УДК 004(075.8)
ББК 32.97я73
И74
АВТОРЫ:
Н.В. Макарова, профессор, доктор педагогических наук – научное
и общее редактирование; предисловие; гл. 1, 2, 3, 8, 9, 12 и 14;
Л.А. Матвеев, профессор, доктор экономических наук – гл. 13 и 14, подразд. 3.4;
В.Л. Бройдо, профессор, кандидат технических наук – гл. 4, 5 и 7;
Т.А. Гаврилова, профессор, доктор технических наук – гл. 16 и 17;
Е.Л. Рамин, доцент, кандидат технических наук – гл. 10 и 11;
О.П. Ильина, доцент, кандидат экономических наук – гл. 8, 18 и 19;
В.Б. Ступак, доцент – гл. 6;
Е.В. Стельмашонок, доцент, кандидат экономических наук – гл. 15
РЕЦЕНЗЕНТЫ:
Кафедра «Информационные системы в экономике и менеджменте»
Санкт-Петербургского государственного технического университета;
В.В. Александров, профессор Санкт-Петербургского института информатики
и автоматизации Российской академии наук, доктор технических наук;
Г.А. Краюхин, профессор Санкт-Петербургской государственной
инженерно-экономической академии, доктор экономических наук
Данный учебник является победителем по дисциплине «Информатика»
Всероссийского конкурса учебников нового поколения
по общим фундаментальным естественнонаучным дисциплинам
Информатика: Учебник. – 3-е перераб. издание / Под ред. професссора
И Н.В. Макаровой. – М.: Финансы и статистика, 2024. – Режим доступа:74
https://finstat.ru/wp-content/uploads/2024/04/Makarova-Informatika_
Uchebnik.pdf, ограниченный. Загл. с экрана. – 768 с.: ил.
ISBN 978-5-00184-117-3
Рассмотрены разделы информатики, определяющие базовый уровень подготовки специалистов:
основы информационной культуры, современные технические средства и программный
инструментарий новых информационных технологий (системное и прикладное
программное обеспечение, инструментарий создания программных продуктов).
Для студентов, изучающих дисциплину «Информатика», преподавателей, слушателей
институтов повышения квалификации; может быть использован широким кругом пользователей
персонального компьютера.
УДК 004(075.8)
ББК 32.97я73
ISBN 978-5-00184-117-3
© Коллектив авторов, 2009, 2024
© ООО «Издательство «Финансы
и статистика», 2024
Стр.3
ОГЛАВЛЕНИЕ
К ЧИТАТЕЛЮ ............................................................3
ÏÐÅÄÈÑËÎÂÈÅ...........................................................5
Раздел 1. ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ КУЛЬТУРЫ
Глава 1. ПЕРЕХОД К ИНФОРМАЦИОННОМУ ÎÁÙÅÑÒÂÓ.................. 13
1.1. ИНФОРМАТИЗАЦИЯ ОБЩЕСТВА ........................................14
Представление об информационном обществе (14). Роль информатизации в
развитии общества (17). Об информационной культуре (21)
1.2. ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ОБЩЕСТВА .........................23
Информационные ресурсы (23). Информационные продукты и услуги (24).
Рынок информационных продуктов и услуг (28). Правовое регулирование
на информационном рынке (33)
1.3. ИНФОРМАТИКА—ПРЕДМЕТ И ÇÀÄÀ×È.................................34
Появление и развитие информатики (34). Структура информатики (36)
Ключевые ïîíÿòèÿ. Вопросы для самопроверки. Литература ..................38
Глава 2. ИЗМЕРЕНИЕ И ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ ................ 40
2.1. ИНФОРМАЦИЯ И ЕЕ ÑÂÎÉÑÒÂÀ.........................................41
Информация и данные (41). Формы адекватности информации (42). Меры
информации (43). Качество информации (47)
2.2. КЛАССИФИКАЦИЯ И КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ ...................48
Система классификации (48). Система кодирования (54). Классификация
информации по разным признакам (56)
Ключевые ïîíÿòèÿ. Вопросы для самопроверки. Литература ..................59
Глава 3. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ ................ 61
3.1. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ........................................62
Общее представление (62). Роль структуры управления в информационной
системе (65). Примеры информационных систем (70)
3.2. СТРУКТУРА И КЛАССИФИКАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ .......71
Структура информационной системы (71). Классификация
информационных систем по признаку структурированности задач (75).
