Учебное пособие. Андриянова М. А. Информатика: часть 2, учеб. Пособие / М. А. Андриянова, М. А. Князева; изд-во тулгу, Тула: 2007

Часть 2

Издательство ТулГУ

Тула 2007

УДК 004 (075.9)

Андриянова М.А. Информатика: Часть 2, учеб. пособие / М.А.Андриянова, М.А.Князева; Изд-во ТулГУ, Тула: 2007. - 96 с.

ISBN 978-5-7679-1210-0

Рассмотрены такие понятия как базы данных, их классификация и проектирование, классификация моделей и этапы моделирования. Одним из ключевых моментов передачи информации в современных условий является наличие компьютерной сети. Необходимо знать как устроена сеть (в том числе глобальная), какие возможности она предоставляет в плане поиска и обработки информации и как обеспечить безопасность передачи данных. Все эти вопросы рассмотрены в соответствующих главах данного пособия. Также дан краткий обзор моделей представления знаний в системах искусственного интеллекта.

Данное пособие предназначено для студентов направлений «Экономика» и «Менеджмент» и специальностей «Экономика и управление на предприятии», «Государственное и муниципальное управление» и «Налоги и налогообложение».

Печатается по решению библиотечно-издательского совета Тульского государственного университета.

Рецензенты: Кафедра «Экономика и финансы» Тульского филиала Орловской региональной академии государственных служащих, заведующий кафедрой, д-р техн. наук, проф. В.Н.Изотов;

канд. техн. наук, доц. региональной кафедры математики и информатики филиала ВЗФЭИ (г. Тула) В.В.Евсюков

ISBN 978-5-7679-1210-0

ã М.А.Андриянова, М.А.Князева, 2007 ã Издательство ТулГУ, 2007

Оглавление

Предисловие 5

Тема 1.Базы данных 7

1.1.Основные понятия баз данных 7

1.2.Виды моделей БД 8

1.2.1.Иерархическая модель данных 8

1.2.2.Сетевая модель данных 8

1.2.3.Реляционная модель данных 9

1.3.Классификация баз данных 10

1.4.Проектирование реляционной БД 12

1.4.1.Требования к БД 12

1.4.2.Трехуровневая архитектура представления данных 12

1.4.3.Средства представления инфологической модели данных 13

1.4.4.Нормализация отношений 14

1.5.Основы использования языка SQL 18

1.5.1.Язык Описания Данных 18

1.6.Язык Манипулирования Данными 19

1.7.Тесты для самопроверки 21

Тема 2.Модели и моделирование 23

2.1.Ключевые этапы моделирования 24

2.2.Обобщённая классификация моделей 26

2.2.1.Категориальные модели 26

2.2.2.Модели, фиксирующие особенности свойств оригинала 27

2.2.3.Природа моделей 30

2.2.4.Основания для перехода от модели к оригиналу 32

2.3.Классификация математических моделей 33

2.3.1.Модели, определяемые методом получения результата 34

2.3.2.Модели, определяемые инструментальной средой моделирования 36

2.4.Тесты для самопроверки 37

Тема 3.Компьютерные сети 39

3.1.Основные понятия компьютерных сетей 39

3.2.Топология компьютерных сетей 41

3.3.Структура вычислительной сети 43

3.3.1.Компьютеры 44

3.3.2.Каналы передачи данных 44

3.3.3.Устройства сопряжения ЭВМ с аппаратурой передачи данных 46

3.3.4.Устройства межсетевого интерфейса 46

3.3.5.Устройства коммутации 47

3.3.6.Методы доступа к каналам связи 48

3.4.Локальные сети 49

3.5.Организация работы в локальной сети 50

3.5.1.Сеть с файловым сервером 51

3.5.2.Одноранговая сеть 52

3.5.3.Модель открытой системы взаимодействия 53

3.6.Возможности сети Интернет 56

3.6.1.Программное обеспечение работы в Интернет 57

3.6.2.Адресация и протоколы в Интернет 58

3.7.Службы Интернета 60

3.7.1.Терминальный режим 60

3.7.2.Всемирная паутина, или World Wide Web 60

3.7.3.Служба Gopher 61

3.7.4.Файловые информационные ресурсы FTP 61

3.7.5.Электронная почта (E-mail) 62

3.7.6.Списки рассылки (Mail List) 63

3.7.7.Новости, или конференции 63

3.7.8.Передача разговоров по Интернету 64

3.7.9.Многопользовательские области, или Игры в Internet 64

3.7.10.Радиовещание Интернет (Internet Talk Radio) 65

3.7.11.Базы данных WAIS 65

3.8.Сетевая операционная система (СОС) 66

3.8.1.Сетевая операционная система AIX 66

3.8.2.Сетевая операционная система Cairo 67

3.8.3.Сетевая операционная система Dayton 67

3.8.4.Сетевая операционная система LAN Server 68

3.8.5.Сетевая операционная система NetWare 68

3.8.6.Сетевая операционная система VINES 70

3.8.7.Сетевая операционная система Windows 95 71

3.8.8.Сетевая операционная система Windows NT* 72

3.8.9.Сетевая операционная система Windows NTAS 73

3.8.10.Операционная система UNIX 73

3.9.Тесты для самопроверки 75

Тема 4.Информационная безопасность 77

4.1.Защита информации 77

4.2.Объекты и элементы защиты в компьютерных системах обработки данных 78

4.3.Средства опознания и разграничения доступа к информации 78

4.4.Криптографический метод защиты информации 79

4.5.Компьютерные вирусы и антивирусные программные средства 80

4.6.Защита программных продуктов 81

4.7.Обеспечение безопасности данных на автономном компьютере 82

4.8.Безопасность данных компьютерных сетей 82

4.9.Тесты для самопроверки 83

Тема 5.Искусственный интеллект 84

5.1.Основные положения 84

5.2.Типичные модели представления знаний 87

5.2.1.Логическая модель представления знаний 87

5.2.2.Представление знаний правилами продукций 89

5.2.3.Объектно-ориентированное представление знаний фреймами 89

5.2.4.Модель семантической сети 91

5.3.Эволюционные аналогии в искусственных интеллектуальных системах 92

5.4.Тесты для самопроверки 94

Библиографический список 95

Предисловие

XXI век знаменуется становлением на Земле постиндустриального (информационного) общества, в котором всё большее и большее количество людей, живущих в самых разных странах, начинают заниматься информационной деятельностью. Уже сейчас в наиболее развитых странах большая часть населения вовлечена в процессы извлечения, подготовки, сбора, хранения, накопления, обработки, отображения, передачи и защиты информации — информационные процессы. Оперирование информацией приносит экономические выгоды, в том числе и в сфере производства материальных благ. Это означает, что в информационных процессах информация начинает выступать в роли предмета труда и превращается в значимый общественный ресурс — информационный ресурс, формируется новая отрасль экономики — информационная индустрия. Человек воздействует на информацию посредством таких орудий труда, как аппаратные и программные средства автоматизации — компоненты информационных технологий, обеспечивающие создание и использование информационных систем и информационных сетей. Благодаря развитым средствам доступа к большим объёмам природной и социальной информации наблюдается резкое сокращение времени накопления и старения научных знаний. Новые знания, пополняя существующие информационные ресурсы, позволяют человеку более эффективно использовать разнообразные природные и социальные ресурсы. Они стимулируют появление в различных сферах деятельности человека новых информационных технологий. Последние становятся научно-методическим и техническим базисом информационной индустрии, развитие которой способствует расширению информационного пространства и становлению глобального информационного общества. Есть и другие причины перехода к постиндустриальному обществу. Пожалуй, наиболее значимые из них следующие.

Во-первых, из-за высокоразвитой промышленной индустрии наблюдается возрастание влияния антропогенных воздействий в общепланетарном масштабе. Так как взаимосвязь человека и природы не подлежит сомнению (точнее, человек часть природы) и они находятся в постоянном развитии, то возникают новые вопросы, требующие ответа, в частности: каков будет сценарий их совместного развития? Можно ли обеспечить стабильность существования человечества, если оно приблизилось к бифуркационной точке своего совместного развития?

Во-вторых, растут масштабы и сложность эргатических систем, которым обычно свойственны конфликтность и слабая предсказуемость отдалённых последствий от нарушений ритма их работы.

В-третьих, наблюдаются усложнение политических, социальных, финансово-экономических и организационных процессов и рост несогласованности между ними. В перспективе это может привести к фатальному исходу.

В-четвёртых, общество стремится эффективно использовать природные ресурсы, энергию, сырьё и производственное оборудование при минимальных затратах социального времени. Однако в условиях ограниченных запасов полезных ископаемых и энергоресурсов, увеличения численности населения и продолжительности его жизни появляется опасность возникновения военных конфликтов.

В-пятых, в недрах и на поверхности нашей планеты происходят процессы, которые вызывают многочисленные катастрофы, приносящие значительный материальный урон и смерть многих тысяч людей. Понимание, объяснение и, может быть, их предупреждение возможно только на основе новых знаний, требуют значительного усиления интеллектуальных возможностей человека, объединения и использования интеллекта всех людей на благо цивилизации. Причём знания должны быть получены в темпе, обеспечивающем своевременное принятие рационального решения. Промедление может привести к катастрофическим последствиям.

Таким образом, для эпохи информационной цивилизации важными становятся: