Цели и задачи курса «Информатика». Предмет, объекты и составные части информатики. Физические и математические аспекты информации. Систе

Тема 12. Программирование в  среде VBA (Vusual Basic for Application).  
Программы линейной и разветвленной структуры. 
Программы циклической структуры.

 

            Простейшей задачей,  решаемой на VBA, является создание  функций пользователя, имеющих имена.  С функциями пользователя можно  работать с помощью мастера функций точно так же, как и со встроенными функциями рабочего листа. Создадим функцию пользователя: F(x)=x².  
            Функции пользователя создаются на рабочем листе с названием модуль VBA, после чего с ними можно работать с помощью мастера функций. Для создания модуля VBA необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши ярлычок листа, перед которым вы хотите разместить данный модуль, и из раскрывшегося контекстного меню выбрать команду Вставка(). На вкладке Общие () открывшегося диалогового окна вставка () необходимо выбрать тип листа – Модуль (). После нажатия кнопки ОК произойдет вставка листа модуля. Теперь на листе модуля можно ввести текст программы:

Function F(x As Double) As Double  
        F = x ^ 2  
End Function

или

Function F(x)  
        F = x ^ 2  
End Function

 
            По умолчанию созданная  функция при выборе ее с  помощью мастера функций относится  к категории Определенные пользователем. Можно изменить категорию принадлежности функции, а также добавить необходимые комментарии в мастере функций для удобства пользования созданной функцией.  
            Общий вид функции пользователя:

Function ИМЯ_ФУНКЦИИ (СПИСОК_ПАРАМЕТРОВ)  
            ТЕЛО_ФУНКЦИИ  
End Function

 
            Если вы осуществляете многократно  повторяющиеся действия, то этот  процесс можно автоматизировать при помощи макросов.  
            Макрос (macro) — это последовательность команд, которые написаны на VBA и которые хранятся в стандартном модуле среды разработки VBA приложений. Макросы могут осуществлять широкий спектр задач от простых вычислений до создания пользовательского интерфейса вашего приложения. В MS Office имеется встроенное средство — макрорекордер (macro recorder), позволяющее преобразить все ваши действия в макросы.  
            Циклическая структура применяется при необходимости выполнить какие-либо вычисления несколько раз при выполнения некоторого условия. Тело цикла — та последовательность действий, которая выполняется многократно (в цикле). Начальные присвоения—задание начальных значений тем переменным, которые используются в теле цикла.

Алгоритмическая структура «цикл».  
            В алгоритмические структуры цикл входит серия команд, выполняемая многократно. Такая последовательность команд называется телом цикла.            

 Циклические  алгоритмические структуры бывают двух типов:

• циклы со счетчиком, в которых тело цикла выполняется определенное количество раз;
• циклы по условию, в которых тело цикла выполняется до тех пор, пока выполняется условие.

 
            В алгоритмической структуре  цикл серия команд (тело цикла) выполняется многократно.  
            В циклах с условием количество повторений зависит от некоторого условия. Такой цикл реализуется с помощью инструкции.  
            Цикл со счетчиком - заранее известно, какое число повторений тела цикла необходимо выполнить, можно воспользоваться циклической инструкцией (оператором цикла со счетчиком) For . . . Next.

Блок-схема	Языки программирования Visual Basic и VBA
	For Счетчик=НачЗнач  То КонЗнач   [Step шаг]   Тело цикла   Next [Счетчик]

Рисунок 3 - Цикл со счетчиком            

 Синтаксис  оператора For . . . Next следующий: строка, начинающаяся с ключевого слова For является заголовком цикла, а строка с ключевым словом Next — концом цикла, между ними располагаются операторы, являющиеся телом цикла.  
            В начале выполнения цикла значение переменной Счетчик устанавливается равным НачЗнач. При каждом «проходе» цикла переменная Счетчик увеличивается на величину шага. Если она достигает величины КонЗнач, то цикл завершается, и выполняются следующие за ним операторы.  
            Циклы с условием. Часто бывает так, что необходимо повторить тело цикла, но заранее неизвестно какое количество раз это надо сделать. В таких случаях количество повторений с помощью инструкции Do ... Loop.  
            Условие выхода из цикла можно поставить в начале, перед телом цикла. Такой цикл называется циклом с предусловием.  
Проверка условия выхода из цикла проводится с помощью ключевых слов While или Until. Ключевое слово While обеспечивает выполнение цикла до тех пор, пока выполняется условие, т.е. пока условие имеет значение «истина». Как только условие примет значение «ложь» выполнение цикла закончится.

Блок-схема	Языки программирования Visual Basic и VBA
	Do While Условие      тело цикла   Loop   Do Until Условие      тело цикла   Loop

Рисунок 4 - Цикл с предусловием            

 Ключевое  слово Until обеспечивает выполнение цикла до тех пор, пока не выполняется условие, т.е. пока условие имеет значение «ложь». Как только условие примет значение «истина», выполнение цикла закончится.  
            Условие выхода из цикла можно поставить в конце, после тела цикла. Такой цикл называется циклом с послеусловием. Такой цикл реализуется также с помощью инструкции Do ... Loop.  
            Проверка условия выхода из цикла проводится с помощью ключевых слов While или Until. Цикл с предусловием никогда не выполняется в случае невыполнения условия. Цикл с послеусловием выполняется обязательно, как минимум один раз, независимо от того, выполняется условие или нет.

Блок-схема	Языки программирования Visual Basic и VBA
	Do      тело цикла   Loop While Условие   Do      тело цикла   Loop Until Условие

Рисунок 5 - Цикл с послеусловием 

 

   Тема 13. Основные операторы для  организации различных типов  циклов.  
Вложенные циклы. Работа с массивами.  
Основные операции с массивами

 

            Для записи текста  программы необходимы правила  построения и использования языковых  конструкций. Эти правила должны  быть в достаточной степени  формальны; в алгоритмических  языках они могут быть синтаксическими и семантическими. Синтаксис — это совокупность формальных правил построения корректных конструкций языка; семантика — смысловое, содержательное толкование каждого правила.  
            Основные символы составляют алфавит формального алгоритмического языка; только из этих символов можно строить компоненты, фразы и иные языковые конструкции.  
            Следующим по сложности конструктивным элементом языка являются тривиальные компоненты; среди них выделяют числа, строки и идентификаторы.  
            Для задания произвольной последовательности символов, в том числе и осмысленной, в формальном алгоритмическом языке вводится понятие строки. Строка — это последовательность допустимых алфавитом языка символов, которая заключается в парные кавычки и (или) апострофы.  
            В том случае, когда необходимо обозначить простую переменную, массив, процедуру, подпрограмму, метку, используют идентификаторы.  
            Центральной частью любого формального алгоритмического языка являются конструируемые компоненты.  
          Указатели функций определяются отдельные числовые, логические или символьные значения, которые получаются в результате применения заданной совокупности правил. В формальном языке принято выделять стандартные функции.  
          Метки используются в качестве указателя преемника при передаче управления. Метки по существу представляют собой идентификаторы, тип которых определен как метка; при этом у них отсутствуют значения.  
            Переменные с индексами используются в качестве средства обращения к отдельному элементу вектора и (или) более сложной структуры данных. Они могут использоваться и в качестве операндов в выражениях.  
          Выражения (арифметические, логические и строковые). Из выражений строятся более сложные конструкции, которые в формальном языке принято называть отношениями; это конструкции, состоящие из двух арифметических выражений, соединенных знаком операции отношения. 
            Для выполнения отдельных действий алгоритмического процесса используются различные операторы.  
            Основные типы алгоритмических структур. Алгоритм, в котором команды выполняются последовательно одна за другой, называется линейным алгоритмом.  
            В отличие от линейных алгоритмов, в которых команды выполняются последовательно одна за другой, в алгоритмические структуры ветвление входит условие, в зависимости от выполнения или невыполнения которого реализуется та или иная последовательность команд (серий).  
           В алгоритмической структуре ветвление та или иная серия команд выполняется в зависимости от истинности условия.  
            Будем называть условием высказывание, которое может быть либо истинным, либо ложным.  
            Условные выражения могут быть простыми и сложными. Простые условия включает в себя два числа, две переменных или два арифметических выражения, которые сравниваются между собой с использованием операций сравнения.  
           Сложное условие — это последовательность простых условий, объединенных между собой знаками логических операций.  
            Оператор условного перехода If _ Then _ Else. После первого ключевого слова If должно быть размещено условие. После второго ключевого слова Then последовательность команд (серия 1), которая должна выполняться. Если условие принимает значение «истина». После третьего ключевого слова else выполняется последовательность команд (серия 2), которая должна выполняться, если условие принимает значение «ложь».  
            Оператор условного перехода может быть записан в многострочной форме или в однострочной форме.  
            В многострочной форме он записывается с помощью инструкции If ... Then . . . Else . . . End If (ЕСЛИ ... To ... Иначе ... Конец Если).  
            В однострочной форме он записывается с помощью инструкции if ... Then . . . Else (Если ... То ... Иначе).

Блок-схема	Языки программирования Visual Basic и VBA
	If условие Then   Серия 1   [Else   Серия 2]   End If

Рисунок 6 - Алгоритмическая  структура «ветвление»           

 В этом  случае второе ключевое слово Then размещается на той же строчке, что и условие, а последовательность команд (серия 1), должна размещаться на следующей. Третье ключевое слова Else размещается на третьей строчке, а последовательность команд (серия 2) — на четвертой. Конец инструкции ветвления End if размещается на пятой строчке.

 

         Тема 14. Компьютерные сети. Назначение и классификация  
компьютерных сетей. Сетевые и телекоммуникационные технологии

 

            Компьютерной сетью  называется совокупность соединенных  через каналы связи компьютеров  и периферийных устройств, обеспечивающих  пользователей средствами обмена  информацией и коллективного  использования ресурсов сети: аппаратных, программных и информационных.  
            Основная задача компьютерной сети — обеспечение простого, удобного и надежного доступа к распределенным общесетевым ресурсам и организация их совместного использования при защите от несанкционированного доступа, а также обеспечение удобных и надежных средств передачи данных между пользователями.  
            Основные компоненты сети:

• Серверы — компьютеры, являющиеся источниками ресурсов сети.
• Локальные компьютеры пользователей (рабочие станции) —компьютеры, подключенные к сети, через которые пользователи
• получают доступ к ее ресурсам.
• Каналы связи —линии, соединяющие компьютеры между собой.

 

            Компьютерные сети  принято классифицировать по  степени территориальной распределенности. При этом различают: 

• локальные сети (LAN – Local Area Network);
• региональные (или городские) сети (MAN – Metropolitan Area Network);
• глобальные сети WAN — Wide Area Network).

 
            Локальные сети связывают компьютеры, размещенные на небольшом расстоянии друг от друга. Как правило, они объединяют компьютеры одного или нескольких близлежащих зданий предприятия, учреждения, офиса. Главная отличительная особенность локальных сетей — единый для всех компьютеров высокоскоростной канал передачи данных. Протяженность локальной сети не более 10км (обычно она не превышает нескольких сотен метров).  
            Региональные сети объединяют пользователей города, области или небольшой страны. В качестве каналов связи используются обычные телефонные линии, ISDN и др. Расстояние между узлами может измеряться сотнями и даже тысячами километров.  
            Глобальные сети соединяют компьютеры, расположенные на любом расстоянии друг от друга (в разных странах, на разных континентах). Инфраструктура связи в них может быть очень сложной, включая радиосвязь и спутниковые каналы. Наиболее мощная из глобальных сетей — Интернет.  
            В настоящее время имеются две основные концепции построения такого ПО.  
            Согласно концепции файлового сервера, сетевое программное обеспечение должно быть ориентировано на предоставление всем пользователям ресурсов общедоступного центрального компьютера сети — файлового сервера (File Server). Такое программное обеспечение называется сетевой операционной системой. Ее основная часть (ядро) размещается на сервере, а на рабочих станциях устанавливается лишь небольшая оболочка, выполняющая роль интерфейса между программами на ПК пользователей и файловым сервером.  
            Вторая концепция базируется на так называемой архитектуре клиент — сервер. В этом случае сетевое ПО предполагает не только совместное использование ресурсов сети, но и обработку ресурсов на сервере по запросам пользователей. Программное обеспечение в данном случае состоит из двух частей: сервера и клиента. Программа-клиент выполняется на локальном компьютере пользователя, она посылает запросы программе-серверу и принимает от нее требуемую информацию. Программа-сервер работает на компьютере общего доступа, производит обработку поступающих к ней запросов (возможно, сотен или тысяч одновременно) и возвращает клиенту требуемые результаты. В глобальных сетях архитектура клиент-сервер является основной.  
            Протокол представляет собой совокупность правил (соглашений), в соответствии с которыми происходит передача информации через компьютерную сеть.  
            Топология сети. Топология сети представляет собой логическую схему (конфигурацию) соединений компьютеров (узлов) сети посредством каналов связи. В локальных сетях, как правило, используется одна из следующих топологий: шинная, кольцевая или звездообразная. Другие топологии являются производными от перечисленных топологий.  
            Сеть шинной топологии использует один канал связи (шину), объединяющий все компьютеры сети. Данные, переданные одним узлом сети, поступают во все узлы, но только один из них, для которого предназначены эти данные, распознает и принимает их.  
            Характерным примером использования шинной топологии является сеть Ethernet. Шинная топология обеспечивает эффективное использование пропускной способности канала связи, устойчива к неисправностям отдельных умов, допускает быстрое подключение новых узлов.  
            Сеть кольцевой топологии имеет в качестве канала связи замкнутое кольцо. Такую топологию используют, в частности, сети Token Ring. Сообщение последовательно передается по кольцу от узла к узлу в одном направлении. Необходимость ретрансляции данных приводит к снижению надежности, так как неисправность в любом из узлов сети делает ее неработоспособной.  
            Сеть звездообразной топологии имеет центральный узел (ЦУ) — файловый сервер, объединяющий все компьютеры. Работоспособность сети полностью зависит от его надежности. Все данные, циркулирующие между компьютерами, проходят через ЦУ по отдельным каналам связи. Характерный пример данной топологии — Arcnet.  
            Средства коммуникации. Коммуникационные средства рабочей группы Windows позволяют членам группы оперативно обмениваться между собой краткими сообщениями, документами и произвольными файлами. К ним относятся, прежде всего, электронная почта и чат.  
            Основные функции электронной почты — прием и просмотр сообщений, создание сообщений и их отправка, упорядочение и печать сообщений. Чат предназначен для ведения «разговоров» в локальной сети.  
            Интернет. Основные понятия. Интернет представляет собой глобальную компьютерную сеть. Само ее название означает «межсеть». Это сеть, объединяющая множество различных сетей. С одной стороны — это миллионы компьютеров, связанных друг с другом всевозможными линиями связи, с другой — единое информационное пространство, внутри которого осуществляется непрерывная циркуляция данных.  
            Глобальная сеть Интернет обеспечивает обмен данными между компьютерами, которые входят в сети, подключенные к ней. При этом тип компьютера и используемая им операционная система значения не имеют.  
            Основные ячейки Интернета — локальные вычислительные сети (ЛВС). Существуют также компьютеры, самостоятельно (непосредственно) подключенные к Интернету. Они называются хост-компьютерами. Каждый подключенный к сети компьютер имеет свой уникальный адрес (IP-адрес), по которому его может найти любой абонент.

Существует 7 основных путей использования INTERNET:

• Электронная почта. С помощью почтовых программ Outlook Express и Netscape Messenger
• Отправка и получение файлов с помощью FTP (File Transfer Protocol)
• Чтение и посылка текстов в USENET
• Поиск информации через GOPHER и WWW (World Wide Web)
• Удаленное управление - запрос и запуск программ на удаленном компьютере.
• Chat-разговор с помощью сети IRC и Электронной почты
• Игры через INTERNET

 
            Организации, которые обеспечивают  пользователям доступ в Интернет, называются поставщиками услуг Интернета или провайдерами. Они предоставляют возможность подключения к своим серверам и выделяют IP -адреса. Подобные услуги оказываются ими на договорной основе за определенную плату.  
            К основным службам Интернета относятся: Всемирная паутина WWW); электронная почта (Е-Маіl); телеконференция и передача файлов (FТР).            

 Существует два способа подключения к Интернету компьютера пользователя.

• Через локальную сеть организации по специальной линии (каналу) связи. В этом случае пользователь получает доступ в Интернет непосредственно через сервер локальной сети.
• В режиме удаленного доступа. Локальный компьютер пользователя подключается к серверу Интернета автономно по телефонным линиям связи посредством модема.

 
            От типа линии связи зависит  ее пропускная способность (измеряется  в бодах — битах в секунду). При подключении к Интернету в режиме удаленного доступа скорость передачи данных в значительной степени зависит от качества телефонной линии связи и, как правило, невысока (порядка 20—40 тыс. бод). Передача информации по выделенной линии более качественная и осуществляется значительно быстрее.  
            В основе Интернета лежит протокол ТСР/ІР (протокол управления передачей / межсетевой протокол). Точнее говоря, это не один протокол, а набор протоколов (так называемый стек протоколов), лежащих на разных уровнях.  
            В соответствии с моделью взаимодействия открытых систем выделяют 7 уровней взаимодействия (управления обменом данными) между компьютерами:  
        1. физический  
        2. логический (или канальный)  
        3. сетевой  
        4. транспортный  
        5. сеансовый  
        6. представительный (или уровень представления данных); прикладной.  
            При этом каждому уровню взаимодействия соответствует определенный набор протоколов.  
            Для идентификации компьютеров в сетях с протоколом ТСР/ P используются IР-адреса.  
            Всемирная паутина. WWW (World Wide Web — Всемирная паутина) — это одна из наиболее популярных служб Интернета, управляющая передачей гипертекстовых документов. Этим же термином называют обширную совокупность взаимосвязанных электронных документов, между которыми существуют гипертекстовые связи.  
            Хранение и обработку гипертекстовых документов обеспечивают Web - серверы. Отдельный документ World Wide называется Web - страницей. Обычно это комбинированный документ, который может содержать текст, графические иллюстрации, мультимедийные и другие вставляемые объекты, а также гиперссылки.  
            Отличительной особенностью World Wide Web является наличие средств перехода от одного документа к другому, тематически с ним связанному, без явного указания адреса. Связь между документами осуществляется при помощи гипертекстовых ссылок (гиперссылок). Гиперссылка — это выделенный фрагмент документа (текст или графическое изображение), с которым связан другой Web - документ.  
            Совокупность тематически объединенных Web - страниц называется Web - узлом (или Web - сайтом). Один Web - сервер может содержать достаточно много Web - узлов, каждому из которых, как правило, отводится отдельный каталог на жестком диске сервера.