Классификация информационных систем по функциональному признаку и
уровням управления (78). Прочие классификации информационных систем
(85)
3.3. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ....................................87
Понятие информационной технологии (87). Этапы развития информационных
технологий (92). Проблемы использования информационных технологий
(94)
Стр.760
760
ОГЛАВЛЕНИЕ
3.4. ВИДЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ .............................97
Информационная технология обработки данных (97). Информационная
технология управления (99). Автоматизация офиса (101). Информационная
технология поддержки принятия решений (106). Информационная
технология экспертных систем (111)
Ключевые ïîíÿòèÿ. Вопросы для самопроверки. Литература .................113
Раздел 2. ТЕХНИЧЕСКАЯ БАЗА ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Глава 4. АРХИТЕКТУРА ПЕРСОНАЛЬНОГО ÊÎÌÏÜÞÒÅÐÀ............... 119
4.1. ИНФОРМАЦИОННО-ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ............120
Представление информации в ЭВМ (120). Логические основы построения
ПК (124). Программное управление ЭВМ (127)
4.2. ФУНКЦИОНАЛЬНО-СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ....................129
Основные блоки ПК и их назначение (129). Внутримашинный системный
интерфейс (135). Функциональные характеристики ПК (139)
4.3. МИКРОПРОЦЕССОРЫ ..................................................141
Типы микропроцессоров (141). Структура микропроцессора (144).
Последовательность работы блоков ПК (148)
4.4. ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ПК ...................................148
Регистровая КЭШ-память (148). Основная память (149). Внешняя память
(152). Сравнительные характеристики запоминающих устройств (160)
4.5. ОСНОВНЫЕ ВНЕШНИЕ УСТРОЙСТВА ÏÊ...............................161
Клавиатура (161). Видеотерминальные устройства (165). Принтеры (169).
Сканеры (172)
4.6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА ......174
Ключевые ïîíÿòèÿ. Вопросы для самопроверки. Литература .................178
Глава 5. СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ЭВМ .................. 181
5.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ÝÂÌ................................................182
5.2. БОЛЬШИЕ ÝÂÌ.........................................................186
5.3. МАЛЫЕ ЭВМ ...........................................................188
5.4. ПЕРСОНАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ ......................................189
5.5. СУПЕРЭВМ .............................................................190
5.6. ÑÅÐÂÅÐÛ...............................................................193
5.7. ПЕРЕНОСНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ .........................................193
5.8. ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ÑÈÑÒÅÌ.................197
Ключевые ïîíÿòèÿ. Вопросы для самопроверки. Литература .................200
Глава 6. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ ..................................... 202
6.1. КОММУНИКАЦИОННАЯ СРЕДА И ПЕРЕДАЧА ÄÀÍÍÛÕ.................203
Назначение и классификация компьютерных сетей (203). Характеристика
процесса передачи данных (207). Аппаратная реализация передачи данных
(211). Звенья данных (216)
Стр.761
ОГЛАВЛЕНИЕ
761
6.2. АРХИТЕКТУРА КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ ..............................219
Эталонные модели взаимодействия систем (219). Протоколы компьютерной
сети (222)
6.3. ЛОКАЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ ...............................226
Особенности организации ЛВС (226). Типовые топологии и методы доступа
ЛВС (228). Объединение ЛВС (232)
6.4. ГЛОБАЛЬНАЯ СЕТЬ INTERNET .........................................234
Представление о структуре и системе адресации (234). Способы
организации передачи информации (237)
6.5. ЛОКАЛЬНАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ NOVELL NETWARE ............242
Варианты реализации ЛВС Novell (242). Характеристика сетевой
операционной системы NetWare (244). Назначение основных команд
NetWare (250). Организация защиты сетевых ресурсов в NetWare (252).
