Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003




НазваниеКонспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003
страница9/9
Дата публикации18.11.2013
Размер1.55 Mb.
ТипКонспект
zadocs.ru > Информатика > Конспект
1   2   3   4   5   6   7   8   9
Основы работы в системе Автокад.
САПР на примере AUTOCAD (Автокад)

Автокад — универсальный графический пакет, предназ­наченный для любого специалиста, работающего с техни­ческой или презентационной графикой. Разработчики сис­темы, ориентируясь на самый широкий круг пользовате­лей, заложили в пакет богатые возможности адаптации Ав­токад а к любым предметным областям. Однако такая адап­тация, включающая в себя создание блоков и слайдов, на­писание программ на Автолиспе и Си, модификацию и со­здание меню, диалоговых окон и т.п., постоянно требует некоторого времени и усилий. Как правило, на предприя­тиях такая работа выполняется специально занимающимся этими вопросами системным программистом, который го­товит систему, проводит обучение специалистов, желаю­щих применять Автокад на практике и не отвлекать специ­алистов от их прямых профессиональных обязанностей. Тем не менее есть вещи, которые должен знать каждый, кто собирается пользоваться Автокадом: как войти в систему, как загрузить ранее созданный рисунок, как построить плос­кие трехмерные объекты и отредактировать их, сформиро­вать комплексный чертеж и затем сохранить его на диске ПК, распечатать на плоттере и т.п.

Основные понятия. В отличие от художественных гра­фических редакторов (Photoshop или Paintbrush) Автокад ра­ботает не с изображением как таковым, а с геометричес­ким описанием объекта, что обусловлено задачами САПР. Так, например, отрезок во внутреннем представлении гра­фического редактора Автокада описывается двумя точка­ми, круг описывается центром и радиусом и т.п. У такого представления есть как преимущества, так и недостатки. С одной стороны, графическое представление изделия с его геометрическим описанием более компактно и, что особенно важно, позволяет производить различные геометрические преобразования (которые постоянно требуются в инженер­ной практике), а также напрямую использовать такое опи­сание в автоматизированных системах технологической подготовки производства. С другой стороны, этот способ на первый взгляд сильно ограничивает наши возможно­сти — мы не можем рисовать, скажем, кривые произволь­ной формы или объекты с плавным переходом цветового тона. Однако, как показывает практика, геометрического представления достаточно для любого технического объек­та. Кроме того, из простых элементов можно создать изоб­ражение практически любой сложности.

Такое представление данных называется векторным представлением в отличие от растрового (пиксельного) опи­сания картинки в виде прямоугольного поля с закрашен­ными ячейками, что сродни рисунку на клетчатой бумаге. Во всех современных экранах компьютерных мониторов изображение описывается именно таким образом. Кстати, чтобы Автокад смог отобразить на экране геометрический

объект, например отрезок прямой, он тоже создает времен­ное растровое изображение. В пиксельном представлении работают многие оформительские компьютерные системы создания и редактирования графических изображений. Се­годня с развитием аппаратных и программных средств ре­шаются задачи конвертирования растровых изображений в векторные. Например, у вас накоплен обширный архив чер­тежей, выполненных традиционным способом на бумаге, и вы хотите их ввести в компьютер в виде файлов для дальнейшего использования в среде Автокад. Сразу отметим, что это весьма непростая задача, так как системе необходи­мо представить, например, непрерывную цепочку одина­ково закрашенных ячеек (пикселов) в виде геометрическо­го объекта, например дуги или отрезка. Такое преобразова­ние под силу достаточно сложным программам распозна­вания геометрических образов, так называемым векториза­торам, которые необходимо настроить на конкретную си­туацию, среди которых упомянем зарекомендовавшие себя на отечественном рынке пакеты VECTORY и SPOTLIGHT, переводящие в автоматическом и полуавтоматическом ре­жиме растровые изображения в формат чертежа Автокада с расширением .dwg.

         Следует ясно понимать, что отрисовка чертежей при помощи графического редактора - важный, но не основной режим работы AutoCAD. Он применяется при разработке принципиально новых изделий и не дает больших преимуществ в производительности труда по сравнению с традиционным черчением на бумаге, хотя автоматизация простановки размеров, штрихования, копирования элементов чертежа, отрисовки рамки и основной надписи заметно облегчает работу.. Рост производительности в 15..20 раз обеспечивается созданием на базе AutoCAD'а специализированных САПР при помощи встроенного языка программирования VisualLISP.

         AutoCAD (а также CorelDRAW, Visio и др.) относится к программам векторной графики: изображение хранится как набор координат базовых точек, задающих положения отрезков и дуг. Существует еще и растровая графика (Adobe Photoshop, Paint), когда изображение разбивается на множество точек-пикселов и запоминается цвет каждого пиксела. Векторную графику, в отличие от растровой, можно масштабировать без потери качества и легко изменять. Поэтому во всех САПР применяется только векторная графика. Кроме того, при необходимости векторное изображение без проблем переводится в растровое, а вот обратный переход фактически невозможен.

         AutoCAD ограниченно поддерживает трехмерное твердотельное и поверхностное моделирование и получение фотореалистичных изображений.

Тема 18. Сетевые информационные технологии.

Компьютерная сеть (англ. Computer NetWork, от net — сеть и work — работа) — совокупность компьютеров, соединенных с помощью каналов связи и средств коммутации в единую систему для обмена сообщениями и доступа пользователей к программным, техническим, информационным и организационным ресурсам сети.

