Чариков ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

4 ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОФОРМЛЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Процесс и средства оформления научных работ. Используемые программные средства

Результаты научных исследований могут быть представлены в виде отчета, доклада, статьи и т. п., в оформлении которых в настоящее время широко используются средства вычислительной техники. Обычно процесс создания научного документа включает:

1)Подготовку текстовой части, содержащей формулы и спецсимволы.

2)Формирование таблиц и их графическое отображение.

3)Подготовку иллюстраций в виде схем, рисунков, чертежей, графиков, диаграмм.

4)Грамматический и лексический контроль.

5)Импорт рисунков и графических изображений из других систем.

6)Прямой и обратный переводы.

7)Форматирование документа и печать.

Названные операции в основном поддерживаются текстовыми и табличными процессорами общего назначения, системами грамматического контроля, автоматизированного перевода, а также комплексными и интегрированными системами.

Необходимо отметить, что подготовка научных работ насыщенных математическими, химическими формулами, имеющими несколько уровней, представляет определенные трудности. Проблема решается использованием специальных редакторов для научных документов, к которым можно отнести: MathType, OpenOffice Writer, LaTeX и др. Возможно использование для этих целей системы MathCAD.

Подготовка научных текстов сильно насыщенных формулами наиболее эффективна в системе TEX (ViTEX ), где набор формул выполняется средствами специального языка, что ускоряет процесс в 2 – 3 раза.

Тестовый редактор Word поддерживает процесс создания научных документов следующими средствами:

1)Функция Вставка/Символ позволяет использовать в тексте различные символы.

2)Кнопки «Надстрочный», «Подстрочный» и соответствующий пункт меню Формат/Шрифт обеспечивают соответственно установку верхних и нижних индексов.

3)Редактор формул Equation обеспечивает возможность набора формул с символами греческого алфавита, математического анализа и т. п.

4)Выполнение несложных схем и изображений с помощью функции панели инструментов – «Рисование», в особенности полезной для создания блок-схем.

5)Создание и редактирование таблиц (пункт Таблица).

6)Грамматический контроль – пункт Сервис/Орфография.

7)Замена повторяющихся слов на синонимы (пункт Сервис/Язык/Тезаурус). В создании научных документов, кроме редакторов научных текстов, используются следующие программные средства.

Формирование табличной информации целесообразно вести средствами табличных

процессоров (Excel, OpenOffice Calc) с использованием возможностей графического отображения.

Для создания сложных графических иллюстраций в научных документах удобнее применять системы деловой графики (например, CorelDraw, Adobe Illustrator) и геометрического моделирования (AutoCAD, Компас и т. п.).

Эффективный грамматический контроль текста выполняется с помощью специализированных систем типа Орфо, Hunspell, Aspell и т. п.

Фотоизображения в текст документа можно встраивать, используя сканирование и средства оптического распознавания, средства их редактирования и цифровую фотографию

(например, FineReader, Adobe Photoshop и т. п.).

101

Автоматизированный перевод может быть реализован системами Promt, Socrat, Google

Translate

В обеспечении комплексного создания документов в настоящее время существуют направления:

1)Применение интегрированных программных систем, обеспечивающих в рамках одной системы создание текста, таблиц, графиков (Framework, Works).

2)Использование комплексов взаимосвязанных программ в рамках одной операционной оболочки. Например, MS Office включает самостоятельные ПС Word, Excel и др., но имеющие механизм эффективного обмена данными.

3)Гиперсреды и мультимедийные системы.

4.2Комплексы взаимодействующих приложений. Основные сведения

Комплексы взаимодействующих приложений создаются в соответствующих операционных средах, как набор самостоятельно работающих систем. Наиболее известны такие комплексы, как: OpenOffice, LibreOffice, Microsoft Office (MS Office) и др. Наиболее эффективным комплексом автоматизации делопроизводства является

MS Office. Обычно он включает:

•текстовый процессор Word;

•табличный процессор Excel;

•систему для создания презентаций PowerPoint;

•систему управления базами данных Access.

