхголовок (управляемый объект), а по каналу управления выставляет головки над поверхностьюпластин с большой точностью.
2. Как осуществляетсяпередача данных в сетях ЭВМ?
Обмен информацией производится по каналампередачи информации. Каналы передачи информации могут использовать различныефизические принципы. Так, при непосредственном общении людей информацияпередается с помощью звуковых волн, а при разговоре по телефону — с помощьюэлектрических сигналов, которые распространяются по линиям связи. Компьютерымогут обмениваться информацией с использованием каналов связи различнойфизической природы: кабельных, оптоволоконных, радиоканалов и др.
/>Общая схема передачи информации включает всебя отправителя информации, канал передачи информации и получателя информации.Если производится двусторонний обмен информацией, то отправитель и получательинформации могут меняться ролями.
Основной характеристикой каналов передачиинформации является их пропускная способность (скорость передачи информации).Пропускная способность канала равна количеству информации, которое можетпередаваться по нему в единицу времени. Обычно пропускная способностьизмеряется в битах в секунду (бит/с) и кратных единицах Кбит/с и Мбит/с. Однакоиногда в качестве единицы используется байт в секунду (байт/с) и кратные емуединицы Кбайт/с и Мбайт/с. Соотношения между единицами пропускной способностиканала передачи информации такие же, как между единицами измерения количестваинформации:
1 байт/с = 2 бит/с = 8 бит/с; 1 Кбит/с = 210бит/с = 1024 бит/с;
1 Мбит/с = 210 Кбит/с = 1024 Кбит/с;
1 Гбит/с = 210 Шит/с = 1024 Мбит/с.
Пропускная способность радиоканалов (в пределахпрямой видимости) может достигать 2 Мбит/с. Кабельные каналы используютсяобычно внутри зданий и обеспечивают скорость передачи 10 Мбит/с или 100 Мбит/с.Оптоволоконные каналы могут иметь протяженность сотни и тысячи километров иобеспечивать пропускную способность в широком диапазоне от 1 Мбит/с до 20Гбит/с.
При работе на персональном компьютере вавтономном режиме пользователи могут обмениваться информацией (программами,документами и т. д.), используя дискеты, оптические диски и flash-память. Однакоперемещение носителя информации между компьютерами не всегда возможно и можетзанимать достаточно продолжительное время. Создание компьютерных сетей вызванопрактической потребностью быстрого доступа к информационным ресурсам другихкомпьютеров, а также принтерам и другим периферийным устройствам. Локальнаясеть объединяет компьютеры, установленные на сравнительно небольшом удалениидруг от друга (в одном помещении или здании). Например, в локальную сеть обычнообъединены компьютеры в школьном компьютерном классе, а в здании школы влокальную сеть могут быть объединены несколько десятков компьютеров,установленных в предметных кабинетах.
В небольших локальных сетях все компьютеры обычноравноправны, т.е. пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своегокомпьютера (диски, папки или подключенные принтеры) сделать доступными длядругих пользователей сети. После этого пользователи, работающие за другимикомпьютерами сети, могут пользоваться ресурсами чужого компьютера как своимисобственными. В результате основным недостатком таких одноранговыхлокальныхсетей является слабая защищенность информации от несанкционированного доступа. Вцелях обеспечения большей информационной безопасности один из компьютеровлокальной сети может быть выделен в качестве сервера, на котором обычнохранится наиболее важная информация. Правила доступа к этой информацииустанавливает один человек — администратор сети.
Подключенные к локальной сети компьютеры входят впапку Сетевое окружение иерархической файловой системы. Щелчок по значкуСетевое окружение, находящемуся на Рабочем столе, вызывает окно,содержащее папки компьютеров, подключенных к локальной сети.
Каждый из компьютеров сети также является папкой,в свою очередь, содержащей папки дисков. Если к дискам и папкам компьютера илик подключенному принтеру предоставлен доступ, то любой пользователь сети можетиспользовать их как свои собственные (копировать, удалять или переименовыватьпапки, печатать на принтере). Каждый компьютер, подключенный к локальной сети,должен иметь сетевую плату, основной функцией которой является передача и приеминформации из сети. Подключение же настольных компьютеров обычно производится спомощью кабеля (электрического или оптического).Для подключенияпортативных и карманных компьютеров часто используется беспроводноеподключение, при котором передача данных осуществляется с помощьюэлектромагнитных волн.
Локальные сети обычно объединяют несколько десятков компьютеров,размещенных в одном здании, однако они не позволяют обеспечить совместныйдоступ к информации пользователям, находящимся, например, в различных частяхгорода. В этом случае дистанционный доступ к информации обеспечиваютрегиональные сети, объединяющие компьютеры в пределах одного региона (города,страны, континента). Многие организации, заинтересованные в защите информацииот несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создаютсобственные, так называемые корпоративные сети.Корпоративная сеть можетобъединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странахи городах. Потребности формирования единого мирового информационногопространства привели к объединению локальных, региональных и корпоративныхсетей в глобальную компьютерную сеть Интернет. В результате в настоящее времяоснову Интернета составляют более трехсот миллионов серверов. Надежностьфункционирования глобальной сети обеспечивает большое количество каналовпередачи информации с высокой пропускной способностью между локальными, региональнымии корпоративными сетями. Например, российская региональная компьютерная сетьРунет (RU) соединяется многочисленными каналами передачи информации ссевероамериканской (US), европейской (EU) и японской (JP) региональными сетями.
