Локальные компьютерные сети (лвс).
Локальная сеть (локальная вычислительная сеть, ЛВС) – это комплекс оборудования и программного обеспечения, обеспечивающий передачу, хранение и обработку информации.
Назначение локальной сети - осуществление совместного доступа к данным, программам и оборудованию. Локальная сеть предоставляет возможность совместного использования оборудования
В состав локальной сети (ЛВС) входит следующее оборудование: Активное оборудование – коммутаторы, маршрутизаторы, медиаконвекторы; Пассивное оборудование – кабели, монтажные шкафы, кабельные каналы, коммутационные панели, информационные розетки; Компьютерное и периферийное оборудование – серверы, рабочие станции, принтеры, сканеры.
Основные характеристики локальной сети Скорость - важнейшая характеристика локальной сети; Адаптируемость - свойство локальной сети расширяться и устанавливать рабочие станции там, где это требуется; Надежность - свойство локальной сети сохранять полную или частичную работоспособность вне зависимости от выхода из строя некоторых узлов или конечного оборудования.
Глобальные компьютерные сети.
Глобальная сеть — это объединение компьютеров, расположенных иа большом расстоянии, для общего использования мировых информационных ресурсов.
В настоящее время для обеспечения связи в глобальных сетях выработаны единые правила — технология Интернет. Эти правила устанавливают: - единый способ подключения отдельного компьютера или локальной сети к глобальной; - единые правила передачи данных; - единую систему идентификации компьютера в сети (сетевой адрес).
Линии и каналы связи разнообразны : телефонные линии, электрическая сеть, радиолинейный кабель , спутниковая связь. В зависимости от канала используют разного типа модемы, адаптеры, маршрутизаторы. Для обеспечения необходимой совместимости на каждом из семи возможных уровней архитектуры компьютерной сети действуют специальные стандарты, называемые протоколами. Они определяют характер аппаратного взаимодействия компонентов сети (аппаратные протоколы) и характер взаимодействия программ и данных (программные протоколы). Физически функции поддержки протоколов исполняют аппаратные устройства (интерфейсы) и программные средства (программы поддержки протоколов). Программы, выполняющие поддержку протоколов, также называют протоколами.
Этапы решения задачи на ЭВМ.
Постановка задачи (исходные данные, определённые конечные цели, задача записывается с использованием естественного языка).
Разработка математической модели задачи. Задача записывается на языке математики.
Выбор метода решения задачи. Разработка эффективного метода решения полученной математической задачи.
Разработка алгоритма решения задачи. Алгоритм – конечная последовательность однозначных предписаний (команд), использование которых к решению задачи.
Разработка программы решения задачи. Алгоритм решения задачи записывается на языке программирования.
Отладка программы – процесс выявления и устранения ошибок в программе, синтаксических и семантических (логических). Следует запустить программу на исполнение, ввести исходные данные, произвести вычисления, проанализировать.
Передача программы на эксплуатацию.
Понятие алгоритма. Основы алгоритмизации. Структурный подход.
Алгоритм – конечная последовательность однозначных предписаний (команд), использование которых к решению задачи. Алгоритм может быть записан с помощью блок-схемы, текстовым предписанием, с помощью рисунков, таблично или на специальном алгоритмическом языке. Наиболее популярны блок-схемы и предписания. Преимущество блок-схем — в наглядности алгоритма.
Основными свойствами алгоритма являются:
дискретность — представление алгоритма в виде последовательности шагов;
массовость — применимость алгоритма к некоторому множеству исходных данных;
определенность — за конечное число шагов либо должен быть получен результат, либо доказано его отсутствие;
однозначность — при повторном применении алгоритма к тем же исходным данным должен быть получен тот же результат.
И
з
перечисленных свойств лишь дискретность
является обязательным свойством
алгоритма. Можно привести примеры,
когда невыполнение свойств массовости,
определенности и однозначности не
позволяет говорить об отсутствии
алгоритма.
Для изображения алгоритмов будем использовать блок-схемы, формируемые из типовых блоков, показанных на рис. 1.
В теории алгоритмов доказано, что любой, сколь угодно сложный алгоритм может быть составлен из трех основных алгоритмических структур: линейной, ветвления и цикла, показанных, соответственно на рис. 2, 3, 4.
Линейная структура предполагает последовательное выполнение действий, без их повторения или пропуска некоторых действий. Обычно программисты стремятся к тому, чтобы алгоритм имел линейную структуру.
Структура "ветвление" предполагает выполнение одной из двух групп действий в зависимости от выполнения условия в блоке ветвления. На рис. 3 знаком "+" показано выполнение условия, а знаком "-" — его невыполнение..
Структура "цикл" имеет несколько разновидностей. На рис. 4 показан цикл типа "пока" с предусловием. Действия внутри этого цикла повторяются пока выполняется условие в блоке ветвления, причем сначала проверяется условие, а затем выполняется действие. Достаточно часто используются другие типы цикла, показанные на рис. 5 и 6.
В цикле с постусловием проверка условия выхода из цикла выполняется после очередного действия. Цикл "для" является модификацией цикла "пока" для ситуации, когда заранее известно количество повторений некоторых действий. Запись в блоке заголовка цикла на рис.6 показывает пример описания заголовка цикла, в котором действия повторяются столько раз, сколько целых значений приобретает параметр цикла i от своего начального значения 1 до конечного N с шагом 1. Обычно шаг не указывается, если он равен 1.
При разработке блок-схемы допускается делать любые записи внутри блоков, однако эти записи должны содержать достаточно информации для выполнения очередных действий.
Структурный подход – любой алгоритм может быть построен с использованием только базовых конструкций (следования, ветвления, цикла)
Языки программирования. Системы программирования.
Язык программирования — формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под её управлением.
При классификации языков выделяют следующие типы языков:
Ассемблерные языки — являются символьным представлением машинных языков конкретного компьютера.
Метаязыки — языки, используемые для формального описания других языков.
Императивные языки — это языки, оперирующие командами, изменяющими значение элементов данных, располагают операциями присваивания и циклами. К ним относятся все современные языки программирования.
Декларативные языки — языки, оперирующие инструкциями данным и отношениями между ними. Алгоритм скрывается семантикой языка. Это аппликативные языки, языки логики и объектно-ориентированные языки. Примеры декларативных свойств - сложные множества и инструкции поиска по шаблону.
Процедурные языки — позволяют определять отдельные методы вычисления какой-нибудь проблемы. Включают в себя императивные и функциональные языки.
Аппликативные языки — функции применяются к значениям без побочного эффекта. Это Функциональные языки во всем своем многообразии.
Функциональные языки — оперируют функциями высокого порядка. В них манипуляции совершаются напрямую функциями, а не данными. К категории функциональных языков относятся Lisp, FP, APL, Nial, Krc.
Объектно-ориентированные языки — языки, в которых данные и функции, имеющие доступ к ним рассматриваютс как один модуль. Пример: ObjectPascal, С++, Java, ObjectiveCaml.
Языки запросов — обеспечивают интерфейс к базам данных.
Языки четвертого поколения (4GL) — высокоуровневые языки, могут использовать естественный английский язык или визуальные конструкции. Алгоритмы или структуры данных обычно выбираются компилятором.
Языки логики — языки, оперирующие предикатами и их отношениями p(x, Y)
Системы программирования – языки программирования + соответствующие им трансляторы. Транслятор представляет собой программу, на основе которой машина преобразует вводимые в нее программы на машинный язык, поскольку вычислительная машина может выполнять программы, записанные только на языке машины, и алгоритмы, заданные на другом языке, должны быть перед их выполнением переведены на машинный язык.
Языки программирования делятся на низкоуровневые и высокоуровневые в зависимости от степени детализации.