Компьютерную сеть представляют как совокупность узлов (компьютеров и сетевого оборудования) и соединяющих их ветвей (каналов связи). Ветвь сети — это путь, соединяющий два смежных узла. Различают узлы оконечные, расположенные в конце только одной ветви, промежуточные, расположенные на концах более чем одной ветви, и смежные — такие узлы соединены по крайней мере одним путём, не содержащим никаких других узлов. Компьютеры могут объединяться в сеть разными способами.

Логический и физический способы соединения компьютеров, кабелей и других компонентов, в целом составляющих сеть, называется ее топологией. Топология характеризует свойства сетей, не зависящие от их размеров. При этом не учитывается производительность и принцип работы этих объектов, их типы, длины каналов, хотя при проектировании эти факторы очень важны.


Топология (от греч. topos — место и ... логия), раздел математики, изучающий топологические свойства фигур, т. е. свойства, не изменяющиеся при любых деформациях, производимых без разрывов и склеиваний. Примерами топологических свойств фигур являются размерность, число кривых , ограничивающих данную область и т. д. Так, окружность, эллипс, контур квадрата имеют одни и те же топологические свойства, т. к. эти линии могут быть деформированы одна в другую описанным выше образом; в то же время кольцо и круг обладают различными топологическими свойствами: круг ограничен одним контуром, а кольцо —двумя.
(Советский энциклопедический словарь. "Советская энциклопедия", 1979).

Наиболее распространенные виды топологий сетей:



Линейная сеть. Содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами.



Кольцевая сеть. Сеть, в которой к каждому узлу присоединены две и только две ветви.



Древовидная сеть. Сеть, которая содержит более двух оконечных узлов и по крайней мере два промежуточных узла, и в которой между двумя узлами имеется только один путь.



Звездообразная сеть. Сеть, в которой имеется только один промежуточный узел.



Ячеистая сеть. Сеть, которая содержит по крайней мере два узла, имеющих два или более пути между ними.

Полносвязанная сеть. Сеть, в которой имеется ветвь между любыми двумя узлами. Важнейшая характеристика компьютерной сети — её архитектура.

Архитектура сети — это реализованная структура сети передачи данных, определяющая её топологию, состав устройств и правила их взаимодействия в сети. В рамках архитектуры сети рассматриваются вопросы кодирования информации, её адресации и передачи, управления потоком сообщений, контроля ошибок и анализа работы сети в аварийных ситуациях и при ухудшении характеристик.

Наиболее распространённые архитектуры:

  • Ethernet (англ. ether — эфир) — широковещательная сеть. Это значит, что все станции сети могут принимать все сообщения. Топология — линейная или звездообразная. Скорость передачи данных 10 или 100 Мбит/сек.

  • Arcnet (Attached Resource Computer Network — компьютерная сеть соединённых ресурсов) — широковещательная сеть. Физическая топология — дерево. Скорость передачи данных 2,5 Мбит/сек.

  • Token Ring (эстафетная кольцевая сеть, сеть с передачей маркера) — кольцевая сеть, в которой принцип передачи данных основан на том, что каждый узел кольца ожидает прибытия некоторой короткой уникальной последовательности битов — маркера — из смежного предыдущего узла. Поступление маркера указывает на то, что можно передавать сообщение из данного узла дальше по ходу потока. Скорость передачи данных 4 или 16 Мбит/сек.

  • FDDI (Fiber Distributed Data Interface) — сетевая архитектура высокоскоростной передачи данных по оптоволоконным линиям. Скорость передачи — 100 Мбит/сек. Топология — двойное кольцо или смешанная (с включением звездообразных или древовидных подсетей). Максимальное количество станций в сети — 1000. Очень высокая стоимость оборудования.

  • АТМ (Asynchronous Transfer Mode) — перспективная, пока ещё очень дорогая архитектура, обеспечивает передачу цифровых данных, видеоинформации и голоса по одним и тем же линиям. Скорость передачи до 2,5 Гбит/сек. Линии связи оптические.

По степени географического распространения сети делятся на локальные, городские, корпоративные, глобальные и др.

Локальная сеть (ЛВС или LAN — Local Area NetWork) — сеть, связывающая ряд компьютеров в зоне, ограниченной пределами одной комнаты, здания или предприятия.

Глобальная сеть (ГВС или WAN — World Area NetWork) — сеть, соединяющая компьютеры, удалённые географически на большие расстояния друг от друга. Отличается от локальной сети более протяженными коммуникациями (спутниковыми, кабельными и др.). Глобальная сеть объединяет локальные сети.

Маршрутизатор (англ. Router) объединяет сети с общим протоколом более эффективно, чем мост. Он позволяет, например, расщеплять большие сообщения на более мелкие куски, обеспечивая тем самым взаимодействие локальных сетей с разным размером пакета.

Маршрутизатор может пересылать пакеты на конкретный адрес (мосты только отфильтровывают ненужные пакеты), выбирать лучший путь для прохождения пакета и многое другое. Чем сложней и больше сеть, тем больше выгода от использования маршрутизаторов.

Мостовой маршрутизатор (англ. Brouter) — это гибрид моста и маршрутизатора, который сначала пытается выполнить маршрутизацию, где это только возможно, а затем, в случае неудачи, переходит в режим моста.