Ключевые ïîíÿòèÿ. Вопросы для самопроверки. Литература .................257
Глава 7. ОФИСНАЯ ТЕХНИКА ........................................ 261
7.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ОФИСНОЙ ÒÅÕÍÈÊÈ...............................262
7.2. СРЕДСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ, ХРАНЕНИЯ, ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ
И ОБРАБОТКИ ДОКУМЕНТОВ ..........................................263
Средства составления и изготовления документов (263). Средства хранения
документов (265). Средства транспортирования документов (267). Средства
обработки документов (268)
7.3. СРЕДСТВА КОПИРОВАНИЯ И РАЗМНОЖЕНИЯ ДОКУМЕНТОВ ..........270
Классификация средств (270). Средства копирования документов (271).
Средства оперативной полиграфии (273)
7.4. СРЕДСТВА АДМИНИСТРАТИВНО-УПРАВЛЕНЧЕСКОЙ ÑÂßÇÈ...........276
Характеристика систем административно-управленческой связи (276).
Системы передачи недокументированной информации (279). Системы
передачи документированной информации (285).
7.5. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ В ОРГТЕХНИКЕ ..........................290
Системы управления электронными документами (290). Компьютерные
системы административно-управленческой связи (292)
Ключевые ïîíÿòèÿ. Вопросы для самопроверки. Литература .................293
Раздел 3. СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРА
Глава 8. СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ПРОГРАММНОГО
ÎÁÅÑÏÅ×ÅÍÈß............................................. 297
8.1. ПРОГРАММНЫЕ ПРОДУКТЫ И ИХ ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ....298
Основные понятия программного обеспечения (298). Характеристика
программного продукта (302). Защита программных продуктов (308)
8.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ ......................312
Классы программных продуктов (312). Системное программное
обеспечение (314). Инструментарий технологии программирования (319).
Пакеты прикладных программ (326)
Ключевые ïîíÿòèÿ. Вопросы для самопроверки. Литература .................334
Стр.762
762
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 9. ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА MS DOS ..........................337
9.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ .................................................338
Назначение операционной системы (338). Понятие файла (339). Способы
обращения к файлу (340)
9.2. ХАРАКТЕРИСТИКА MS DOS.............................................343
Организация доступа к файлу (343). Модульная структура MS DOS (350).
Размещение MS DOS на диске и в оперативной памяти (355). Загрузка MS
DOS в оперативную память с диска (358)
9.3. ТЕХНОЛОГИЯ РАБОТЫ В MS DOS.......................................360
Общие сведения о командах (360). Основные команды для работы с
каталогами (363). Основные команды для работы с файлами (365).
Основные команды для работы с дисками (368). Создание и использование
командного файла (371). Командный файл автонастройки операционной
системы AUTOEXEC.BAT (373). Настройка операционной системы с
помощью файла конфигурации CONFIG.SYS (375)
Ключевые ïîíÿòèÿ. Вопросы для самопроверки. Литература .................378
Глава 10. NORTON COMMANDER — ИНСТРУМЕНТАРИЙ РАБОТЫ
В СРЕДЕ MS DOS ...........................................381
10.1. ОБЩИЕ ÑÂÅÄÅÍÈß.....................................................382
Назначение и основные возможности пакета (382). Состав пакета и его
запуск (383). Основные принципы взаимодействия пользователя с пакетом
(383)
10.2. РАБОТА С ПАНЕЛЯМИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОКНА ...................386
Структура информационного окна (386). Выбор диска для панели (387).
Основные виды панелей, их структура и назначение (387)
10.3. УПРАВЛЕНИЕ ПАКЕТОМ ПРИ ПОМОЩИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ КЛАВИШ И
НИСПАДАЮЩЕГОМЕНЮ ..............................................392
Назначение функциональных клавиш (392). Управление пакетом при
помощи ниспадающего меню (398)
10.4. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТАРИЙ ÏÀÊÅÒÀ....................408
Меню пользователя и его создание (408). Обработка расширений (411).
