Информационные технологии. Вычислительная техника. Обработка данных

В пособии рассмотрены такие общие понятия, как система, информационный процесс, модель, перечислены типы систем и моделей, дано представление о системном моделировании, формировании процессов управления в системах, построении моделей и их использовании при исследовании процессов управления, концепции интеллектуальных систем.

Рассмотрена архитектура современных суперскалярных процессоров. Приведены сведения, поясняющие состав и назначение входящих в процессоры подсистем. На примере микроархитектуры Intel P6 дано подробное функциональное описание каждой подсистемы. Приведены функциональные описания современных суперскалярных процессоров фирм Intel, AMD, IBM, Sun, MIPS.

В методических указаниях представлены общие требования, предъявляемые к дипломным проектам, и особенности выполнения дипломных проектов на кафедре «Информационная безопасность».

Пособие содержит учебный материал, раскрывающий методы формирования многослойных графических документов на базе компьютерной технологии. На основе практических примеров и контрольных заданий показана технология обработки растровых изображений с помощью программного пакета Adobe Photoshop, позволяющая овладеть приемами подготовки графических рекламных материалов для их использования в информационной деятельности менеджера.

Рассмотрены основы применения решателя инженерных задач, предназначенного для автоматизации решения расчетных и логических задач. Изложены способы описания знаний предметной области с использованием естественного языка и табличных форм представления методик исходных нормативно-справочных документов. Основное внимание уделено процессу создания специалистами информационного обеспечения для автоматизированного решения различных задач технологического проектирования. Приведена методика формализации технологических знаний средствами решателя инженерных задач и ее использование в учебном процессе.

Методические указания посвящены анализу и синтезу систем автоматического регулирования. Описана методика моделирования линейной и нелинейной систем регулирования, системы с запаздыванием, исследовано влияние некоторых параметров названных систем на вид переходного процесса. Проведен анализ влияния параметров регулятора на выбранные критерии качества работы системы. Представлено описание универсальной программы «Моделирование в технических устройствах (МВТУ 3.7)», позволяющей проводить моделирование и оптимизацию систем автоматического регулирования и управления теплоэнергетических установок на ЭВМ.

В методических указаниях приведено описание экспериментальной установки по исследованию системы автоматического регулирования (САР) давления в проточной пневматической емкости. Описаны лабораторные работы по исследованию статических и динамических характеристик элементов САР и всей системы в целом.

Рассмотрено практическое применение программы OSS на примерах синтеза оптических систем различного назначения. Представлены примеры синтеза пятигруппового панкратического объектива и панкратического объектива типа PIN HOLE, светосильного объектива для ИК-области спектра и светосильного объектива типа объектива Петцваля, а также пример синтеза миниатюрного широкоугольного объектива с вынесенным входным зрачком. Показаны примеры задания характеристик объективов в программе OSS, формирования оптимизационной модели. Рассмотрены вопросы параметрического синтеза тонких компонентов и создания рабочего каталога стекол для синтеза.

Рассмотрены служебные программы (службы) операционных систем (ОС) Windows NT/2000/XP/Vista, работающие в режиме пользователя и занимающие в ОС Windows NT/2000/XP/Vista особое место. На службы Win32 возложены такие важнейшие системные функции, как сохранение копий отдельных файлов, управление конфигурацией сети, загрузки и обновления ОС Windows и т. п. Рассмотрены особенности работы, использования, установки и разработки служб Win32.

Приведено описание средств процедурного программирования на языке Visual С++ в среде Microsoft Studio 2008. Подробно рассмотрены структура программы, типы данных, способы и особенности реализации вычислений, операторы организации ветвлений и циклов, а также адресная арифметика, основы работы с динамической памятью, особенности моделирования работы с массивами в С++. Особое внимание уделено также организации подпрограмм и различным способам передачи параметров в них и организации файловой системы хранения данных на внешних носителях информации.

Приведены сведения о применении современных технологий, в первую очередь географических информационных систем (ГИС) и систем виртуального окружения, для пространственно-временного моделирования объекта. Рассмотрены вопросы, связанные с анализом данных дистанционного зондирования, а также стереовидеосъемки.

Дано описание управляющей системы FST 202С, работающей в составе электропневматических систем управления и используемой для решения задач автоматизации технологических процессов, представленных в формализованном виде - в виде циклограмм. Приведены основные сведения о языке программирования АWL, рассмотрены особенности программирования контроллера и примеры построения электропневматических систем управления, в которых исполнительная часть выполнена на базе пневматических средств, а управляющая часть - в виде программы управления свободно программируемого контроллера РРС 202С (фирмы FESTO, Германия).

Сформулированы задания для лабораторных работ по курсу «Технология программирования» с учетом особенностей разработки Web-приложений, даны пояснения и примеры.

Приведено задание для выполнения лабораторной работы по курсу «Элементы и узлы ЭВМ». Даны краткие пояснения по применению программного комплекса Electronics Workbench.

Рассмотрены особенности интегрированной среды Microsoft Visual C++ 7.0. NET 2005, вопросы запуска среды программирования, создания проекта консольного приложения, ввода программы пользователя, создания модульной структуры приложения (создание и присоединение файлов к проекту), а также вопросы настройки компиляции и компоновки, выполнения и отладки консольного приложения.

Проиллюстрированы методы теории автоматического управления на примерах и показаны методы использования математических программных систем для решения практических задач в рамках дисциплин «Теория автоматического управления», «Управление в технических системах». Практические занятия выполняются на персональных компьютерах в операционной среде Windows с установленной системой MatLab 6.Х и пакетом прикладных программ Contгol System Toolbox и Simulink.

В методических указаниях рассматриваются методы настройки элементов беспроводной сети, режимы ее функционирования и способы обеспечения ее безопасности. Комплекс из семи лабораторных работ предназначен для студентов и слушателей, изучающих вопросы разработки и эксплуатации беспроводных компьютерных сетей. Методические указания к лабораторным работам могут использоваться для самостоятельного изучения практических основ построения сетей Wi-Fi.

Рассмотрены технологии проектирования цифровых устройств с использованием программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) и организация подсистемы памяти конвейерных электронных вычислительных машин. Даны указания по проектированию на основе ПЛИС Xilinx Spartan3, использованию САПР Xilinx ISE 9.1, а также аппаратных отладочных средств. Приведены приемы программирования вычислений,позволяющие эффективно использовать подсистему памяти современных ЭВМ. Указан порядок выполнения лабораторных работ, даны примеры индивидуальных заданий и контрольные вопросы, требования к содержанию отчетов.

Рассмотрены вопросы разработки программ на языке DELPHI для основных разделов процедурного программирования. Особое внимание уделено технологии разработки. По каждой теме практикума дана краткая справка об используемых языковых средствах, подробно описаны этапы разработки программ и приведены варианты индивидуальных заданий.

Рассмотрены информационные системы и технологии управления организацией. Для студентов, изучающих курс «Информационный менеджмент и технологии в управлении наукоемким производством».

Изложены теоретические основы синтеза оптических систем. Даны описание основных блоков программы OSS и порядок работы с программой.

Дано описание методики разработки проектов интеллектуальных систем конструкторского и технологического проектирования в машиностроении. Для студентов старших курсов МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Изложены вопросы программирования и конфигурирования промышленных сетей Modbus, Modbus Plus, Ethernet и др. Для студентов, изучающих курсы «Управление в технических системах», «Основы автоматики и системы автоматического управления», «Проектирование интегрированных систем управления производственными процессами», «Управляющие ЭВМ и комплексы», «Алгоритмическое и программное обеспечение систем управления». Настоящее издание будет полезным также для научных работников, инженеров, аспирантов и студентов старших курсов технических университетов.

Изложены основы реализации системных сервисов UNIX в операционной системе z/OS. Дано краткое описание иерархической файловой системы, скриптового языка Awk, способов доступа к операционной системе z/OS, а также процесса выполнения приложений. Приведены примеры скриптов Shell и Awk, а также простой программы на языке С.

Методические указания содержат рекомендации по подготовке и защите курсовых работ по дисциплине «Документные системы». Требования к содержанию, структуре и оформлению курсовой работы составлены в соответствии со стандартами на подготовку конструкторской документации и отчетов о научно-исследовательской работе.

Операционная система UNIX - современная многозадачная и многопользовательская система, которая ориентирована на программирующих профессионалов, а не рядовых пользователей, как семейство Windows. Ее главная отличительная особенность - мобильность исходного кода, позволяющая портировать систему на компьютеры различной архитектуры. Другая особенность UNIX - высокая технологичность, которая достигается поддержкой многочисленных инструментальных средств для разработки прикладного и системного программного обеспечения. Состав и реализация основных концепций UNIX определяют внутреннее устройство системы, однако их организация малоизвестна широкому кругу начинающих пользователей UNIX из доступной литературы. Данное пособие содержит начальные сведения о внутреннем устройстве UNIX, которые необходимы для более профессионального использования возможностей этой операционной системы.

Приведены задания для выполнения двух лабораторных работ по курсу «Элементы и узлы ЭВМ». Даны краткие пояснения по применению программного комплекса Electronics Workbench.

Рассмотрено численное моделирование течения воздуха в лабиринте в плоской двумерной постановке с применением программного комплекса Star-CD.

В методических указаниях изложены основы реализации баз данных DB2 в операционной системе (OC) z/OS. Дано краткое описание архитектуры СУБД DB2, компонентов языка SQL, способов доступа к СУБД DB2 для ОС z/OS, а также процесса выполнения скриптов. Приведены примеры скриптов на языке SQL и указаны настройки утилиты SPUFI для их запуска.

В методических указаниях изложены основы разработки приложений для работы с базами данных DB2. Дано краткое описание компиляции программ в операционной системе z/OS, особенностей подготовки программ в СУБД DB2, статических и динамических SQL-операторов. Приведены примеры кода программ на языках COBOL и PL/1 и указаны настройки утилит СУБД DB2 для подготовки этих программ к запуску.

Пособие посвящено проектированию узлов ЭВМ, периферийных устройств и прочих цифровых систем с помощью высокоуровневого языка описания аппаратуры VНDL. Этот язык является международным стандартом и используется в качестве основы лингвистического обеспечения как в системах анализа (моделирования), так и в системах синтеза цифровой аппаратуры. Ведущие мировые САПР БИС поддерживают описания на языке VНDL. Учебное пособие посвящено основам языка VНDL и предназначено для быстрого ознакомления с концептуальными положениями этого языка. Рассмотрены вопросы и базовые принципы параллельного программирования, положенные в основу языка VНDL, а также принципы организации VНDL-проекта и взаимосвязь компонентов проекта с физическими процессами,протекающими в реальных цифровых устройствах.

Содержат теоретические сведения, необходимые для изучения основных схем асинхронных и синхронных триггеров в статическом режиме. Знакомят с функциональными возможностями триггеров, разными способами хранения информации в них. Рассматривают логику функционирования триггеров с раздельной установкой состояния 1 и 0 (RS-триггеры); счетным входом (T -триггеры); приемом информации по одному входу (D-триггеры); универсальные триггеры с раздельной установкой состояния 0 и 1 (JK-триггеры).

Знакомят с основными логическими элементами и их функциональными возможностями для построения сложных устройств. Рассмотрены простейшие основные (базовые) логические элементы, реализующие логические функции на элементах комбинационного типа.

Рассмотрены принципы построения структурированных кабельных систем на базе локальных вычислительных сетей (ЛВС). Изложены основные вопросы администрирования автоматизированных систем обработки информации и управления (АСОИиУ), построенных на базе ЛВС, и АСОИиУ, построенных на базе операционной системы Windows.

В третьей части пособия приведены сведения о редактировании изображений в графической системе Автокад (версии 2005,2006). Материал адаптирован для восприятия учащимися с ограниченными возможностями по слуху.

Кратко изложены теоретические основы статистической обработки экспериментальных данных, получаемых в практике медико-биологических исследований, рассмотрен подход к проектированию диагностических комплексов, основанный на создании приборных, аппаратно-программных средств и системы дешифрирования с учетом стохастических особенностей медико-биологических сигналов.

В учебном пособии рассмотрены актуальные вопросы построения внутренней модели банка данных. Учебное пособие будет полезно студентам при самостоятельном изучении этой дисциплины, а также при выполнении лабораторного практикума, курсового и дипломного проектирования.

В учебном пособии рассмотрены вопросы построения инфологических моделей предметной области при проектировании баз данных. Пособие будет полезно студентам при самостоятельном изучении дисциплины, а также при выполнении лабораторного практикума, курсового и дипломного проектирования.

Методические указания к изучению курса «Документные системы» содержат определения и описания основных объектов и процессов жизненного цикла документной системы. В методических материалах использованы работы наиболее авторитетных отечественных исследователей данной области Ф.С. Воройского, В.П. Захарова, Ю.Н. Столярова, Я.Л. Штрайберга и других.

Приведены правила и примеры преобразования структурных схем линейных непрерывных стационарных систем автоматического управления, необходимые для решения задач проектирования и исследования указанных систем.

Методические указания посвящены вопросам моделирования и анализа радиотехнических устройств на примере усилителя низких частот с использованием программно-аппаратной платформы Advanced Design System (ADS) фирмы Agilent Technologies. Рассмотрены основные вопросы создания и редактирования проектов, моделирования и отображения результатов в ADS.

В пособии описаны основы создания программного кода, работающего в режиме ядра операционной системы GNU/Linux. Рассмотрены основы организации ядра Linux, создания подключаемых к ядру модулей, внесения изменений в исходный код ядра, его сборка и установка. Освещены вопросы синхронизации в ядре, выделения памяти и создания динамических структур данных, перехвата событий ядра, приемы отладки кода ядра, а также способы обмена данными между прикладными программами и ядром операционной системы.

Рассмотрены подходы к взаимодействию составных частей распределенной системы обработки информации и реализующее их промежуточное программное обеспечение. Приведены примеры использования рассмотренных программных средств и библиотек.

Приведены подробные сведения по использованию программных средств обработки результатов инженерных расчетов. Рассмотрены возможности и описания функций интерфейса программных средств Ansys CFX и Abaqus. Описаны методы визуализации результатов расчетов на примерах высокоуровневых библиотек Avango и Open Inventor. Приведены подробные примеры использования указанных средств разработки.

Рассмотрено содержание информатики и определено ее место в ряду других научных дисциплин. Конкретизированы свойства информации, изучены различные подходы к измерению ее количества. Исследована связь энтропии с информацией, установлено различие между терминами «информация» и «данные», обсуждены различные типы данных. Изучены различные системы счисления, их взаимосвязь и способы перевода чисел из одной системы счисления в другую. Проанализированы машинные коды чисел. Приведены способы размещения чисел в разрядной сетке компьютера и основные методы выполнения арифметических операций. Изучены основные понятия алгебры логики. В качестве примеров использования этого математического аппарата рассмотрены логические элементы, реализующие булевы функции, а также приведены функциональные схемы некоторых блоков компьютера. Содержание учебного пособия соответствует разделам курса лекций, которые автор читает в МГТУ им. Н.Э. Баумана.

В работе приведено описание трех лабораторных работ по курсу «Статистическая динамика систем автоматического управления» с использованием ПЭВМ и пакета MATLAB 7, посвященных формированию случайных процессов с заданными характеристиками, анализу линейной непрерывной автоматической системы при воздействии на нее случайного процесса и исследованию автоматической системы при воздействии на нее случайного сигнала и помехи. Методические указания содержат необходимые математические формулы, сведения о пакете MATLAB 7, необходимые при проведении лабораторных работ, а также примеры проведения исследований.

Рассмотрены вопросы представления информации целых и вещественных чисел в оперативной памяти компьютера. Представлены программы преобразования числовой информации с применением инструкций битовой логики на языке программирования С.

Рассмотрены вопросы проектирования и реализации автоматизированных систем управления на основе программно-технических комплексов, включающих программируемые промышленные контроллеры и инструментальные программные средства. Основное внимание уделено системам двух уровней: нижнего, обеспечивающего решение задач автоматического регулирования, и верхнего, обеспечивающего возможность оперативного управления.

Во второй части пособия приведены сведения по формированию изображений в графической системе Автокад (версии 2005, 2006). Материал адаптирован для восприятия учащимися с ограниченными возможностями по слуху.

В первой части пособия приведены сведения по созданию рабочей среды и общие сведения о графической системе Автокад (версии 2005, 2006). Материал адаптирован для восприятия учащимися с ограниченными возможностями по слуху.