Шлюз (англ. GateWay), в отличие от моста, применяется в случаях, когда соединяемые сети имеют различные сетевые протоколы. Поступившее в шлюз сообщение от одной сети преобразуется в другое сообщение, соответствующее требованиям следующей сети. Таким образом, шлюзы не просто соединяют сети, а позволяют им работать как единая сеть. C помощью шлюзов также локальные сети подсоединяются к мэйнфреймам — универсальным мощным компьютерам.

Интернет — гигантская всемирная компьютерная сеть, объединяющая десятки тысяч сетей всего мира. Её назначение — обеспечить любому желающему постоянный доступ к любой информации. Интернет предлагает практически неограниченные информационные ресурсы, полезные сведения, учёбу, развлечения, возможность общения с компетентными людьми, услуги удалённого доступа, передачи файлов, электронной почты и многое другое. Интернет обеспечивает принципиально новый способ общения людей, не имеющий аналогов в мире.

Благодаря сети стал доступен (бесплатно или за умеренную плату) огромный объём информации. Так, пользователь в любой стране может связаться с людьми, разделяющими его интересы, или получить ценные сведения в электронных библиотеках, даже если они находятся на другом конце света. Нужная информация окажется в его компьютере за считанные секунды, пройдя путь по длинной цепочке промежуточных компьютеров, по кабелям и по радио, через горы и моря, по дну океана и через спутник.

Интернет финансируется правительствами, научными и образовательными учреждениями, коммерческими структурами и миллионами частных лиц во всех частях света, но никто конкретно не является её владельцем. Управляет сетью "Совет по архитектуре Интернет", формируемый из приглашённых добровольцев.

Сеть была создана в 1984 году, и сейчас ею пользуются примерно сорок миллионов человек. Интернет всё время изменяется, поскольку имеет много квалифицированных пользователей, которые пишут программы для себя, а затем распространяют их среди желающих. Постоянно появляются новые серверы, а существующие обновляют свой "репертуар". Стремительно растут информационные потоки.

Самый распространенный и недорогой способ — посредством модема и телефонной линии. При этом используются три типа подключения, отличающиеся друг от друга по объёму услуг и цене:

  1. почтовое — позволяет только обмениваться электронной почтой с любым пользователем Интернет, самое дешёвое;

  2. сеансное в режиме on-line ("на прямом проводе") — работа в диалоговом режиме — все возможности сети на время сеанса;

  3. прямое (личное), самое дорогостоящее — все возможности в любое время.

При работе в сеансном режиме доступ к Интернет обычно покупается у провайдеров (англ. provide — предоставлять, обеспечивать) — фирм, предоставляющих доступ к некоторой части Интернет и поставляющих её пользователям разнообразные услуги.

Отдельные участки Интернет представляют собой сети различной архитектуры, которые связываются между собой с помощью маршрутизаторов. Передаваемые данные разбиваются на небольшие порции, называемые пакетами. Каждый пакет перемещается по сети независимо от других пакетов. Сети в Интернет неограниченно коммутируются (т.е. связываются) друг с другом, потому что все компьютеры, участвующие в передаче данных, используют единый протокол коммуникации TCP/IP (читается "ти-си-пи / ай-пи"). На самом деле протокол TCP/IP — это два разных протокола, определяющих различные аспекты передачи данных в сети:

  • протокол TCP (Transmission Control Protocol) — протокол управления передачей данных, использующий автоматическую повторную передачу пакетов, содержащих ошибки; этот протокол отвечает за разбиение передаваемой информации на пакеты и правильное восстановление информации из пакетов получателя;

  • протокол IP (Internet Protocol) — протокол межсетевого взаимодействия, отвечающий за адресацию и позволяющий пакету на пути к конечному пункту назначения проходить по нескольким сетям.

Схема передачи информации по протоколу TCP/IP такова: протокол ТСР разбивает информацию на пакеты и нумерует все пакеты; далее с помощью протокола IP все пакеты передаются получателю, где с помощью протокола ТСР проверяется, все ли пакеты получены; после получения всех пакетов протокол ТСР располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое.

Каждый компьютер, подключенный к сети Интернет имеет два равноценных уникальных адреса: цифровой IP-адрес и символический доменный адрес. Присваивание адресов происходит по следующей схеме: международная организация Сетевой информационный центр выдает группы адресов владельцам локальных сетей, а последние распределяют конкретные адреса по своему усмотрению.

IP-адрес компьютера имеет длину 4 байта. Обычно первый и второй байты определяют адрес сети, третий байт определяет адрес подсети, а четвертый — адрес компьютера в подсети. Для удобства IP-адрес записывают в виде четырех чисел со значениями от 0 до 255, разделенных точками, например: 145.37.5.150. Адрес сети — 145.37; адрес подсети — 5; адрес компьютера в подсети — 150.

Доменный адрес (англ. domain — область), в отличие от цифрового, является символическим и легче запоминается человеком. Пример доменного адреса:   barsuk.les.nora.ru. Здесь домен   barsuk   — имя реального компьютера, обладающего IP-адресом, домен   les   — имя группы, присвоившей имя этому компьютеру, домен   nora   — имя более крупной группы, присвоившей имя домену   les  , и т.д. В процессе передачи данных доменный адрес преобразуются в IP-адрес.

Тема 19. Основы гипертекстовых технологий.

World Wide Web (WWW, "Всемирная паутина") — гипертекстовая, а точнее, гипермедийная информационная система поиска ресурсов Интернет и доступа к ним.