Работа с архивными файлами (413)
Ключевые ïîíÿòèÿ. Вопросы для самопроверки. Литература .................415
Глава 11. СЕРВИСНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ В СРЕДЕ MS DOS . . 417
11.1. ПРОГРАММЫ-АРХИВАТОРЫ ...........................................418
Общие сведения об архивации файлов (418). Программа-архиватор Arj
(420). Многофункциональный интегрированный архиватор Rar (427)
11.2. ПРОГРАММЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ МАГНИТНЫХ ДИСКОВ ................435
Назначение программ обслуживания (435). Восстановление информации на
дисках (436). Восстановление поврежденных файлов и дисков (440).
Устранение фрагментации дисков и ускорение их работы (444)
11.3. АНТИВИРУСНЫЕ ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА ..........................447
Характеристика компьютерных вирусов (447). Программы обнаружения и
защиты от вирусов (450)
Ключевые ïîíÿòèÿ. Вопросы для самопроверки. Литература .................455
Стр.763
ОГЛАВЛЕНИЕ
763
Глава 12. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ WINDOWS 95 И WINDOWS 98....... 458
12.1. Концепция операционных систем Windows 95 и Windows 98 ..................459
История развития графической системной среды (459). Требования к аппаратной
части (461). Концепция операционной системы Windows 95 (461).
Концепция операционной системы Windows 98 (465).
12.2. Объектно-ориентированная платформа Windows............................466
Объектно-ориентированное программирование (466). Объекты файловой
системы — файл и папка (468). Объекты пользовательского уровня — приложение
и документ (472). Пользовательский графический интерфейс
Windows (473).
12.3. Организация обмена äàííûìè.............................................480
Что такое обмен данными (480). Понятие составного документа (480). Обмен
данными перетаскиванием объекта мышью (482). Обмен данными через
буфер (482). Технология внедрения и связывания объектов OLE (484).
12.4. Программные средства Windows 98 ........................................489
Программа Проводник (489). Настройка среды Windows (490). Стандартные
приложения прикладного назначения (491). Стандартные приложения служебного
назначения (496).
Ключевые ïîíÿòèÿ. Вопросы для самопроверки. Литература .................500
Раздел 4. ПРИКЛАДНЫЕ ПРОГРАММНЫЕ ПРОДУКТЫ
Глава 13. ТЕКСТОВЫЙ ПРОЦЕССОР ................................... 507
13.1. БАЗОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ .............................................508
Основные понятия (508). Копирование, перемещение и удаление текста
(510). Форматирование текста (512). Работа с окнами (513)
13.2. РАБОТА С ТЕКСТОМ ...................................................514
Минимальный набор типовых операций (514). Расширенный набор типовых
операций (515)
13.3. РАБОТА ИЗДАТЕЛЬСКИХ СИСТЕМ .....................................520
Особенности издательских систем (520). Основы создания документа (523)
Ключевые ïîíÿòèÿ. Вопросы для самопроверки. Литература .................526
Глава 14. ТАБЛИЧНЫЙ ÏÐÎÖÅÑÑÎÐ................................... 528
14.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ .................................................529
История появления и развития электронной тaблицы (529). Интерфейс
табличного процессора (530). Данные, хранимые в ячейках электронной
таблицы (533). Автоматическое изменение относительных ссылок при
копировании и перемещении формул (538)
14.2. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ТАБЛИЧНЫХ ПРОЦЕССОРОВ ...542
Характеристика режимов и команд (542). Графические возможности (547)
14.3. ТЕХНОЛОГИЯ РАБОТЫ В ЭЛЕКТРОННОЙ ÒÀÁËÈÖÅ....................549
Обобщенная технология работы (549). Проектирование электронной
таблицы (550). Объединение электронных таблиц (552). Макросы как
средство автоматизации работы (555). Электронная таблица для поддержки
принятия решений (556)
Ключевые ïîíÿòèÿ. Вопросы для самопроверки. Литература .................558
Стр.764
764
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 15. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БАЗОЙ ДАННЫХ ..................... 560
15.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ .................................................561
База данных (561). Виды моделей данных (564)
15.2. РЕЛЯЦИОННЫЙ ПОДХОД К ПОСТРОЕНИЮ ИНФОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
........................................................................568
Понятие информационного объекта (568). Нормализация отношений (569).
Типы связей (571). Построение инфологической модели (573)
15.3. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ÑÓÁÄ............................575
15.4. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ РАБОТЫ В ÑÓÁÄ...............................580
Команды для выполнения типовых операций (580). Обобщенная технология
работы (583)
Ключевые ïîíÿòèÿ. Вопросы для самопроверки. Литература .................587
Глава 16. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ÑÈÑÒÅÌÛ............................. 589
16.1. ВВЕДЕНИЕ В ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ ..........................590
История развития искусственного интеллекта (590). Направления развития
искусственного интеллекта (592). Данные и знания (594). Модели
представления знаний (595)
16.2. ЭКСПЕРТНЫЕ ÑÈÑÒÅÌÛ: СТРУКТУРА И ÊËÀÑÑÈÔÈÊÀÖÈß...........599
Предметные области для экспертных систем (599). Обобщенная структура
экспертной системы. Основные понятия и определения (600).
Классификация экспертных систем (602). Инструментальные средства
построения экспертных систем (605)
16.3. ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ ...................606
Этапы разработки (606). Этап 1: выбор подходящей проблемы (606). Этап 2:
разработка прототипной системы (609). Этап 3: развитие прототипа до
промышленной ЭС (612). Этап 4: оценка системы (613). Этап 5: стыковка
системы (613). Этап 6: поддержка системы (614)
Ключевые ïîíÿòèÿ. Вопросы для самопроверки. Литература .................614
Глава 17. ИНЖЕНЕРИЯ ÇÍÀÍÈÉ....................................... 617
17.1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЗНАНИЙ ....................618
Стратегии получения знаний (618). Психологический аспект (620).
Лингвистический аспект (623). Гносеологический аспект (625)
17.2. ПРАКТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ÇÍÀÍÈÉ......................629
Классификация методов (629). Пассивные методы (630). Активные методы
(632). Экспертные игры (636). Текстологические методы (638)
17.3. СТРУКТУРИРОВАНИЕ ÇÍÀÍÈÉ.........................................640
Концептуальная структура предметной области (640). Функциональная
структура предметной области (641). Формализация и программная
реализация базы знаний (643)
Ключевые ïîíÿòèÿ. Вопросы для самопроверки. Литература .................643
Стр.765
ОГЛАВЛЕНИЕ
765
Раздел 5. ИНСТРУМЕНТАРИЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Глава 18. СОЗДАНИЕ ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА ...................... 647
18.1. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ.....648
Классификация методов проектирования программных продуктов (648).
Этапы создания программных продуктов (651). Структура программных
продуктов (653). Проектирование интерфейса пользователя (654)
18.2. СТРУКТУРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРОГРАММИРОВАНИЕ ..........657
Нисходящее проектирование (657). Модульное программирование (658).
Структурное программирование (660)
18.3. ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ..................662
Основные понятия объектно-ориентированного проектирования (662).
Методика объектно-ориентированного проектирования (664)
Ключевые ïîíÿòèÿ. Вопросы для самопроверки. Литература .................665
Глава 19. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
В СРЕДЕ MICROSOFT OFFICE ................................ 667
19.1. АВТОМАТИЗАЦИЯ РАБОТЫ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ В СРЕДЕ
MICROSOFT OFFICE ....................................................668
Среда работы пользователя и ее настройка (668). Настройка главного меню
(674). Настройка панелей инструментов (677). Использование “горячих”
клавиш (679). Макропрограммирование (680). Шаблоны документов (686)
19.2. СОЗДАНИЕ ПРИЛОЖЕНИЙ НА ЯЗЫКЕ VISUAL BASIC
FOR APPLICATIONS.....................................................688
Характеристика языка VBA (688). Операторы языка VBA (696). Работа с
файлами (708). Диалоговые окна (714)
19.3. РЕЛЯЦИОННЫЕ ЯЗЫКИ МАНИПУЛИРОВАНИЯ ДАННЫМИ .............720
Реляционные модели (720). Классификация реляционных языков (726).
Основные характеристики языка SQL (731). Организация запросов к базе
данных на языке SQL (736)
Ключевые ïîíÿòèÿ. Вопросы для самопроверки. Литература .................740
ОСНОВНЫЕ ÀÁÁÐÅÂÈÀÒÓÐÛ...........................................743
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ............................................748
Đ
Стр.766