В каждой локальной, региональной или корпоративнойсети имеется, по крайней мере, одинкомпьютер (сервер Интернета), который имеет постоянное подключение к Интернету. Дляподключения локальных сетей чаще всего используются оптоволоконные линии связи. Однако в случаях подключениянеудобно расположенных или удаленных компьютерныхсетей, когда прокладка кабеля затруднена или невозможна, используются беспроводные линии связи. Если передающая и принимающая антенны находятся в пределах прямой видимости, то используютсярадиоканалы, в противном случае обмен информацией производится через спутниковый канал с использованиемспециальных антенн.
Сотни миллионов компьютеров пользователеймогут периодически подключаться к Интернету по коммутируемым телефоннымканалам с помощью провайдеров Интернета. Провайдеры Интернета имеютвысокоскоростные соединения своих серверов с Интернетом и поэтомумогут предоставить Интернет-доступ по телефонным каналам одновременносотням и тысячам пользователей. Для соединения компьютера пользователя по телефонному каналу с сервером Интернет-провайдера кобоим компьютерам должны быть подключены модемы. Модемы обеспечивают передачу цифровых компьютерных данныхпо аналоговым телефонным каналам со скоростьюдо 56 Кбит/с. Современные ADSL-технологиипозволяют использовать обычные телефонные каналы длявысокоскоростного (1 Мбит/с и выше) подключения к Интернету.Важно, что при этом телефонный номер остается свободным. Обычныеи ADSL модемы подключаются к USB-порту компьютера и к разъему телефоннойрозетки.
Пользователи портативных компьютеров могутподключаться к Интернету с использованием беспроводнойтехнологии Wi-Fi.На вокзалах, в аэропортах и других общественных местах устанавливаются точкидоступа беспроводной связи, подключенные к Интернету. В радиусе 100 м портативный компьютер, оснащенный беспроводной связью,автоматически получает доступ вИнтернет со скоростью до 11 Мбит/с. Для того чтобы в процессе обмена информациейкомпьютеры могли найти друг друга, в Интернете существует единая системаадресации, основанная на использовании Интернет-адресов. Каждый компьютер, подключенный к Интернету, имеет свой уникальный двоичный 32-битовый Интернет-адрес. Существует формула, которая связывает между собой количество возможных информационных сообщений N иколичество информации /, котороенесет полученное сообщение: N = 27.
Интернет-адрес несет количество информации 1 — 32 бита, тогда общее количество N различных Интернет-адресов равно: N =27= 4 294 967 29. Интернет-адрес длиной 32бита позволяет подключить к Интернету более 4 миллиардов компьютеров.
По новой технологии «Умный дом» к Интернетусмогут быть подключены не только компьютеры, но и бытовыеприборы (холодильники, стиральные машины и др.) и аудио- и видеотехника, которыми можнобудет управлять дистанционно. В этом случаечетырех миллиардов Интернет-адресов может оказаться недостаточно и придется перейти на более длинный Интернет-адрес. Для удобства восприятия двоичный 32-битовый Интернет-адрес можно разбить на четыре части по 8битов и каждую часть представить в десятичной форме. Десятичный Интернет-адрес состоит из четырех чисел вдиапазоне от 0 до 255, разделенныхточками (например, 213.171.37.202).
Таблица — Интернет-адрес вдвоичной и десятичной формеДвоичный 11010101 10101011 00100101 11001010 Десятичный 213 171 37 202
Все серверы Интернета имеют постоянныеИнтернет-адреса. Однако провайдеры Интернета часто предоставляютпользователям доступ в Интернет не с постоянным, а с временным Интернет-адресом. Интернет-адрес может меняться при каждом подключении к Интернету, но в процессе сеанса остается неизменным и пользователь может его определить.
Так как человеку запомнить числовой адреснелегко, поэтому для удобства пользователей Интернетабыла введена доменная система имен, которая ставит всоответствие числовому Интернет-адресу компьютера уникальноедоменное имя. Доменнаясистема имен имеет иерархическую структуру:домены верхнего уровня — домены второго уровня — домены третьего уровня. Домены верхнего уровня существуют двух типов:географические и административные. Каждойстране мира выде/>/>ленсвой географический домен, обозначаемый двухбуквеннымкодом. Например, России принадлежит географический доменгu, в котором российские организации и гражданеимеют право зарегистрировать домен второго уровня. Административныедомены обозначаются тремя или более буквами и предназначены длярегистрации доменов второго уровня организациями различныхтипов. Так,компания Microsoft зарегистрировала домен второгоуровня Microsoft в административном доменеверхнего уровня com, аМосковский институт открытого образования — домен второго уровня metodist в географическом доменеверхнего уровня ru.