Гипертекст — информационная структура, позволяющая устанавливать смысловые связи между элементами текста на экране компьютера таким образом, чтобы можно было легко осуществлять переходы от одного элемента к другому. На практике в гипертексте некоторые слова выделяют путем подчёркивания или окрашивания в другой цвет. Выделение слова говорит о наличии связи этого слова с некоторым документом, в котором тема, связанная с выделенным словом, рассматривается более подробно.

Гипермедиа — это то, что получится, если в определении гипертекста заменить слово "текст" на "любые виды информации": звук, графику, видео. Такие гипермедийные ссылки возможны, поскольку наряду с текстовой информацией можно связывать и любую другую двоичную информацию, например, закодированный звук или графику, Так, если программа отображает карту мира и если пользователь выбирает на этой карте с помощью мыши какой-либо континент, программа может тут же дать о нём графическую, звуковую и текстовую информацию.

Система WWW построена на специальном протоколе передачи данных, который называется протоколом передачи гипертекста HTTP (читается "эйч-ти-ти-пи", HyperText Transfer Protocol). Всё содержимое системы WWW состоит из WWW-страниц.

WWW-cтраницы — гипермедийные документы системы World Wide Web. Создаются с помощью языка разметки гипертекста HTML (Hypertext markup language).

Язык HTML позволяет добавлять к текстовым документам специальные командные фрагменты — тэги (англ. tag — "этикетка, ярлык") таким образом, что становится возможным связывать с этими документами другие тексты, графику, звук и видео, задавать заголовки различных уровней, разделять текст на абзацы, строить таблицы и т.д. Например, заголовок документа может иметь такой вид:
  Клуб любителей персиков

Одну WWW-страницу на самом деле обычно составляет набор гипермедийных документов, расположенных на одном сервере, переплетённых взаимными ссылками и связанных по смыслу (например, содержащих информацию об одном учебном заведении или об одном музее). Каждый документ страницы, в свою очередь, может содержать несколько экранных страниц текста и иллюстраций. Каждая WWW-страница имеет свой "титульный лист" (англ. "homepage") — гипермедийный документ, содержащий ссылки на главные составные части страницы. Адреса "титульных листов" распространяются в Интернет в качестве адресов страниц.

Личные страницы — такие WWW-страницы, которые принадлежат не фирмам и не организациям, а отдельным людям. Содержание и оформление такой страницы зависит только от её автора.

При работе с системой WWW пользователи имеют дело с программами-клиентами системы, называемыми браузерами.

Браузеры (англ. browse — листать, просматривать) — программы, с помощью которых пользователь организует диалог с системой WWW: просматривает WWW страницы, взаимодействует с WWW-cерверами и другими ресурсами в Интернет.

Существуют сотни программ-браузеров. Самые популярные браузеры: Netscape Navigator и Microsoft Internet Explorer. Браузеры WWW умеют взаимодействовать с любыми типами серверов, используя при этом их собственные протоколы. Информацию, полученную от любого сервера, браузер WWW выводит на экран в стандартной, удобной для восприятия форме. При этом переключения с одного протокола на другой для пользователя часто остаются незамеченными.

Создание web_страниц в Microsoft

Frontpage Express Microsoft Frontpage Express один из тех редакторов Web_страниц, которые не требуют от вас знаний основ HTML. Забудьте о программировании! Просто размечайте и оформляйте! В законченной среде разработки Web в режиме непосредственного отображения вы можете профессионально создавать web_документы и даже организовывать небольшие web_сервера. В Microsoft Frontpage Express вы можете

подготавливать к публикации в Internet web_страницы, используя JavaScript, VB Script, ActiveX и даже выборки к вашим базам данных. Кроме этого, в Microsoft Frontpage Express встроены весьма неплохие графические эффекты, которые оживят ваш дизайн.

Вы можете управлять созданным в среде Microsoft Frontpage Express web_сервером из локальной сети или используя удаленный доступ к основному компьютеру.Забудьте о контроле за ложными ссылками! В Microsoft Frontpage Express встроено средство, позволяющее автоматически фиксировать подобные ссылки.

Вы можете:

• создавать и сохранять web_страницы

• сохранять web_страницы непосредственно в Web

• загружать из Internet и редактировать web_страницы

• использовать в оформлении вашей web_

страницы подложки

• просматривать и администрировать web_страницы

• создавать сложный дизайн web_страниц

• использовать готовые тэги HTML

• использовать готовые изображения из

комплекта поставки программы

• использовать компоненты iVebBot для придания

вашей web_страничке динамики

• использовать в оформлении web_страниц элементы

управления ActiveX

Если вы хотите стать профессионалом в области

дизайна web_страниц, вам необходимо освоить некоторые

специальные HTML_редакторы с полной поддержкой тэгов

HTML.
Тема 20. Искусственный интеллект и экспертные системы.
В работах по искусственному интеллекту постоянно используется термин "цель". Анализ отношения средств к цели А.Ньюэлл и Г.Саймон называют в качестве одной из "эвристик". В психологической теории деятельности "цель" является конституирующим признаком действия в отличии от операций (и деятельности в целом). В то время как в искусственных системах "целью" называют некоторую конечную ситуацию к которой стремится система. Признаки этой ситуации должны быть четко выявленными и описанными на формальном языке. Цели человеческой деятельности имеют другую природу. Конечная ситуация может по разному отражаться субъектом: как на понятийном уровне, так и в форме представлений или перцептивного образа. Это отражение может характеризоваться разной степенью ясности, отчетливости. Кроме того, для человека характерно не просто достижение готовых целей но и формирование новых.

Также работа систем искусственно интеллекта, характеризуется не просто наличием операций, программ, "целей", но и оценочными функциями. И у искусственных систем есть своего рода "ценностные ориентации". Специфику человеческой мотивационно-эмоциональной регуляции деятельности составляет использование не только константных, но и ситуативно возникающих и динамично меняющихся оценок, существенно также различие между словесно-логическими и эмоциональными оценками. В существовании потребностей и мотивов видится различие между человеком и машиной на уровне деятельности. Этот тезис повлек за собой цикл исследований, посвященных анализу специфики человеческой деятельности. Позже была показана зависимость структуры мыслительной деятельности при решении творческих задач от изменения мотивации.

Как в действительности показала история, психология и искусственный интеллект как научное направление могут находится в достаточно тесном сотрудничестве, взаимно базируясь на достижениях друг друга.

Экспертные системы (ЭС) возникли как значительный практический результат в применении и развитии методов искусственного интеллекта (ИИ)- совокупности научных дисциплин, изучающих методы решения задач интеллектуального (творческого) характера с использованием ЭВМ.

Область ИИ имеет более чем сорокалетнюю историю развития. С самого начала в ней рассматривался ряд весьма сложных задач, которые, наряду с другими, и до сих пор являются предметом исследований: автоматические доказательства теорем, машинный перевод (автоматический перевод с одного естественного языка на другой), распознавание изображений и анализ сцен, планирование действий роботов, алгоритмы и стратегии игр.

ЭС- это набор программ, выполняющий функции эксперта при решении задач из некоторой предметной области. ЭС выдают советы, проводят анализ, дают консультации, ставят диагноз. Практическое применение ЭС на предприятиях способствует эффективности работы и повышению квалификации специалистов.

Главным достоинством экспертных систем является возможность накопления знаний и сохранение их длительное время. В отличии от человека к любой информации экспертные системы подходят объективно, что улучшает качество проводимой экспертизы. При решении задач, требующих обработки большого объема знаний, возможность возникновения ошибки при переборе очень мала.

При создании ЭС возникает ряд затруднений. Это прежде всего связано с тем, что заказчик не всегда может точно сформулировать свои требования к разрабатываемой системе. Также возможно возникновение трудностей чисто психологического порядка: при создании базы знаний системы эксперт может препятствовать передаче своих знаний, опасаясь, что впоследствии его заменят “машиной”. Но эти страхи не обоснованы, т. к. ЭС не способны обучаться, они не обладают здравым смыслом, интуицией. Но в настоящее время ведутся разработки экспертных систем, реализующих идею самообучения. Также ЭС неприменимы в больших предметных областях и в тех областях, где отсутствуют эксперты.

Экспертная система состоит из базы знаний (части системы, в которой содержатся факты), подсистемы вывода (множества правил, по которым осуществляется решение задачи), подсистемы объяснения, подсистемы приобретения знаний и диалогового процессора .

При построении подсистем вывода используют методы решения задач искусственного интеллекта.

Экспертные системы (ЭС)- это яркое и быстро прогрессирующее направление в области искусственного интеллекта(ИИ). Причиной повышенного интереса, который ЭС вызывают к себе на протяжении всего своего существования является возможность их применения к решению задач из самых различных областей человеческой деятельности. Пожалуй, не найдется такой проблемной области, в которой не было бы создано ни одной ЭС или по крайней мере, такие попытки не предпринимались бы.

ЭС- это набор программ или программное обеспечение, которое выполняет функции эксперта при решении какой-либо задачи в области его компетенции. ЭС, как и эксперт-человек, в процессе своей работы оперирует со знаниями. Знания о предметной области, необходимые для работы ЭС, определенным образом формализованы и представлены в памяти ЭВМ в виде базы знаний, которая может изменяться и дополняться в процессе развития системы.

ЭС выдают советы, проводят анализ, выполняют классификацию, дают консультации и ставят диагноз. Они ориентированы на решение задач, обычно требующих проведения экспертизы человеком-специалистом. В отличие от машинных программ, использующий процедурный анализ, ЭС решают задачи в узкой предметной области (конкретной области экспертизы)на основе дедуктивных рассуждений. Такие системы часто оказываются способными найти решение задач, которые неструктурированны и плохо определены. Они справляются с отсутствием структурированности путем привлечения эвристик, т. е. правил, взятых “с потолка”, что может быть полезным в тех системах, когда недостаток необходимых знаний или времени исключает возможность проведения полного анализа.

Главное достоинство ЭС- возможность накапливать знания, сохранять их длительное время, обновлять и тем самым обеспечивать относительную независимость конкретной организации от наличия в ней квалифицированных специалистов. Накопление знаний позволяет повышать квалификацию специалистов, работающих на предприятии, используя наилучшие, проверенные решения.

Практическое применение искусственного интеллекта на машиностроительных предприятиях и в экономике основано на ЭС, позволяющих повысить качество и сохранить время принятия решений, а также способствующих росту эффективности работы и повышению квалификации специалистов.

Экспертная системаэто комплекс компьютерного программного обеспечения, помогающий человеку принимать обоснованные решения. Экспертные системы используют информацию, полученную заранее от экспертов — людей, которые в какой-либо области являются лучшими специалистами.

Экспертные системы должны:

хранить знания об определенной предметной области (факты, описания событий и закономерностей);

  • уметь общаться с пользователем на ограниченном естественном языке (т.е. задавать вопросы и понимать ответы);

  • обладать комплексом логических средств для выведения новых знаний, выявления закономерностей, обнаружения противоречий;

  • ставить задачу по запросу, уточнять её постановку и находить решение;

  • объяснять пользователю, каким образом получено решение.

Желательно также, чтобы экспертная система могла:

  • сообщать такую информацию, которая повышает доверие пользователя к экспертной системе;

  • «рассказывать» о себе, о своей собственной структуре.

Экспертные системы могут использоваться в различных областях — медицинской диагностике, при поиске неисправностей, разведке полезных ископаемых, выборе архитектуры компьютерной cистемы и т.д.

Тема 21. Защита информации.
Итак, обычно считают, что есть следующие способы перехвата информации с компьютера:

1) ПЭМИH - собственно электромагнитное излучение от РС

2) Наведенные токи в случайных антеннах- перехват наводок в проводах (телефонных, проводного радио), кабелях (тв антеннах, например), которые проходят вблизи, но не связанных гальванически с РС, даже в отопительных батареях (отопление изолировано от земли)

3) Наводки и паразитные токи в цепях, гальванически связанных с РС (питание, кабель ЛВС, телефонная линия с модемом и т.п)

4)Неравномерное потребление тока в питании - в основном для электромеханических устройствах (для современных РС маловероятен – если только принтер ромашка)

5) Прочая экзотика ( в виде наведенных лазеров )
Обычно самым "свистящим" местом является видеотракт, с него можно "срисовать" картинку, находящуюся на экране. Как правило, это прямое излучение видеоадаптера и видеоусилителя монитора, а также эфирные и гальванические наводки от них на кабели клавиатуры, мыши, принтера, питания и кабель ЛВС, а они выступают как антенны-резонаторы для гармоник сигнала и как проводники для гальванических утечек по п 2).

Причем, чем лучше РС (белее), тем лучше монитор и адаптер и меньше "свист". Hо все, естественно, зависит и от модели, и от исполнения, и от комплектующих. "Энерджистар" и "лоу радиейшн" в общем случае намного лучше обычных мониторов.

Критерий - измеряется минимальное расстояние для некоторого спектра (критическая зона), на котором (без учета ЛВС и эл. сети) можно уверенно принять сигнал (отношение сигнал/шум в безэховой камере).
Какие применяются меры:
-экранирование корпусов (или внутренний металлический экран, или напыление изнутри на корпусе медной пленки - заземленные)

-установка на экран трубки монитора или сетки, или доп. стекла с заземленным напылением

-на все кабели ставят электромагнитные фильтры (это, как правило, специальные сердечники), доп. оплетку экрана

- локальные экраны на платы адаптеров

-дополнительные фильтры по питанию

-дополнительный фильтр в цепь ЛВС (лично сам видел для AUI)
Все угрозы информационным системам можно объединить в обобщающие их три группы.

1. Угроза раскрытия – возможность того, что информация станет известной тому, кому не следовало бы её знать.

2. Угроза целостности- умышленное несанкционированное изменение (модификация или удаление) данных, хранящихся в вычислительной системе или передаваемых из одной системы в другую.

3. Угроза отказа в обслуживании – возможность появления блокировки доступа к некоторому ресурсу вычислительной системы.

Средства обеспечения информационной безопасности в зависимости от способа их реализации можно разделить на следующие классы методов:
-организационные методы подразумевают рациональное конфигурирование, организацию и администрирование системы. В первую очередь это касается сетевых информационных систем, их операционных систем, полномочий сетевого администратора, набора обязательных инструкций, определяющих порядок доступа и работы в сети пользователей;

-технологические методы, включающие в себя технологии выполнения сетевого администрирования, мониторинга и аудита безопасности информационных ресурсов, ведения электронных журналов регистрации пользователей, фильтрации и антивирусной обработки поступающей информации;

-аппаратные методы, реализующие физическую защиту системы от несанкционированного доступа, аппаратные функции идентификации периферийных терминалов системы и пользователей, режимы подключения сетевых компонентов и т.д.;

-программные методы - это самые распространенные методы защиты информации (например, программы идентификации пользователей, парольной защиты и проверки полномочий, криптопротоколы и т. д. Без использования программой составляющей практически невыполнимы никакие, в том числе и первые три, группы методов, т. е. в чистом виде организационные, технологические и аппаратные ме­тоды защиты, как правило, реализованы быть не мо­гут — все они содержат программный компонент. При этом следует иметь в виду, вопреки распространенно­му иному мнению, что стоимость реализации многих программных системных решений по защите инфор­мации существенно превосходит по затратам аппарат­ные, технологические и тем более организационные решения (конечно, если использовать лицензионные, а не «пиратские» программы).

Наибольшее внимание со стороны разработчиков и по­требителей в настоящее время вызывают следующие на­правления защиты информации и соответствующие им про­граммно-технические средства:
1. Защита от несанкционированного доступа информаци­онных ресурсов автономно работающих и сетевых ком­пьютеров. Наиболее остро эта проблема стоит для сер­веров и пользователей сетей Интернета и Интранета. Эта функция реализуется многочисленными программ­ными, программно-аппаратными и аппаратными сред­ствами.
2. Защита секретной, конфиденциальной и личной инфор­мации от чтения посторонними лицами и целенаправ­ленного ее искажения. Эта функция обеспечивается как средствами защиты от несанкционированного доступа, гак и с помощью криптографических средств, традици­онно выделяемых в отдельный класс.
3. Защита информационных систем от многочисленных компьютерных вирусов, способных не только разрушить информацию, но иногда и повредить технические ком­поненты системы: Flash BIOS, винчестеры и т. д.