Кроме того, в MS Office могут входить средства для работы с электронной почтой, для планирования работы офиса и т. п.

Каждое приложение в MS Office имеет конкретное назначение, однако располагает стандартным интерфейсом, приспособленным к решению задач программы. Программы MS Office имеют средства для взаимодействия, обеспечивают необходимый доступ к данным, создаваемым в различных приложениях. Все это дает возможность эффективного создания комплексных документов, в том числе и разными пользователями. Под комплексным документом здесь понимается документ,

включающий текст, таблицы, графики, рисунки и т. п.

При работе в интегрированной среде MS Office используются следующие понятия:

1)Документ-приемник – это файл, содержащий данные, созданные в других программах. То есть документ-приемник – это составной документ.

2)Документ-источник – файл, из которого берется информация.

3)Объект – некоторый элемент документа (фрагмент текста, рисунок, фрагмент или вся таблица, график, диаграмма и т. п.)

4)Приложение-клиент – программа, с помощью которой создается составной документ.

5)Приложение-сервер – программа, в которой создается объект.

Существенными понятиями рассматриваемой среды являются также понятия о способах обмена данными между программами и документами.

Обмен данными между программами может осуществляться следующими способами:

1)Копирование и перемещение (вырезание) – это простой перенос объекта из одного документа в другой без установления каких-либо связей.

2)Связывание – способ, обеспечивающий связь объекта с документом источником, где его изменения программой-сервером автоматически отражаются в составном документе. При этом необходимо сохранение документа источника.

3)Внедрение – обеспечивает связь объекта с программой-сервером, но без отслеживания изменений. При данном виде связи предоставляется возможность редактировать объект в составном документе средствами программы-сервера. Сохранять документ-источник здесь нет необходимости, однако внедренные объекты увеличивают объем

102

файла документа-приемника.

4.3Обмен данными в MS Office

Для реализации способов обмена данными в MS Office используются следующие средства:

•буфер обмена Windows;

•динамический обмен данными – DDE;

•технология связи и внедрения объектов – OLE;

•технология связи в офисе (OfficeLinks);

•замена формата файлов.

Использование буфера обмена Windows для копирования и перемещения фрагментов документов между приложениями аналогично действию этих операций в пределах одного документа и отличается необходимостью перехода в соответствующее открытое приложение. Здесь используются команды: Вырезать, Копировать, Вставить. Вставить объект из буфера обмена можно сколько угодно раз. Как правило, при копировании информации в буфер его предыдущее содержимое пропадает – если только приложение не перегружает функциональность стандартного буфера обмена операционной системы своим, расширенным, функционалом. Связь типа DDE позволяет установить постоянную связь между двумя открытыми приложениями через буфер обмена. Порядок выполнения работ здесь следующий: запускаются обе программы, выделяются необходимые фрагменты документов, выполняется команда Копировать, в документе-приемнике указывается место вставки и вызывается команда Правка/Специальная вставка. В диалоговом

окне данного режима выполняются необходимые процедуры.

Способ связывания при этом реализуется включением кнопки Вставить связь, а способ внедрения – кнопкой Вставить. Здесь следует учитывать, что невозможно установить связь с файлом, еще не записанным на диск.

Вставляемый в документ-приемник фрагмент может быть изображен полностью или в виде значка при установке соответствующего флажка в диалоговом окне.

Технология OLE позволяет использовать вставку объекта непосредственно из документа-источника, что может быть удобно для установления связи с неактивным приложением.

Внедрение объекта этим способом выполняется в следующей последовательности: указывается место вставки объекта, активизируется пункт Вставка/Объект, в диалоговом окне которого используется вкладка Создать из файла с указанием необходимого файла. Способ связывания или внедрения реализуется флаж ком – Связать с файлом.

С помощью вкладки Создать новый пункта Вставка/Объект можно вставить в документ объект в виде фрагмента, в том числе из вспомогательных программ (например, из

WordArt, ClipArt и т. п.).

Управление связями объектов DDE или OLE выполняется из диалогового окна

Правка/Связи.

Изменения в перенесенном фрагменте выполняются средствами программы сервера, которая активизируется двойным щелчком левой кнопки мыши по данному объекту (выход – щелчок вне фрагмента).

Изменения можно выполнять и в документе-источнике, после сохранения которого (при наличии связи) они автоматически попадают в документ-приемник.

Внедрение объектов может быть выполнено из открытых рядом документов перемещением (выделение и буксирование мышью) или копированием (выделение и буксирование мышью с нажатием клавиши Ctrl).

Технология OfficeLinks основана на программных возможностях совместного использования приложений в MS Office. В частности, это относится:

•к созданию таблицы средствами Excel непосредственно в Word. Здесь используется

103

кнопка – Вставка таблицы Excel;

• внедрению объектов с помощью пункта Вставка (Файл, Рисунок, Объект). Замена формата файлов для совместного использования данных может выпол-

няться как при использовании файлов приложений MS Office, так и файлов других программ.

При загрузке преобразование производится через пункт Файл/Открыть и диалоговое окно Преобразовать файл.

При сохранении используется пункт Файл/Сохранить как ./Вывести в формате, где указывается формат документа-приемника.

Таким образом, комплексная работа приложений обеспечивает в рамках одной среды создание полноценных документов.

Все детали совместной работы в интегрированной среде в короткое время перечислить невозможно. Для успешного освоения MS Office требуется кропотливая работа с руководствами по эксплуатации, учебными программами и большая практическая работа за компьютером.

4.4Задание на лабораторную работу №3

Оформление научных документов

I.Средства редактора MS Word

1)Откройте окно MS Word («Документ 1»).

2)Введите текст с формулами:

3)Введите текст с рисунком:

4)Сохраните файл в рабочей папке с:\temp\kt под именем labkt3-1. II. Создание комплексных документов в MS Office

1)Откройте в MS Word окно «Документ2».

104

2)Введите нижеуказанный текст и выполните заданные вставки объектов согласно указанным пунктам задания:

3)Откройте в Excel файл labkt2-1. Выделите таблицу, скопируйте в буфер и выполните её вставку методом «внедрение» (пункт Правка\Специальная вставка\Вставить).

4)В файле labkt2-1 выделите диаграмму и выполните её вставку методом

«связывание» с использованием команд предыдущего пункта.

5)Выполните вставку рисунка из библиотеки Word (пункт Вставка\Рисунок\ Картинки). Разместите рисунок справа от заголовка данного листа.

105

6)Сохраните файл под именем labkt3-2.

7)Двойным щелчком левой кнопки мыши по таблице убедитесь в появлении интерфейса Excel.

8)В окне Excel смените заголовок графика и название оси Х, наблюдайте это изменение в комплексном документе.

9)Предъявите преподавателю файлы labkt3-1, labkt3-2.

Контрольные вопросы по главе 4

1)Какой механизм в Windows позволяет проводить обмен данными между приложениями? Варианты ответа: 1. OLE; 2. COM; 3. ROM.

2)Сколько раз можно вставить содержимое встроенного в операционную систему Windows буфера обмена: 1. Один раз; 2. Два раза; 3. Бесконечное количество раз; 4. Зависит от версии операционной системы.

3)В чем особенность использования механизма Связывание при обмене данными между программами?

106

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наука и образование имеют много одинаковых задач. Это касается информационного обеспечения, применения математических и интеллектуально-логических методов решения задач, оформления результатов, управления учебным процессом и т. д. Естественно, здесь применимы используемые в научных исследованиях соответствующие элементы компьютерных технологий.

Основным объектом в системе образования является обучаемый. При этом основная задача образования заключается в предоставлении ему необходимой информации по изучаемой дисциплине, обеспечении её запоминания и выработке умения использовать знания на практике.

Компьютерные технологии применительно к обучаемому дополнительно реализуются в следующих типах автоматизированных обучающих систем (АОС):

1)Информационно-справочные, обеспечивающие изучение материала и консультации. Данные системы могут быть полнотекстовыми, документальными, фактографическими.

2)Генерирующие для адаптивного обучения под управлением системы.

3)Гипертекстовые для формирования знаний под управлением пользователя.

4)Инструктивные, обеспечивающие отработку навыков (тренажеры, деловые игры и т.

п.).

5)Экспертные, используемые для контроля знаний и самотестирования. Концептуальными основами для создания автоматизированных обучающих систем

являются адаптивные алгоритмы обучения по заранее определенным схемам и методы искусственного интеллекта для управления учебными процедурами.

Для преподавателей компьютерные технологии в образовании могут быть применимы для решения следующих вопросов:

1)Подготовка лекционного материала, электронных учебников.

2)Создание информационно-методического обеспечения по изучаемым курсам.

3)Подготовка демонстрационных средств поддержки проведения занятий.

4)Автоматизация проверки знаний обучаемых.

Сбор и анализ статистики для совершенствования обучения. Автоматизированные обучающие системы создаются или прямым программированием, или с использованием инструментальных средств: электронных таблиц, средств подготовки презентаций (PowerPoint), конструкторов электронных учебных пособий (EasyHelp) и т. п.

Автоматизированные обучающие системы довольно многочисленны, и к их числу можно отнести как простейшие средства изучения курсов дисциплин, справочные системы программ, демонстрационные системы, так и гипертекстовые и мультимедийные (например,

Энциклопедия Кирилла и Мефодия).

107

ЛИТЕРАТУРА

[1]Макарова Н. В. Компьютерное делопроизводство : учеб. пособие для вузов / Н. В. Макарова. – СПб. : Питер, 2005. – 410 с.

[2]Сагиян С. Делопроизводство на компьютере : самоучитель / С. Сагиян. – СПб. :

Питер, 2005. – 251 с.

[3]Власов М. П. Конспект лекций по дисциплине «Компьютерные методы статистического анализа и прогнозирование» : тема 5. Задачи и методы прогнозирования / М. П. Власов. – Санкт-Петербург, 2008. – 43 с.

[4]Дьяконов В. П. Система MathCAD : справочник / В. П. Дьяконов. – М. : Радио и связь, 1993. – 128 с.

[5]MathCAD PLUS 6.0 PRO: учеб. пособие / Г. Н. Решетникова [и др.]. – Томск: Изд-

во ТГУ, 2000. – 140 с.

[6]Докучаев В. А. Архитектура, основы построения и проектирования корпоративных сетей на базе IP-технологий / В. А. Докучаев. – М. : Московский технический университет связи и информатики, 2009. – 32 с.

[7]Основы научных исследований: учеб. для техн. вузов / В. И. Крутов [и др.]. – М.

:Высш. шк., 1989. – 400 с.

[8]Офисные технологии : метод. указания к практическим занятиям / сост. В. Н. Арефьев. – Ульяновск, УлГТУ, 2000. – 36 с.

[9]Основы работы в системе MathCAD [Электронный ресурс]. URL: http://detc.usu.ru/assets/amath0021/l1.htm (дата обращения 28.04.2018).

[10]Персональные ЭВМ в инженерной практике: справочник / Г. Е. Кренкель [и др.].

– М. : Радио и связь, 1989. – 336 с.

[11]Поспелов Г. С. Искусственный интеллект – основа новой информационной технологии. – М. : Наука, 1988. – 280 с.

[12]Румшиский Л. З. Математическая обработка результатов эксперимента / Л. З, Румшиский. – М. : Наука, 1971. – 192 с.

[13] Свириденко С. С. Современные информационные технологии / С. С. Свириденко. – М. : Радио и связь, 1989. – 304 с.

[14]Секреты поиска [Электронный ресурс]. URL: http://www.babyblog.ru/community/post/computer/214480 (дата обращения 28.04.2018).

[15]Секреты поиска в Google [Электронный ресурс]. URL: http://forum.xaknet.ru/showthread.php?t=9130 (дата обращения 28.04.2018).

[16]Создание диаграммы от начала и до конца [Электронный ресурс]. URL: http://office.microsoft.com/ru-ru/excel-help/HP010342356.aspx (дата обращения 28.04.2018).

[17]Справочный центр Google [Электронный ресурс]. URL: http://www.google.ru/intl/ru/help/basics.html (дата обращения 28.04.2018).

[18]Яндекс помощь [Электронный ресурс]. URL: http://help.yandex.ru/search/?id=481920 (дата обращения 28.04.2018).

[19]Средства статистического анализа [Электронный ресурс]. URL: http://office.microsoft.com/ru-ru/excel-help/HP005203873.aspx (дата обращения 28.04.2018).

[20]Фигурнов В. Э. IBMPC для пользователя / В. Э. Фигурнов. – 6-е изд., перераб. и

доп. – М. : ИНФРА-М, 1995. – 432 с.

108

ГЛОССАРИЙ

Автоматизированные обучающие системы (АОС) – программные системы включающие кроме справочной информации о какой либо предметной области но и средства проверки знаний полученных при освоении материала.

База данных – организованная в соответствии с определёнными правилами и поддерживаемая в памяти компьютера совокупность данных, характеризующая актуальное состояние некоторой предметной области и используемая для удовлетворения информационных потребностей пользователей.

База знаний – структурированная информация (база данных), в определённой области знаний, с не полностью формализованными полями.

Вторичные документы – документы, содержащие краткую обобщенную информацию из одного или нескольких первичных документов: справочники, реферативные издания, библиографические указатели и т. п.

Интернет – всемирная система объединённых компьютерных сетей, построенная на использовании протокола IP и маршрутизации пакетов данных. Интернет образует глобальное информационное пространство, служит физической основой для Всемирной паутины (World Wide Web (WWW) и множества других систем (протоколов) передачи данных.

Компьютерные технологии – обобщённое название технологий, отвечающих за хранение, передачу, обработку, защиту и воспроизведение информации с использованием компьютеров

Наука – особый вид познавательной деятельности, направленной на получение, уточнение и распространение объективных, системно-организованных и обоснованных знаний о природе, обществе и мышлении.

Первичные документы – это книги, брошюры, периодические издания (журналы, труды), научно-технические документы (стандарты, методические указания).

Прикладные исследования – это нахождение способов использования законов природы и научных знаний, полученных в фундаментальных исследованиях, в практической деятельности человека.

Регрессионный (линейный) анализ – статистический метод исследования зависимости между зависимой переменной Y и одной или несколькими независимыми переменными X1, X2,

., Xp.

Теоретические исследования проводятся с целью разработки новых методов решения научно-технических задач, обобщения и объяснения эмпирических и экспериментальных данных, выявления общих закономерностей и их формализации.

Фундаментальные научные исследования связаны с изучением новых явлений и законов природы, с созданием новых принципов исследований (физика, математика, биология, химия и т. д.).

Экспертные системы – это программные комплексы, использующие знания в предметной области и способные на их основе с помощью логических (рассуждений) правил формулировать выводы о состоянии системы, основанные на анализе модели представления экспертов о закономерностях её функционирования. Экспертная система обычно включает: подсистему общения, базу знаний с подсистемой накопления знаний, решающий блок, подсистему объяснения. Данные системы наиболее эффективные для анализа процессов и явлений, которые сложно представить математической моделью.

Эмпирический метод познания основан на непосредственном наблюдении и измерении объекта исследования.

109