Доменное имя сервера Интернета состоит изпоследовательности (справа налево) имен домена верхнего уровня,домена. второго уровня и собственно имени компьютера. Так,основной сервер компании Microsoftимеет имя www.microsoft.com, а сервер института имеет имя iit.metodist.ru. Каждый компьютер, подключенный к Интернету,имеет Интернет-адрес, однако он может не иметь доменногоимени. Доменные имена имеют серверы Интернета, но доменного имениобычно не имеют компьютеры, подключающиеся к Интернету по телефонным линиям.
Сеть Интернет, являющаяся сетью сетей иобъединяющая громадное количество различных локальных, региональных икорпоративных сетей, функционирует и развивается благодаря использованиюединого принципа маршрутизации и транспортировки данных. Маршрутизацияданных обеспечивает передачу информации между компьютерами сети. Принцип маршрутизацииданных составлен по аналогии с />/>передачей информациис помощью обычной почты. Для того чтобы письмо дошло по назначению, на конвертеуказываетсяадрес получателя (кому письмо) и адрес отправителя (от кого письмо). Аналогично,передаваемая по сети информация «упаковываетсяв конверт», на котором «пишутся» Интернет-адреса компьютеров получателя и отправителя, например: «Кому:198.78.213.185», «От кого: 193.124.5.33». Содержимое конверта на компьютерном языке называется Интернет-пакетом и представляет собой набор байтов.В процессе пересылки обыкновенныхписем они сначала доставляются на ближайшее к отправителю почтовое отделение, а затем передаются по цепочке почтовыхотделений на ближайшее к получателюпочтовое отделение. На промежуточных почтовых отделениях письмасортируются, т.е. определяется, на какоеследующее почтовое отделение необходимоотправить то или иное письмо. Интернет-пакетына пути к компьютеру-получателю такжепроходят через многочисленные промежуточные серверы Интернета, накоторых производится операция маршрутизации.В результате маршрутизации Интернет-пакеты направляются от одногосервера Интернета к другому, постепенноприближаясь к компьютеру-получателю. Маршрутыдоставки Интернет-пакетов могут быть совершенно разными, и поэтому первыеИнтернет-пакеты могут достичь компьютера-получателя в последнюю очередь. Например, в процессе передачи файла от сервера Отк серверу Кому маршрут первого Интернет-пакета может быть От-1-2-Кому, второго — От-Кому и третьего —От-3-4-5-Кому.
«География»Интернета существенно отличается от привычнойнам географии. Скорость получения информации зависит не от удаленностисервера Интернета, а от маршрута прохожденияинформации, т. е. количества промежуточныхсерверов и качества линий связи (их пропускной способности), по которым передается информация от сервера к серверу. С маршрутом прохожденияинформации в Интернете можно познакомиться с помощью специальных программ, которые позволяют проследить, через какие серверыи с какой задержкой передается информация с выбранного сервера Интернета на ваш компьютер.
В Интернете часто случается ситуация, когдакомпьютеры обмениваются большими по объему файлами. Если послатьтакой файл целиком, то он может надолго «закупорить» канал связи, сделать егонедоступным для пересылки других сообщений. Для того чтобы этого не происходило, накомпьютере-отправителе необходиморазбить большой файл на мелкие части, пронумеровать их итранспортировать в форме отдельныхИнтернет-пакетов до компьютера-получателя. На компьютере-получателе необходимо собрать исходный файл из отдельных частей в правильнойпоследовательности, поэтому файл не может быть собран до тех пор, пока не придут все Интернет-пакеты. Транспортировкаданных производится путем разбиения файлов на Интернет-пакеты на компьютере-отправителе, индивидуальной маршрутизациикаждого пакета и сборки файлов из пакетовв первоначальном порядке на компьютере-получателе.Время транспортировки отдельныхИнтернет-пакетов между локальным компьютером и сервером Интернета можно определить с помощью специальных программ.
Маршрутизация и транспортировка данных вИнтернете производится на основе протокола TCP/IP, которыйявляется основным «законом» Интернета. Термин «TCP/IP» включаетназвание двух протоколов передачи данных: TCP (Transmission Control Protocol — транспортный протокол);IP (Internet Protocol — протокол маршрутизации).
3. Какиеинформационные ресурсы содержит Интернет?
Интернет — это глобальная компьютерная сеть, в которой локальные,региональные и корпоративные сети соединены между собой многочисленнымиканалами передачи информации с высокой пропускнойспособностью. Интернет – это сеть сетей. Глобальная сеть Интернетпривлекает пользователей своими информационными ресурсами и услугами (сервисами),которыми регулярно пользуется около миллиарда человекво всех странах мира. Бурное развитие сети Интернет, котороепроисходит последние15 лет, в первую очередь обусловлено появлением Всемирной паутины. «Всемирная паутина» — это вольный переводанглийского словосочетания «World Wide Web», которое часто обозначается как WWW или Web.
Всемирная паутина использует технологиюгипертекста, в которой документы связаны между собой с помощьюгиперссылок. Гиперссылки позволяют осуществлять переходы с одногодокумента на другой. Документы, содержащие гиперссылки, называются Web-страницами, а серверы Интернета,их хранящие, — Web-серверами. Переходыпо гиперссылкам можно осуществлять между Web-страницами,хранящимися на одном компьютере, а также между Web-страницами, находящимися на любых компьютерах,подключенных к Интернету. В качестве указателей ссылок на Web-страницах могут использоваться фрагментытекста, которые выделяются цветом и подчеркиванием, а также графическиеизображения, которые выделяются рамкой.Активизация на исходной Web-страницеуказателя ссылки (например, щелчком мышью) вызывает переход на нужную Web-страницу.
Web-страница может бытьмультимедийной, т.е. может содержать различные мультимедийные объекты: графическиеизображения, анимацию, звук и видео. Web-страницаможет быть интерактивной, т. е. содержать формы с полями, которые используются прирегистрации пользователей бесплатнойэлектронной почты, при покупках вИнтернет-магазинах и т.д. Тематическисвязанные Web-страницы обычно бывают представленыв форме Web-сайта, т. е. целостнойсистемы документов, связанных между собой в единое целое с помощьюссылок. В настоящее время на Web-серверахИнтернета хранится громадное количество Web-страниц.Найти Web-страницу в Интернете можнос помощью адресаWeb-страницы. В качестве способа доступа к Web-страницам используется протокол передачигипертекста HTTP (Hyper Text Transfer Protocol).При записи протокола после его имени следует двоеточие и двенаклонные черты:. ПросмотрWeb-страниц осуществляется с помощьюспециальных программ просмотра — браузеров. В настоящее время наиболеераспространенными браузерами являются Internet Explorer, Mozilla и Opera. Окно браузера содержит стандартные элементыокна приложения: меню окна, содержащее наборы команд Файл,Правка, Вид, Избранное, Сервис и Справка; панельинструментов, кнопки которой позволяют переходить с одной Web-страницы на другую (кнопки Вперед, Назад,Домой), а также управлять процессом их загрузки (кнопкиОстановить, Обновить); текстовое поле Адрес:, в котороеИнтернет-адрес нужной Web-страницывводится с клавиатуры или выбирается из списка; рабочуюобласть, в которой просматриваются Web-страницы.
Электронная почта (e-mail) является наиболее распространенным сервисомИнтернета. Она является исторически первойинформационной услугой компьютерных сетей и не требует обязательного наличия высокоскоростных и качественных линий связи. Электронная почта имеет несколькосерьезных преимуществперед обычной почтой. Наиболее важное из них — скорость пересылки сообщений.Если письмо по обычной почтеможет идти до адресата дни и недели, то письмо, посланное по электронной почте,сокращает время передачи до нескольких десятков секунд или, в худшем случае, до нескольких часов. Другое преимущество состоит в том, чтоэлектронное письмо можетсодержать не только текстовое сообщение, но и вложенные файлы (программы, графику, звук и т. д.). Кроме того, электронная почтапозволяет посылать сообщение сразу нескольким абонентам, пересылать письма надругие адреса и пр. Некоторые почтовые серверы предоставляютпользователям возможность работыс электронной почтой с использованием Web-интерфейса.Работа с Web-почтой можетпроизводиться с помощью любого браузера. Существеннойособенностью Web-почтыявляется то, что все сообщения постоянно хранятся на удаленномпочтовом сервере, а не на локальном компьютере пользователя. Многие почтовые Web-серверыпредлагают всем желающим зарегистрировать бесплатный почтовыйящик. Зарегистрированные пользователи должны ввести свой логин и пароль,после чего они могут войти в почтовую систему. Для новых пользователейпредлагается процедура регистрации.
Десятки тысяч серверов Интернета являютсясерверами файловых архивов, и на них хранятсясотни миллионов файлов различных типов (программы, драйверы устройств,графические и звуковые файлы и т. д.).Наличие таких серверов файловых архивов очень удобно для пользователей,так как многие необходимые файлы можно«скачать» непосредственно из Интернета. Файловые серверы поддерживают многие компании-разработчикипрограммного обеспечения и производители аппаратныхкомпонентов компьютера и периферийных устройств. Размещаемое на такихсерверах программное обеспечение являетсясвободно распространяемым или условнобесплатным и поэтому, «скачивая» тот или иной файл, пользователь не нарушаетзакон об авторских правах на программное обеспечение. Для удобства пользователей многие серверы файловых архивов (freeware.ru, www.freesoft.ru, www.download.ru)имеют Web-интерфейс, что позволяетработать с ними с использованием браузеров. Браузеры являются интегрированными системамидля работы с различными информационнымиресурсами Интернета и поэтомувключают в себя менеджеры загрузки файлов. Однако удобнее для работы с файловыми архивами использоватьспециализированные менеджеры загрузки файлов, которые позволяют продолжитьзагрузку файла после разрыва соединения с сервером. Менеджеры загрузкифайлов предоставляют пользователю подробнуюинформацию в числовом играфическомвиде о процессе загрузки файла (объем файла, объем загруженной части, в томчисле в процентах, скорость загрузки,прошедшее и оставшееся время загрузки и др.). В некоторых менеджерах загрузки файлов достигается увеличение скоростизагрузки за счет разбиения файла на частии одновременной загрузки всех частей. Например, в менеджере загрузки файлов FlashGetпроцесс загрузки каждой части файла представляется вграфической форме в нижней части окна приложения. Доступк файлам на серверах файловых архивов возможен как по протоколуHTTP, так и по специальному протоколупередачифайлов FTP (File Transfer Protocol). Протокол FTP позволяет не только загружатьфайлы с удаленных серверов файловых архивов на локальный компьютер, но инаоборот, производить передачу файлов с локального компьютера на удаленный сервер.
В Интернете существуют тысячи серверов, на которыхреализуется общение в реальном времени. Любойпользователь может подключиться ктакому серверу и начать общение с одним из посетителей этого сервера или участвовать в коллективной встрече. Простейшийспособ общения «разговор», или чат(англ. chat) — это обмен сообщениями, набираемыми с клавиатуры. Вводится сообщение склавиатуры, и оно высвечивается в окне, которое одновременно видятвсе участники встречи. Если компьютер, а такжекомпьютеры собеседников оборудованы звуковой картой, микрофоном и наушниками илиакустическими колонками, то можно обмениваться звуковыми сообщениями. Однако «живой» разговор возможен одновременно только между двумя собеседниками.Для того чтобы видеть друг друга, т.е. обмениваться видеоизображениями, ккомпьютерам должны быть подключены Web-камеры.
В последние годы большуюпопулярность приобрело интерактивное общение через серверы ICQ (эта трехбуквенная аббревиатураобразована из созвучия слов «I seek you» —«Я ищу тебя»). Система интерактивного общения ICQ интегрирует различные формы общения: электронную почту,обмен текстовымисообщениями (chat), Интернет-телефонию, передачу файлов,поиск в сети людей и т. д. Внастоящее время в системе ICQзарегистрировано почти 200 миллионов пользователей, причем каждый пользователь имеетуникальный идентификационный номер. После подключенияк Интернету пользователь может начинать общение с любым зарегистрированным в системе ICQ и подключенным в данный момент к Интернетупользователем.
Интернет-телефония используется дляпередачи голосовых данных через компьютерную сеть Интернет.Провайдеры Интернет-телефонии с помощью специального оборудования связываютмежду собой компьютерную сеть Интернет и обычную телефонную сеть.Пользователь может воспользоваться услугами Интернет-телефонии и позвонитьнепосредственно с компьютера или с обычного телефона,предварительно набрав номер провайдера Интернет-телефонии. Интернет-телефониювыгодно использовать для звонков в отдаленные населенныепункты и страны мира, так как минута такой связи существенно дешевлетарифов междугородней и международной телефонной связи.
В настоящее время сеть мобильной телефонной связи охватилапрактически весь мир, а количество пользователей мобильных телефоновприближаетсяк одному миллиарду человек. Обмен информациеймежду мобильными телефонами осуществляется с помощью сети, состоящей из антенн станций сотовой связи, соединенныхмежду собой каналами передачи информации. Сеть мобильной связи позволяетпередавать не только голосовые сообщения,но и данные. С помощью мобильных телефонов можно обмениваться короткимитекстовыми сообщениями SMS, а также мультимедийными сообщениями MMS которые позволяютпередавать мелодии сигналов для Телефонов играфические изображения (например, фотографии, сделанные встроенной в телефон камерой). Сеть мобильной телефонной связи икомпьютерная сеть Интернет позволяют передаватьданные и голосовые сообщения, и поэтому их информационные ресурсы целесообразно объединить. Операторымобильной телефонной связи и провайдеры Интернета обеспечивают возможностьпередачи данных между этими сетями.
Обмен данными между сетями позволяет, например, с мобильноготелефона передавать сообщения электронной почтына почтовый ящик в Интернете, а с компьютера, подключенного к Интернету, передавать SMS-сообщенияна мобильный телефон.
Во многие модели мобильных телефонов встроенмодем, поэтому для беспроводного доступа в Интернет достаточноподключить к компьютеру мобильный телефон и дозвониться до провайдера.После соединения компьютера с Интернетом можно «путешествовать» по Всемирнойпаутине, работать с электронной почтой, «скачивать» файлы и пользоваться любымидругими ресурсами Интернета, как приобычном соединении по кабельным каналам. Недостатком такого подключенияявляется маленькая скорость передачи данных (не более 9,6 Кбит/с) и высокаястоимость минуты соединения. Полноценный высокоскоростной доступ в Интернет с мобильного телефона можно осуществить потехнологии GPRS, при которой максимально возможная скорость передачи данных составляет 170 Кбит/с (этоприблизительно в 3 раза быстрее, чем доступ по коммутируемым телефоннымлиниям). Важно, что эта технология предоставляет немедленный доступ к Интернету, без необходимости дозваниваться до провайдера Интернета и позволяетодновременно вести разговор помобильному телефону и проводить обмен даннымимежду компьютером и Интернетом. Подключениемобильного телефона к компьютеру можноосуществить различными способами: с помощью кабеля к СОМ-порту, с помощью кабеля к USB-порту или беспроводным к инфракрасному порту.
Для доступа к информационным ресурсам Интернета непосредственнос мобильных телефонов можно использовать WAP-браузеры.WAP-сайты специальноадаптированы под возможности мобильного телефона (двухцветнуюграфику, маленький экран и небольшую память) и содержат новости, прогнозпогоды, курс валют и т. д. С WAP-сайтовможно отправить сообщение электронной почты или принять участие в WAP-чате.
Широкое распространение в Интернете получили технологии передачи потоковогозвука и видео. Эти технологии передаютзвуковые и видеофайлы по частям вбуфер локального компьютера, что обеспечивает возможность их потоковоговоспроизведения даже при использовании модемного подключения. Снижение скоростипередачи по каналу может приводить квременным пропаданиям звука илипропускам видеокадров. Дляпрослушивания потокового звука и просмотра потокового видео используютсямультимедиа проигрыватели (Windows Media Player, WinAmp и др.). Вовремя воспроизведения потокового мультимедиа файла пользователь получает информацию о скорости передачиданных и может настраивать качествовоспроизведения. Существуетдостаточно много радио- и телевизионных станций, которые осуществляютвещание через Интернет. Широкойпопулярностью пользуются Web-камеры, установленные в самых разных уголках мира(на улицах городов, в музеях, в заповедниках и т. д.) и непрерывно передающие изображение.
Сеть Интернет растет очень быстрыми темпами, поэтому найти нужнуюинформацию среди сотен миллиардов Web-страниц и сотен миллионов файловстановится все сложнее. Для поиска информации используются специальные поисковыесистемы, которые содержат постоянно обновляемую информацию о местонахождении Web-страниц и файлов на сотняхмиллионов серверов Интернета. Поисковые системы содержат тематически сгруппированную информациюоб информационных ресурсах Всемирной паутины в базах данных. Специальныепрограммы-роботы периодически «обходят» Web-серверыИнтернета, читают все встречающиеся документы, выделяют в них ключевые слова и заносят в базуданных Интернет-адреса документов. Большинство поисковых систем разрешаютавтору Web-сайта самому внести информацию в базу данных,заполнив регистрационную анкету. В процессе заполнения анкеты разработчик сайта вносит адрессайта, его название, краткое описание содержания сайта, а также ключевые слова, по которым легче всего будет найти сайт.
В Интернете развита и электронная коммерция — коммерческая деятельность в сфере рекламы и распространения товарови услуг посредством использования сети Интернет. В настоящее времяэлектронная коммерция быстро развивается и, по статистике, уже более 100миллионов человек во всем мире регулярно совершают покупки в Интернет-магазинах. Однойиз самых быстроразвивающихся областейэлектронной коммерции является хостинг (от англ. «host» — «сервер»), т. е.услуги по размещению информации во Всемирнойпаутине. Хостинг включает в себя предоставление дискового пространства дляразмещения Web-сайтовна Web-сервере, предоставления к ним доступа по каналусвязи с определенной пропускной способностью, а также правадминистрирования сайта. Важной составляющей электронной коммерцииявляется информационно-рекламная деятельность. Многие фирмыразмещают на своих Web-сайтах в Интернете важную для потребителяинформацию (описание товаров и услуг, ихстоимость, адрес фирмы, телефон и e-mail, по которым можно сделать заказ и др.). Рекламав Интернете реализуется с помощью баннеров (от англ. «banner» — «рекламный заголовок»). В Интернете баннер представляет собой небольшую прямоугольную картинку, на которой размещается реклама Web-сайта или Web-страницы. Баннерымогут быть как статическими (показывается одна и та же картинка), так идинамическими (картинки постоянно меняются).Щелчок мышью по баннеру приводит кпереходу на Web-сайт, где можно болееподробно узнать о товарах или услугах, которые рекламируетбаннер. Простейшим вариантом электронной торговли являютсявиртуальные доски объявлений, где продавцы ипокупатели просто обмениваются информацией о предлагаемом товаре (аналог газеты «Из рук в руки»). Интересной формой электронной торговлиявляются Интернет-аукционы. На такие аукционы выставляютсясамые разные товары: произведения искусства, компьютерная техника, автомобили и т. д. Самой удобной для покупателя формойэлектронной торговли являются Интернет-магазины.В российском Интернете существуют уже сотни магазинов, в которых можнокупить все: компьютеры и программы, книги и CD, продукты питания и др. Покупатель в Интернет-магазине имеетвозможность ознакомиться с товаром(техническими характеристиками, внешним видом товара и т. д.), а такжеего ценой. Выбрав товар, потребитель можетсделать непосредственно из Интернета заказ на его покупку, в которомуказывается форма оплаты, время и местодоставки и т. д. Оплата производится либо наличными деньгами после доставкитовара, либо по кредитным карточкам. Впоследнее время для расчетов через Интернет стали использоваться цифровые деньги. Покупатель перечисляет определенную сумму обычных денег в банк, а взаменполучает определенную сумму цифровыхденег, которые существуют только вэлектронном виде и хранятся в «кошельке» (с использованием специальной программы) на компьютере покупателя.При расчетах через Интернет цифровые деньги поступают к продавцу, которыйпереводит их в банк, а взамен получаетобычные деньги.
4. Как Вы понимаетемашинный интеллект?
Машинный интеллект – этонечто иное, как внутренний интеллект ЭВМ, который обеспечивается ее собственнымоборудованием, т.е. развитие машинного интеллекта означает интеллектуализациюЭВМ, как соответствующее развитие ее архитектуры и структуры вместе свнутренним математическим обеспечением. Машинный интеллект состоит из трехлавных аспектов: восприимчивости в языкам пользователей; реализации методов исредств обработки знаний как сложных структур данных (ССД); автоматизированнойорганизации вычислительного процесса во взаимодействии с пользователями.
В целом машинныйинтеллект характеризует математические способности собственно машин, и являетсятаким образом «рамочным» понятием, обрамляющим и увязываемым между собойкраеугольные, фундаментальные принципы ЭВМ. Связь между понятием машинного интеллектаи искусственного интеллекта заключается главным образом в том, что машинныйинтеллект является аппаратной поддержкой искусственного интеллекта. Но в этомсмысле значение машинного интеллекта шире — поскольку он поддерживает решениелюбых задач, в том числе и традиционных вычислительных, облегчая, например, ихподготовку, которая сама по себе в свете развитых информационных технологийявляется уже одной из типичных задач искусственного интеллекта. Таким образом, машинныйинтеллект поддерживает искусственный интеллект, но его реализация охватываетвнедрение методов искусственного интеллекта в архитектуру машин.
Развитие машинногоинтеллекта отчетливо характеризуется в его трех приведенных главных аспектах,которые называются соответственно языковым, когнитивным и обрабатывающим. Вязыковом аспекте — это с учетом тенденций современного развития языковпрограммирования и методов организации вычислительного процесса дальнейшееповышение программного уровня и развитие системных средств внутреннего языка сприданием ему в целом объектно-ориентированного стиля. В когнитивном аспекте — это структурная поддержка работ со знаниями, как со сложными структурами данных(ССД) — причем с использованием логических и когнитивных построений в знаниях иразличных их функциональных назначений — в качестве денотатов и конотатов(обрабатываемых и управляющих знаний). В обрабатывающем аспекте — это повышениеуровня структурной автоматизации вычислительного процесса, как в режимеподготовки задач, так и в решении текущей интерпретации всего потока заданий идинамического управления их выполнением. В первом и втором аспектах машинныйинтеллект главным образом наделен на поддержку НСI, в третьем же аспектеглавным его назначением уже является обеспечение НРС в целом этот фактор приобретаетособое значение в условиях применения высокопроизводительной распределеннойобработки информации на основе параллельных архитектур, избавляя при этомпользователей от необходимости детального планирования и организациипараллельных процессов, и обеспечивая эффективность их прохождения.
Развитие машинногоинтеллекта во всех трех указанных аспектах настолько характерно ивзаимозависимо, что требует общих и нетривиальных решений, отражающих взаимноесогласование между ними и проводящих к созданию ЭВМ нового класса. Так,например, в монографии «Языки программирования и схемотехника СБИС»(Фути К., Судзуки Н.) ЭВМ сочетающие реализацию ЯВУ в качестве внутреннегоязыка и распределенную обработку информации назывались машинами будущего.Именно к такого рода машинам, да еще с развитой поддержкой работы со знаниями иотносится упоминавшаяся ЭВМ «ИРМ», как машина нового класса — интеллектуальныхрешающих машин. Комплекс взаимно согласованных главных технических решений,выработанных для данной машины, как раз и представляет собой наглядный пример,указанного развития машинного интеллекта применительно к универсальным ЭВМмассового использования, отвечающий современным требованиям, как HCI, так иHPC. С приведенными принципами развития машинного интеллекта в языковом иобрабатывающем аспектах оптимально сочетается и развитие его когнитивногоаспекта — при надлежащем выборе ССД для представления знаний. Т.е. этиструктуры должны лучшим образом соответствовать не только своему прямомуназначению, но и связывать между собой обрабатываемые данные (какпользовательские задания — языковый аспект) со средствами обработки(обрабатывающий аспект). Такими структурами целесообразно принять графы — посколькуими изображаются семантические сети, как наиболее универсальная формапредставления знаний и разные виды этих сетей (вычислительные схемы,классификационные сети, сценарии и др.) образуются приданием соответствующейсемантики вершинам и ребрам графов. Вычислительные схемы при этом как раз иобразуют связывающее звено между внутренним ЯВУ машины и микропроцессорнымполем обработки в ней, в котором эти схемы соответственно отображаются вкачестве параллельно исполняемых ветвей. Внутренний ЯВУ машины для этого долженобладать соответствующими средствами работы с графами, как в процессе ихобразования, так и при управлении от них процессом вычислений.
Развитие искусственногоинтеллекта в его центральном направлении, а именно моделирование рассуждений (врешении задач анализа и синтеза) вызывает необходимость соответствующего развитияи машинного интеллекта, особенно в его когнитивном аспекте. И вполнеестественным здесь является обращение к естественным механизмам мышления всмысле некоторого полезного их отражения в структурах ЭВМ. С такой целью ивыработан у нас так называемый системно-бионический подход, который отличаетсяот нейро-сетевого своей универсальностью и именно тем, что в нем производитсяспуск от мыслительных функций к реализующим их структурам, а не подъем отнижнего уровня структур к реализации уже ими этих функций. Такой подходаккумулирует оба кардинальных направления искусственного интеллекта (исоответственно и машинного интеллекта) — логическое и когнитивное(бионическое), а также символические и коннекционистические методыпредставления механизмов мышления (включая процессы в них).
Основными главнейшимичертами такой относительно простой концептуальной модели являются следующие:единая среда памяти и мыслительных процессов, происходящих в виде возбуждения вней пространственных смысловых структур, ассоциативно связанных между собой; двауровня мышления — осознаваемое и интуитивное; первое — последовательное, определяетсявозбуждением ''полных'' структур, охватывающих всю иерархию рецепторных исимвольных уровней среды (включая языковые ); второе -определяется произвольнымраспределением в среде возбуждением нейронных структур, передаваемым поассоциативным связям; · целенаправленное мышление как образование цепипричинно-следственных отношений, соединяющих модели исходной и целевойситуаций; · прохождение этого процесса как сочетание мышления на осознаваемом иинтуитивном уровням и возникновение «неожиданного» результата как случайногозамыкания цепи генератора проблемы; · пошаговый характер творческого процесса,в которой чередуются участки с превалированием либо осознаваемого, либоинтуитивного мышления — как соответственно рассуждений и догадок.
Главное значение данноймодели, пожалуй, познавательное — поскольку она объясняет множествонейро-психологических феноменов, но целесообразность и возможности некоторыхтехнических воплощений ее особенностей, безусловно, имеются. К ним уже можноотнести «активную память» интеллектуально-развитых машин, сочетаниепоследовательной — на высшем уровне и распределенной — на низшем уровнеобработки информации в машине, возможность осуществления распараллельногопоиска решений в достижении целевой ситуации и др.
5. Каково назначениеэкспертной системы?
Профессиональныеэкспертные системы достаточно широко используются в различных областях науки итехники. Такие системы позволяют автоматически выявлять причи/>нысбоев в работе сложных технических систем (например, космическихкораблей), распознать личность человека по его отпечаткам пальцев илирадужной оболочке глаза и т. д. Основная задача экспертныхсистем — распознавание объектов или состояний объекта. В процессе обучения встречается достаточно много учебных ситуаций,когда приходится выступать в ролиэксперта и распознавать тот или иной объект. Обычно такие задачивыполняются методом проб и ошибок, без осознания и фиксации стратегии поиска. Создание учебной экспертной системы позволяет осознать и зафиксировать последовательностьрассуждений или действий, котораяприводит к распознаванию того или иногообъекта среди некоторой совокупности.
В качестве примера можно рассмотреть лабораторную работупо химии «Распознавание химических удобрений». Даются удобрения, химическиереактивы и справочная таблица по взаимодействию шести различныхудобрений с некоторыми реактивами. Предлагается распознать каждое изудобрений. Экспертная система может быть представлена в виде алгоритма,состоящего из последовательности шагов с использованиемалгоритмической структуры «ветвление». Можно построить различныеалгоритмы поиска, однако необходимо стремиться к выборуоптимальной стратегии распознавания (достижения цели заминимальное число шагов). Такая стратегия будетреализована, если каждый шаг будет максимально уменьшать неопределенность(нести максимальное количество информации).
Можно создать экспертную систему распознавания удобрений с использованиемязыка Visual Basic. Экспертная система будет задавать пользователю сериивопросов о результатах взаимодействия вещества с кислотой, щелочью и солью илио внешнем виде удобрений. Пользователь будет отвечать «да» или «нет» (наосновании опытов или теоретических знаний). В результате нескольких серийвопросов будут определены названия всех удобрений. При разработке сложногоалгоритма необходимо выделить в нем последовательности действий, которыереализуют решение каких-либо подзадач и могут вызываться из основногоалгоритма. Такие алгоритмы называются вспомогательными и алгоритмических языкахпрограммирования реализуются в форме подпрограмм, которые вызываются изосновной программы.
Значение работы экспертной системы, на примере распознавания удобрений,заключается в том, что данные экспертная система позволит более эффективноспланировать и провести распознавание удобрений в процессе выполнениялабораторной работы по химии в школе, либо в агропромышленных комплексах приподборе более необходимого удобрения. Принцип работы экспертной системыраспознавания удобрения аналогичен принципам работы и других экспертных систем,облегчающих работу пользователей в различных сферах деятельности: правовой,финансово-хозяйственной, административной, поисковой и т.п.