Информатика. Базовый курс: Учебник для вузов (3-е издание)

В учебнике рассмотрены основные категории аппаратных и программных средств вычислительной техники. Указаны базовые принципы построения архитектур вычислительных систем, Обеспечено методическое обоснование процессов взаимодействия информации, данных и методов. Приведены эффективные приемы работы с распространенными программными продуктами. Рассмотрены основные средства, приемы и методы программирования.
Книга предназначена для студентов технических вузов, изучающих информационные технологии в рамках дисциплины «Информатика», для преподавательског о состава, для слушателей военных учебных заведений, учреждений системы повышения квалификации и для лиц, изучающих средства вычислительной техники самостоятельно. Третье издание учебника полностью обновлено в соответствии с современной ситуацией в области аппаратных и программных средств, в частности в книге рассмотрена работа в Microsoft Windows 7 и Office 2010.
Рекомендовано Министерством образования и науки Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших технических учебных заведений.

Оглавление
Введение
Глава первая. Информация и информатика
1.1. Информация в материальном мире
Сигналы и данные
Данные и методы
Понятие об информации
Диалектическое единство данных и методов в информационном процессе
Свойства информации
1.2. Данные
Носители данных
Операции с данными
Кодирование данных двоичным кодом
Кодирование целых и действительных чисел
Кодирование текстовых данных
Универсальная система кодирования текстовых данных
Кодирование графических данных
Кодирование звуковой информации
Основные структуры данных
Линейные структуры (списки данных, векторы данных)
Табличные структуры (таблицы данных, матрицы данных)
Иерархические структуры данных
Упорядочение структур данных
1.3. Файлы и файловая структура
Единицы представления данных
Единицы измерения данных
Единицы хранения данных
Понятие о файловой структуре
1.4. Информатика
Предмет и задачи информатики
Истоки и предпосылки информатики
Подведение итогов
Вопросы для самоконтроля
Глава вторая. Вычислительная техника
2.1. История развития средств вычислительной техники
Вычислительная система, компьютер
Принцип действия компьютера
Механические первоисточники
Математические первоисточники
2.2. Методы классификации компьютеров
Классификация по назначению
Мини-ЭВМ
Микро-ЭВМ
Персональные компьютеры
Другие виды классификации компьютеров
2.3. Состав вычислительной системы
Аппаратное обеспечение
Программное обеспечение
Классификация прикладных программных средств
Классификация служебных программных средств
Понятие об информационном и математическом обеспечении вычислительных систем
Подведение итогов
Вопросы для самоконтроля
Глава третья. Устройство персонального компьютера
3.1. Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера
Системный блок
Монитор
Клавиатура
Мыть
3.2. Внутренние устройства системного блока
Материнская плата
Жесткий диск
Дисковод гибких дисков
Дисководы оптических дисков
Видеокарта (видеоадаптер)
Звуковая карта
3.3. Системы, расположенные на материнской плате
Оперативная память
Процессор
Микросхема ПЗУ и система BIOS
Энергонезависимая память CMOS
Шинные интерфейсы материнской платы
Функции микропроцессорного комплекта (чипсета)
3.4. Периферийные устройства персонального компьютера
Устройства ввода знаковых данных
Устройства командного управления
Устройства ввода графических данных
Устройства вывода данных
Устройства хранения данных
Устройства обмена данными
Практическое занятие
Глава четвертая. Функции операционных систем персональных компьютеров
4.1. Обеспечение интерфейса пользователя
Режимы работы с компьютером
Виды интерфейсов пользователя
4.2. Обеспечение автоматического запуска
4.3. Организация файловой системы
4.4. Обслуживание файловой структуры
Создание и именование файлов
Создание каталогов (панок)
Копирование и перемещение файлов
Удаление файлов и каталогов (папок)
Навигация по файловой структуре
Управление атрибутами файлов
4.5. Управление установкой, исполнением и удалением приложений
Понятие многозадачности
Вопросы надежности
Установка приложений
Удаление приложений
4.6. Взаимодействие с аппаратным обеспечением
4.7. Обслуживание компьютера
Средства проверки дисков
Средства «сжатия» дисков
Средства управления виртуальной памятью
Средства кэширования дисков
Средства резервного копирования данных
4.8. Прочие функции операционных систем
Подведение итогов
Вопросы для самоконтроля
Глава пятая. Основы работы с операционной системой Windows 7
5.1. Основные объекты и приемы управления Windows
Рабочий стол Windows 7
Управление Windows 7
Значки и ярлыки объектов
5.2. Файлы и папки Windows
Просмотр папок Windows
Окно папки
Структура окна
5.3. Операции с файловой структурой
Система окон Компьютер
Приемы работы с файловой системой
Приемы повышения эффективности в работе с файловой структурой
5.4. Использование Главного меню
Структура Главного меню
5.5. Установка и удаление приложений Windows
Особенности спецификации Windows
Стандартные средства установки приложений
Удаление приложений Windows
5.6. Установка оборудования
Средства программной установки оборудования
Порядок установки оборудования
Практическое занятие
Исследовательская работа
Глава шестая. Настройка операционной системы Windows
6.1. Настройка средств ввода-вывода данных
Настройка клавиатуры
Настройка мыши
Настройка стиля управления операционной системой
6.2. Настройка оформления рабочей среды
Персонализация настроек Windows
Настройка фона Рабочего стола
Настройка экранной заставки
Тематическое оформление рабочей среды
6.3. Настройка элементов управления Windows
6.4. Настройка средств автоматизации Windows
Автоматический запуск приложений
Настройка свойств типов файлов
Настройка команды Отправить
Автоматизация очистки жесткого диска
Запуск приложений по расписанию
6.5. Настройка средств поиска данных
Механизмы автоматического поиска данных
Контекстный поиск данных
Сложный контекстный поиск
Расширенный поиск
Особенности поиска в папках
Индексация данных
6.6. Настройка шрифтов
Растровые и векторные шрифты
Типы векторных шрифтов
Установка и удаление шрифтов
6.7. Прочие настройки Windows
Настройка системных часов и системного календаря
Настройка национальных стандартов и форматов
Практическое занятие
Самостоятельная работа
Глава седьмая. Стандартные приложения Windows
7.1. Стандартные прикладные программы
Программа Блокнот
Графический редактор Paint
Текстовый процессор Word Pad
7.2. Принципы внедрения и связывания объектов
Внедрение объектов
Связывание объектов
Сравнение методов внедрения и связывания
OLE-серверы и OLE-клиенты
7.3. Служебные приложения Windows
Дефрагментация диска
Сведения о системе
Таблица символов
Восстановление системы
Наблюдение за функционированием компьютера и операционной системы
Средства командной строки
7.4. Стандартные средства мультимедиа
Практическое занятие
Глава восьмая. Компьютерные сети, Интернет, компьютерная безопасность .
8.1. Компьютерные сети
Назначение компьютерных сетей
Основные понятия компьютерных сетей
8.2. Сетевые службы, основные понятия
Понятие виртуального соединения
Модель взаимодействия открытых систем ISO/OSI
Особенности виртуальных соединений
Сетевые службы
8.3. Интернет. Основные понятия
Ранняя история Интернета
Основы функционирования Интернета
Службы Интернета
8.4. Технологии проводного подключения к Интернету
8.5. Технологии беспроводного подключения к Интернету
8.6. Информационная безопасность в Интернете
Практическое занятие
Глава девятая. Получение информации из Интернета
9.1. Основные понятия World Wide Web
Веб-страница
Гиперссылки
Средства просмотра Web
9.2. Работа с программой Internet Explorer 8
Открытие и просмотр веб-страниц
Приемы управления браузером
Настройка свойств браузера
Прием файлов из Интернета
9.3. Поиск информации в World Wide Web
Поисковые каталоги
Поисковые указатели
Рекомендации по приемам эффективного поиска
Рекомендации по использованию поисковых систем
9.4. Отправка и получение сообщений
Работа с программой Почта Windows Live
Работа с контактами
Практическое занятие
Глава десятая. Создание простых текстовых документов
10.1. Общие сведения о текстовом процессоре Microsoft Word
Рабочее окно процессора Microsoft Word 2010
Режимы отображения документов
Приемы работы с командами ленты
Лента Microsoft Word 2010
Основные принципы практической работы с текстовым процессором Microsoft Word
Первичная настройка текстового процессора Microsoft Word
10.2. Приемы работы с текстами в процессоре Microsoft Word
Создание документа
Специальные средства ввода текста
Специальные средства редактирования текста
Средства рецензирования текста
Форматирование текста
10.3. Приемы и средства автоматизации разработки документов
Работа со стилями
Шаблоны
Темы
Практическое занятие
Глава одиннадцатая. Создание комплексных текстовых документов
11.1. Приемы управления объектами Microsoft Word
Особенности объектов Word
Взаимодействие объектов Word с текстом и страницей
Управление свойствами объектов Microsoft Word
Взаимодействие объектов друг с другом
11.2. Ввод формул
Вставка формул в документ
11.3. Работа с таблицами
Создание таблиц
Редактирование таблиц
Форматирование таблиц
Ввод и форматирование содержимого таблиц
Автоматическое форматирование таблиц
11.4. Работа с диаграммами
Создание базовой диаграммы
Настройка внешнего вида диаграммы
11.5. Работа с графическими объектами
Работа с фигурами
Работа с клипартами
Работа с изображениями
Практическое занятие
Глава двенадцатая. Обработка данных средствами электронных таблиц
12.1. Основные понятия электронных таблиц
Рабочая книга и рабочий лист. Строки, столбцы, ячейки
Ввод, редактирование и форматирование данных
12.2, Содержание электронной таблицы
Формулы
Ссылки на ячейки
Абсолютные и относительные ссылки
Копирование содержимого ячеек
Автоматизация ввода
Использование стандартных функций
12.3. Печать документов Excel
Выбор области печати
12.4. Применение электронных таблиц для расчетов
Итоговые вычисления
Использование надстроек
12.5. Построение диаграмм и графиков
Выбор типа диаграммы
Выбор данных
Оформление диаграммы
Практическое занятие
Глава тринадцатая. Работа с базами данных
13.1. Основные понятия баз данных
Базы данных и системы управления базами данных
Структура простейшей базы данных
Свойства полей базы данных
Типы данных
Безопасность баз данных
13.2. Формирование баз данных
Режимы работы с базами данных
Объекты базы данных
Проектирование базы данных
Разработка схемы данных
13.3. Работа с СУБД Microsoft Access 2010
Общие замечания
Работа с таблицами
Работа с запросами
Работа с формами
Работа с отчетами
Практическое занятие
Глава четырнадцатая. Приемы и методы работы со сжатыми данными
14.1, Теоретические основы сжатия данных
Объекты сжатия
Обратимость сжатия
Алгоритмы обратимых методов
Алгоритм RLE
Алгоритм KWE
Алгоритм Хаффмана
Синтетические алгоритмы
14.2. Программные средства сжатия данных
Базовые требования к диспетчерам архивов
Дополнительные требования к диспетчерам архивов
Практическое занятие
Исследовательская работа
Глава пятнадцатая. Введение в компьютерную графику
15.1. Основы представления графических данных
Виды компьютерной графики
Растровая графика
Векторная графика
Математические основы векторной графики
Фрактальная графика
Основные понятия трехмерной графики
Программные средства обработки трехмерной графики
15.2. Представление графических данных
Форматы графических данных
Понятие цвета
Способы описания цвета
Цветовая модель С1Е Lab
Цветовая модель RGB
Цветовая модель HSB
Цветовая модель CMYK, цветоделение
Цветовая палитра
Системы управления цветом
Практическое занятие
15.3. Средства для работы с растровой графикой
Программные средства создания растровых изображений
Аппаратные средства получения растровых изображений
Программа обработки растровой графики Adobe Photoshop
15.4. Средства для работы с векторной графикой
Средства создания и обработки векторной графики
Основные понятия векторной графики
Векторный редактор Adobe Illustrator
Практическое занятие
Исследовательская работа
Практическое занятие
Исследовательская работа
Глава шестнадцатая. Векторный редактор Corel Draw
16.1. Особенности CorelDraw
16.2. Элементы управления
Панель инструментов
Панель свойств
Строка меню
Специальные средства CorelDraw
16.3. Рисование графики
Создание и модификация объектов
Операции с графикой
Копирование, дублирование и клонирование
16.4. Заполнение объектов
16.5. Операции с текстом
16.6. Изменение формы объектов
16.7. Операции с группами
Пример. Рисование топографической карты
Практическое занятие
Глава семнадцатая. Автоматизация обработки документов
17.1. 11реобразование документов в электронную форму
Сканирование документов
Распознавание документов
Работа с программой FineReader
Практическое занятие
17.2. Автоматизированный перевод документов
Работа с программой PROMT 9
Контроль качества перевода
Упрощенные средства перевода
Интеграция системы перевода с другими приложениями
Практическое занятие
Глава восемнадцатая. Средства автоматизации научно-исследовательских работ
18.1. Компьютер как инструмент научной работы
18.2. Приемы работы с системой Malhcad
Ввод формул
Ввод текста
Форматирование формул и текста
Работа с матрицами
Стандартные и пользовательские функции
Решение уравнений и систем
Построение графиков
Аналитические вычисления
Практическое занятие
Глава девятнадцатая. Публикация веб-документов
19.1. Создание веб-документов
19.2. Применение языка HTML
Структура документа HTML
Элементы HTML
Функциональные блочные элементы
Гипертекстовые ссылки
Веб-графика
Форматирование текста
Списки
Таблицы
Отображение нескольких документов
Интерактивные веб-страницы
19.3. Работа в Microsoft Visual Web Developer
Создание и редактирование документа
Применение шаблонов
19.4. Публикация веб-документов
Практическое занятие
Исследовательская работа
Глава двадцатая. Основы программирования
20.1. Языки программирования
Машинный код процессора
Алгоритм и программа
Что такое язык программирования
Компиляторы и интерпретаторы
Уровни языков программирования
Поколения языков программирования
Обзор языков программирования высокого уровня
Языки программирования баз данных
Языки программирования для Интернета
Языки моделирования
Прочие языки программирования
Вопросы для самоконтроля
20.2. Системы программирования
Средства создания программ
Интегрированные системы программирования
Среды быстрого проектирования
Архитектура программных систем
Основные системы программирования
Вопросы для самоконтроля
20.3. Алгоритмическое (модульное) программирование
Переменные и константы
Числовые данные
Арифметические операции
Арифметические выражения
Логические выражения
Строчные выражения
Указатели
Сложные данные
Правила работы со сложными типами
Описание переменных
Новые типы данных
Разделение операторов
Блок операторов
Область действия переменных
Оператор присваивания
Комментарии
Условный оператор (условные вычисления)
Повторяющиеся вычисления (операторы цикла)
Первый вид оператора цикла
Второй вид оператора цикла
Зацикливание
Исключения
Параллельные вычисления
Ввод и вывод
Вопросы для самоконтроля
20.4. Структурное программирование
Подпрограммы
11исходящее проектирование
Процедуры и функции
Параметры подпрограмм
Управление последовательностью вызова подпрограмм
Структура подпрограммы
Как функция возвращает значение
Формальные и фактические параметры
Событийно-ориентированное программирование
Вопросы для самоконтроля
20.5. Объектно-ориентированное программирование
11онятие объекта
Класс
Описание нового класса
Наследование
Полиморфизм
Визуальное программирование
Вопросы для самоконтроля
20.6. Проектирование программ
Программирование как вид деятельности
Экономические аспекты программирования
Этапы разработки программ
Период разработки ПО
Контроль качества
Стандарты качества ПО
Повышение индивидуального мастерства
Гибкие методики
Методы маркетинга программного обеспечения
Вопросы для самоконтроля
20.7. Пример на Бейсике. Разведение кроликов
Постановка задачи
Запуск QBasic
Вывод на экран
Редактор программы
Ввод информации от пользователя
Главная часть программы
Типы данных в Бейсике
Добавление новой функции
Расчет популяции
Сохранение текста программы в файле
Запуск программы
20.8. Пример на Паскале. Раскрашивание круга
Постановка задачи
Знакомство с Embarcadero Delphi ХЕ
Заголовок окна
Размещение компонентов на форме
Сохранение проекта
Обработка нажатия кнопки
Запуск программы
20.9. Пример на C++. Рисование графиков
Постановка задачи
Решение задачи
Практические задания по программированию