Шпаргалка по "Информатике"

Автоматизированное  проектирование

 Системы автоматизированного проектирования (САПР) быстро входят в число наиболее распространенных приложений. САПР иногда рассматривают как средство для создания лишь технических чертежей и 3х-мерного моделирования сложных объектов. В действительности САПР поддерживают полный цикл проектирования от первых концептуальных разработок на уровне технического предложения до моделирования механических и электрических процессов в проектируемом изделии и подготовки чертежей и документации для производства. Являясь интегрированной системой, типичный пакет САПР включает базу данных, текстовый процессор, электронную таблицу, а также средства 3-мерной графики.  

Анимация 

 Компьютерная  анимация буквально «оживляет» любую  прикладную программу, будь то компьютерная игра, учебная программа или рекламный  ролик. Подобно мультфильмам, компьютерная анимация состоит в воспроизведении последовательности отдельных изображений. Создание анимации требует использования специальных пакетов программ, наиболее известными из которых являются разработки фирмы Autodesk. С их помощью компьютерные художники создают 2х-мерные анимационные последовательности.  

Трехмерная  графика 

 Создание  трехмерных изображений является достаточно сложным процессом, требующим использования специальных программ. Сначала нужно описать «скелеты» всех объектов в трехмерном пространстве, напоминающие проволочный каркас. Затем в пространстве из них собирается определенная сцена, размещаются источники освещения поверхностей объектов, и определяется положение «камеры» - точки обзора. После этого выполняется построение конечного изображения, состоящее в. обсчете поверхностей объектов, в ходе которого описание сцены автоматически преобразуется в цветное изображение. При этом используются методы трассировки луча, наложения теней и построения текстуры поверхности объектов. Большинство пакетов поддерживают полный цикл построения изображения, но существуют программы, которые импортируют описание сцены и только обсчитывают поверхности.  

Трехмерная  анимация

 Сочетание возможностей трехмерной графики и  компьютерной анимации позволяет путешествовать в вымышленном трехмерном пространстве, ограниченном только фантазией разработчика. 3D Studio фирмы Autodesk является наиболее распространенным пакетом для создания трехмерной анимации профессионального качества. Он содержит средства для полного построения статической сцены из «скелетов» объектов, задания текстуры поверхностей, обсчета поверхностей для получения их реалистического изображения и, наконец, для «оживления» сцены. При этом источникам света и «камере» назначаются траектории движения, а объектам задаются деформации и вращения. В процессе движения создается реалистический динамический эффект отражения света от поверхностей и их затенения, проникновения «внутрь» объектов и т. п. Наиболее широко трехмерная анимация используется в САПР, обучающих программах, а также при создании рекламных роликов.  

Текстовые процессоры

 Системы подготовки текстов  и текстовые редакторы - это прикладные программы, предназначенные для подготовки текстовых документов. В отличие от обычной пишущей машинки текстовые редакторы обеспечивают не только набор текстов на клавиатуре, но и редактирование, форматирование, запоминание текстов для дальнейшего использования, составление нового документа из уже существующих текстов и многое другое.

 Текстовыми  редакторами пользуются практически  все. Из множества разнообразных прикладных пакетов текстовые редакторы наиболее популярны.

 Текстовые редакторы поддерживают четыре основные стадии подготовки документа:

·         ввод текста с клавиатуры (так же, как и на обычной пишущей машинке);

·         редактирование текста (внесение изменений в документ, исправление опечаток, работа с текстовыми блоками и т. п.);

·         запись текста в долговременную память. Впоследствии текст может быть вновь загружен с диска для редактирования и печати;

·         печать текста, т. е. получение «твердой» копии «электронного» текста.

 Помимо  четырех основных операций, выполняемых  текстовыми редакторами, системы подготовки текстов предоставляют дополнительные инструменты для подготовки документов на профессиональном уровне, включающие форматирование текста, выбор шрифтов и способов начертания, а также грамматическую проверку текста.

 Современные системы подготовки текстов, например Microsoft Word, обеспечивают также верстку страниц и импорт графических изображений, приближаясь, таким образом, к уровню возможностей издательских систем.  

 Текстовые редакторы и системы подготовки текстов предлагают ряд возможностей, позволяющих значительно ускорить и упростить процесс редактирования текста:

·         операции с символами - для того чтобы уничтожить, вставить или заменить отдельный символ, следует подвести к нему курсор     стрелками на клавиатуре или мышью и нажать соответствующую клавишу редактирования;

·         операции с блоками, т. е. фрагментами текста, рассматриваемыми как единое целое - блоки можно вырезать, копировать или перемещать;

·         средства поиска и замены, позволяющие, например, заменить во всем тексте одно слово на другое — после того как программа найдет очередное слово, она запросит подтверждение и произведет замену.

·         Одной из важнейших возможностей текстовых редакторов является работа с блоками. Отметив нужный блок, можно вырезать и переместить его в другую часть текста или составить новый документ из текстов в разных окнах. Работая с блоками, можно:

·         отметить блок (фрагмент текста, который в дальнейшем будет рассматриваться как единое целое);

·         вырезать блок (при этом блок перемещается в специальный буфер, Clipboard, откуда он затем может быть возвращен на старое или перемещен на новое место);

·         скопировать блок из буфера в любую часть текста (операцию можно повторить несколько раз).  

Электронные таблицы 

 Электронные таблицы - это особый вид прикладных программ, обеспечивающих организацию данных в виде таблиц и их обработку. Электронные таблицы состоят из ячеек, которые могут содержать данные разных типов - текст, числа или формулы. Можно ввести зависимости между отдельными ячейками или целыми группами, тогда изменение содержимого одной ячейки приводит к изменению значений в других, зависящих от нее ячейках.

 Если  раньше подобную трудоемкую работу приходилось  выполнять вручную, вооружившись карандашом и листом бумаги или калькулятором, то теперь с помощью электронной таблицы можно быстро составить таблицу, выполнить большой объем повторяющихся вычислений и распечатать ее.

 Электронная таблица имеет прямоугольную  форму и состоит из ячеек, образуемых пересечением строк и столбцов.   

 Каждая  ячейка имеет две координаты - цифровую, обозначающую положение в определенной строке, и буквенную, указывающую на соответствующую колонку. Доступ к ячейкам осуществляется по их координатам.

 В каждый момент времени на экране отображается прямоугольный фрагмент таблицы с координатной сеткой. Ячейка, с которой в данный момент выполняется работа, называется активной и помечается высвечиванием ее границ или координат. Кроме того, можно просмотреть всю таблицу, как по горизонтали, так и по вертикали.

 Ячейки  таблицы могут содержать данные различных типов, например, текст, число  или формулу (арифметическое выражение), задающую зависимость значения данной ячейки от других ячеек. Это особенно удобно, поскольку изменение содержимого какой-либо ячейки проводит к автоматической корректировке значений связанных с ней ячеек.

 Для эффективной обработки больших  объемов информации электронные  таблицы оснащены специальной системой управления данными, обеспечивающей поиск, сортировку и глобальное редактирование записей. В ряде случаев, особенно при работе с числовыми данными, электронные таблицы оказываются значительно удобнее систем управления базами данных (СУБД) благодаря следующим преимуществам:

·         наглядная форма представления данных;

·         высокое быстродействие, т. к. таблица находится полностью в оперативной памяти;

·         удобство автоматического перерасчета и повторяющихся вычислений;

·         сочетание различных способов обработки данных.   

Системы управления базами данных

 СУБД  работают с данными, представленными в виде набора записей. Каждая запись имеет уникальный идентификатор (ключ) и набор полей (атрибутов) с заполненными значениями. СУБД позволяют, например, хранить сведения о каждом сотруднике организации, включая биографические данные, сведения о занимаемой должности, зарплате и т. д. Все данные хранятся в виде файлов на диске. СУБД может быстро отсортировать записи и найти информацию по одному или нескольким условиям выбора.

 Большинство современных СУБД используют реляционную  модель организации базы данных. Эта  модель основана на понятии отношения, а база данных представляется в виде взаимосвязанных таблиц, содержащих записи. Простейшая база данных может храниться в одной таблице. В таком виде организован, например, телефонный справочник. Однако для хранения более сложных данных удобно использовать несколько отдельных таблиц с индивидуальной структурой. Это позволяет избежать дублирования данных, а непротиворечивость и полнота базы данных при этом обеспечивается специальными утилитами, которые автоматически отслеживают изменения в связанных таблицах.

 База  данных по сотрудникам организации  может состоять из отдельных таблиц на каждого сотрудника и на каждый отдел. Таблица со сведениями о сотруднике является частью таблицы отдела.  

 У разных пользователей разные требования к  возможностям и стоимости баз  данных. Для ведения личной базы данных вряд ли потребуется мощная и быстрая сетевая СУБД. Основными  требованиями будут удобный пользовательский интерфейс, простота освоения и использования и доступная цена. Следует обратить внимание на базы данных, работающие под Microsoft Windows и поддерживающие графический интерфейс с пользователем.

 Многопользовательские базы данных большого объема обычно устанавливают на выделенные файл-серверы - сетевые компьютеры с быстрым процессором и жестким диском высокой емкости с минимальным временем доступа. Логическую структуру таких баз данных разрабатывают специалисты - системные аналитики, установка и настройка выполняется программистами, а контроль за работой и использованием базы данных осуществляет постоянный сотрудник - администратор базы данных.

 Одной из основных характеристик баз данных является набор допустимых значений, которые могут содержаться в  полях записей. За каждым полем записи строго закреплен конкретный тип данных, определяющий ограниченный набор применимых к нему операций. К типам данных относятся: символьный, числовой, дата и время, изображение, текстовое примечание произвольной длины и т. д.

 Простые запросы к базе данных осуществляются с помощью обычных диалоговых средств интерфейса - окон диалога  или меню.

 Сложнее обеспечить доступ к сложной базе данных, в которой информация распределена по нескольким таблицам. Чтобы, например, выяснить, кто является начальником определенного сотрудника, нужно найти его персональную таблицу, в которой указан его отдел, затем найти таблицу отдела и только потом отыскать имя начальника. Для организации подобного поиска в крупных базах данных используются специальные языки.

 Одним из наиболее популярных языков запросов является язык SQL, который использует компактный набор команд и позволяет формировать сложные запросы. При этом запросы выглядят одинаково для всех SQL-совместимых баз данных. Однако набор команд SQL достаточно ограничен, поэтому во многих базах данных введены свои дополнительные команды.   

Графические редакторы