Активно развиваются также средства защиты от утечки информации по цепям питания, каналам электромагнитного излучения компьютера или монитора (применяется эк­ранирование помещений, использование генераторов шу­мовых излучений, специальный подбор мониторов и ком­плектующих компьютера, обладающих наименьшим излу­чением), средства защиты от электронных «жучков», уста­навливаемых непосредственно в комплектующие компью­тера, и т. д.
Защита информации от несанкционированного доступа
Защита от несанкционированного доступа к ресурсам компьютера — это комплексная проблема, подразумеваю­щая решение следующих вопросов:
• присвоение пользователю, а равно и терминалам, про­граммам, файлам и каналам связи уникальных имен и кодов (идентификаторов);
• выполнение процедур установления подлинности при обращениях (доступе) к информационной сис­теме и запрашиваемой информации, т.е. проверка того, что лицо или устройство, сообщившее иден­тификатор, в действительности ему соответствует (подлинная идентификация программ, терминалов и пользователей при доступе к системе чаще всего выполняется путем проверки паролей, реже обра­щением в специальную службу, ведающую серти­фикацией пользователей);
• проверка полномочий, т. е. проверка права пользо­вателя на доступ к системе или запрашиваемым данным (на выполнение над ними определенных операций — чтение, обновление) с целью разгра­ничения прав доступа к сетевым и компьютерным ресурсам;
• автоматическая регистрация в специальном журна­ле всех как удовлетворенных, так и отвергнутых запросов к информационным ресурсам с указанием идентификатора пользователя, терминала, вре­мени и сущности запроса, т. е. ведение журналов, позволяющих определить, через какой хост-компь­ютер действовал хакер, а иногда и определить его IP-адрес и точное местоположение.
Пpоблемой защиты инфоpмации путем ее пpеобpазования занимается кpиптология (kryptos - тайный, logos - наука). Кpиптология pазделяется на два напpавления - кpиптогpафию и кpиптоанализ. Цели этих напpавлений пpямо пpотивоположны.
Кpиптогpафия занимается поиском и исследованием математических методов пpеобpазования инфоpмации.
Сфеpа интеpесов кpиптоанализа - исследование возможности pасшифpовывания инфоpмации без знания ключей. Кpиптосистемы pазделяются на симметpичные и с откpытым ключом. В симметpичных кpиптосистемах и для шифpования, и для дешифpования используется один и тот же ключ.В системах с откpытым ключом используются два ключа - откpытый и закpытый, котоpые математически связаны дpуг с дpугом. Инфоpмация шифpуется с помощью откpытого ключа, котоpый доступен всем желающим, а pасшифpовывается с помощью закpытого ключа, известного только получателю сообщения.

Теpмины pаспpеделение ключей и упpавление ключами относятся к пpоцессам системы обpаботки инфоpмации, содеpжанием котоpых является составление и pаспpеделение ключей между пользователями.
Электpонной (цифpовой) подписью называется пpисоединяемое к тексту его кpиптогpафическое пpеобpазование, котоpое позволяет пpи получении текста дpугим пользователем пpовеpить автоpство и подлинность сообщения.
Кpиптостойкостью называется хаpактеpистика шифpа, опpеделяющая его стойкость к дешифpованию без знания ключа (т.е. кpиптоанализу). Имеется несколько показателей кpиптостойкости, сpеди котоpых:
* количество всех возможных ключей;

* сpеднее вpемя, необходимое для кpиптоанализа.

Тpебования к кpиптосистемам

Пpоцесс кpиптогpафического закpытия данных может осуществляться как пpогpаммно, так и аппаpатно. Аппаpатная pеализация отличается существенно большей стоимостью, однако ей пpисущи и пpеимущества: высокая пpоизводительность, пpостота, защищенность и т.д. Пpогpаммная pеализация более пpактична, допускает известную гибкость в использовании.

Для совpеменных кpиптогpафических систем защиты инфоpмации сфоpмулиpованы следующие общепpинятые тpебования:

* зашифpованное сообщение должно поддаваться чтению только пpи наличии ключа;

* число опеpаций, необходимых для опpеделения использованного ключа шифpования по фpагменту шифpованного сообщения и соответствующего ему откpытого текста,

должно быть не меньше общего числа возможных ключей;

* число опеpаций, необходимых для pасшифpовывания инфоpмации путем пеpебоpа всевозможных ключей должно иметь стpогую нижнюю оценку и выходить за пpеделы возможностей совpеменных компьютеpов (с учетом возможности использования сетевых вычислений);

* знание алгоpитма шифpования не должно влиять на надежность защиты;

* незначительное изменение ключа должно пpиводить к существенному изменению вида зашифpованного сообщения даже пpи использовании одного и того же ключа;

* стpуктуpные элементы алгоpитма шифpования должны быть неизменными;

* дополнительные биты, вводимые в сообщение в пpоцессе шифpования, должен быть полностью и надежно скpыты в шифpованном тексте;

* длина шифpованного текста должна быть pавной длине исходного текста;

* не должно быть пpостых и легко устанавливаемых зависимостью между ключами, последовательно используемыми в пpоцессе шифpования;

* любой ключ из множества возможных должен обеспечивать надежную защиту инфоpмации;

* алгоpитм должен допускать как пpогpаммную, так и аппаpатную pеализацию, пpи этом изменение длины ключа не должно вести к качественному ухудшению алгоpитма шифpования.

Заключение 

В данной работе рассмотрены основные вопросы, связанные с архитектурой ЭВМ, прикладным и программным обеспечением, а также представлены базовые понятия по данному направлению. Материал ориентирован на неподготовленного пользователя и может быть использован для продолжения обучения.

Библиографический список.

1. В. Э. Фигурнов. IBM PC для пользователя. 7 изд., М.:Инфра, 1998.-480с.

2. К. Г. Финогенов., В. И. Черных. Операционная система MS-DOS 6., М.:ABF, 1993.-448с.

3. Г. Борн. Форматы данных., Пер. с нем.-К.: Торгово-издательское бюро BHV,1995.-472c.

4. Т. Рюттен., Г. Франкен. Турбо Паскаль. К.: Торгово-издательское бюро BHV,1995.-448c.
^

5. А. Фролов, Г. Фролов. Операционная система MS-DOS. Том 1, книги 1-2, М.: Диалог-МИФИ, 1991, 239 стр.

6. А. Фролов, Г. Фролов. Компьютер IBM PC/AT, MS-DOS и Windows. Вопросы и ответы. Том 10, М.: Диалог-МИФИ, 1994, 218 стр.

^

7. А. Фролов, Г. Фролов. Сети компьютеров в вашем офисе. Том 3, М.: Диалог-МИФИ, 1995, 272 стр.




ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение……………………………………………………..….3
Тема 1. Предмет информатики. Понятие информации. …….4
Тема 2. Арифметические и логические основы

работы ЭВМ. ……………………………………………………….….10
Тема 3. Организация данных в ЭВМ. Представление

данных в ЭВМ. Файловая система………………………………..….14
Тема 4. Аппаратные средства вычислительной техники....... 15
Тема 5. Системное программное обеспечение……….......…..25
Тема 6. Основы работы в среде MS DOS…………….……… 32
Тема 7. Основы работы в среде Windows…………….……… 35
Тема 8. Алгоритмизация и программирование……………... 41
Тема 9. Основные понятия программирования……………... 43
Тема 10. Введение в Паскаль……….………………………… 48
Тема 11. Прикладное программное обеспечение…………… 76
Тема 12. Основы работы в текстовом редакторе

MS Word……………………………………………………………….. 81
Тема 13. Основы работы в табличном процессоре

MS Excel………………………………………………………………...90
Тема 14. Основы работы в системе управления базами

данных MS Access ………………………………………………………….. 94
Тема 15. Системы автоматизированного проектирования…. 102
Тема 16. Основы работы в Компас…………………………... 107
Тема 17. Основы работы в системе Автокад…………………123
Тема 18. Сетевые информационные технологии…………….125
Тема 19. Основы гипертекстовых технологий………….……132
Тема 20. Искусственный интеллект и экспертные системы...135
Тема 21. Защита информации………………………………... 139

Заключение………………………………………………..……145

Библиографический список……………………………………146

Учебное пособие

Чижов Михаил Иванович,

Юров Алексей Николаевич

Информатика и информационные системы
Конспект лекций


Компьютерный набор

.

ЛР № 066815 от 25.08.99. Подписано к изданию 02.11.2003

Уч.- изд. л.9,0.

Воронежский государственный технический университет

394026 Воронеж, Московский просп., 14


Чижов М. И., Юров А.Н.

Информатика и

информационные системы.

Конспект лекций




Воронеж 2003






1   2   3   4   5   6   7   8   9

Похожие:

Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003 iconУчебное пособие Воронеж 2011 фгбоу впо ”Воронежский государственный технический университет ”
Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия

Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003 iconКраткий курс лекций по грамматике английского языка Утверждено Редакционно-издательским советом
Краткий курс лекций по грамматике английского языка: Учеб. Пособие. Магнитогорск: мгту им. Г. И. Носова, 2001. — 71 с

Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003 iconИнженерная графика учебное пособие
Утверждено редакционно-издательским советом спбгиэу в качестве учебного пособия для спец. 220501, 080502(1), 080502(7)

Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003 iconРеспублики Беларусь Учреждение образования «Витебская ордена «Знак...
Утверждено редакционно-издательским советом академии в качестве учебно-методического пособия

Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003 iconЧетверикова Ю. И. История экономических учений утверждено Редакционно-издательским...
Рекомендуется для студентов вузов, а также для самостоятельно изучающих историю экономических учений

Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003 iconКонтрольная работа №1 по дисциплине
Допущено редакционно-издательским советом спбгиэу в качестве методических указаний

Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003 iconЭтика курс лекций (на основе книги: Этика (конспект лекций)
Этика (конспект лекций). – М.: «Приор-издат», 2002. Автор-составитель Аристотель. Никомахова этика. Сочинения: в 4-х т. Т. М.: Мысль,...

Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003 iconУчебно-методическое пособие подготовлено в соответствии с программой...
Утверждено редакционно-издательским советом академии в качестве учебного пособия для студентов 3-го курса факультета заочного обучения...

Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003 iconД. А. Белухин педагогическая этика: желаемое и действительное
...

Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003 iconКонспект лекций Донецк 2003 министерство образования и науки украины
Аветисова А. А. Основы предпринимательства. Опорный конспект. Донецк, Дон гуэт, 2003. – 195 с

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов