- •Оглавление
- •Архитектура эвм
- •SharePoint 2010
- •Процессор
- •Этапы проектирования информационных систем в образовании
- •Периферийные устройства эвм, Внешние запоминающие устройства
- •Стохастическое моделирование
- •Организация прерываний в эвм
- •Функции, процедуры и службы управления учебным процессом
- •Информатика и информация.
- •1.Содержательный подход 2. Алфавитный подход
- •3. Вероятностный подход - Формула Шеннона:
- •Имитационное моделирование.
- •1. Модели систем массового обслуживания
- •2. Модели случайных событий
- •3. Клеточные автоматы
- •Обеспечение целостности и безопасности информации
- •Экспертные системы
- •Назначение и функции oc
- •Анализ компромиссов и рисков программного проекта
- •Организация памяти компьютера
- •Системный подход к исследованию систем
- •Система управления вводом-выводом
- •Критерии качества программ
- •Id и name
- •Idref и idrefs
- •Процессы жизненного цикла программных средств
- •Основы JavaScript
- •Основные структуры программирования
- •Управление проектированием информационных систем в образовании
- •EXtreme Programming или xp (экстремальное программирование)
- •Структурные типы данных в языках программирования
- •Массивы
- •Записи (структуры)
- •Множества
- •Агентное моделирование
- •Этапы развития технологии программирования
- •Методы представления знаний
- •Представление математических объектов в системах компьютерной алгебры
- •Uml как язык объектно-ориентированного проектирования
- •Модулярная арифметика
- •Состав и функции подсистем ису
- •Понятие информации формы её представления
- •Системный подход в моделировании
- •Энтропия
- •Процесс проектирования информационных систем в образовании
- •Количество информации
- •1.2.3. Различные подходы к измерению информации
- •Методы описания информационных систем
- •Кодирование
- •Сжатие данных
- •Помехоустойчивое кодирование
- •Управление проектированием информационных систем в образовании
- •Методики (методологии) управления ит-проектами (тяжеловесные, легковесные): особенности, примеры.
- •Алгоритм Евклида
- •Этапы развития технологии программирования
- •1 Этап: методологии программирования нет.
- •2 Этап: структурное программирование.
- •3 Этап: модульное программирование.
- •4 Этап: объектно-ориентированное программирование.
- •Основы web-дизайна
Система управления вводом-выводом
(Физические принципы организации ввода-вывода. Структура контроллера
устройства. Прямой доступ к памяти. Логические принципы организации ввода-вывода. Структура системы ввода-вывода.)
Функционирование любой вычислительной системы сводится к выполнению двух видов работы: обработке информации и операций по осуществлению ее ввода-вывода.
Физические принципы организации ввода-вывода.
Существует много разнообразных устройств, которые могут взаимодействовать с процессором и памятью: таймер, жесткие диски, клавиатура, дисплеи, мышь, модемы и т. д.
Процессор, память и многочисленные внешние устройства связаны большим количеством электрических соединений – линий, которые в совокупности принято называть локальной магистралью компьютера.
шина данных, состоит из линий данных и служит для передачи информации между процессором и памятью, процессором и устройствами ввода-вывода, памятью и внешними устройствами;
адресная шина, состоит из линий адреса и служит для задания адреса ячейки памяти или указания устройства ввода-вывода, участвующих в обмене информацией;
шина управления, состоит из линий управления локальной магистралью и линий ее состояния, определяющих поведение локальной магистрали.
Операции обмена информацией осуществляются при одновременном участии всех шин.
Внешние устройства могут подключаться к локальной магистрали через порты ввода-вывода. Порты ввода-вывода можно взаимно однозначно отобразить в другое адресное пространство – адресное пространство ввода-вывода. При этом каждый порт ввода-вывода получает свой номер или адрес в этом пространстве.
Контроллер, приняв информацию через свой порт, может непосредственно управлять отдельным устройством, а может управлять несколькими устройствами, связываясь с их контроллерами посредством специальных шин ввода-вывода (шина IDE, шина SCSI и т. д.).
Устройства ввода-вывода подключаются к системе через порты.
Могут существовать два адресных пространства: пространство памяти и пространство ввода-вывода.
Порты отображаются в адресное пространство ввода-вывода и иногда – непосредственно в адресное пространство памяти.
Использование того или иного адресного пространства определяется типом команды, выполняемой процессором, или типом ее операндов.
Физическим управлением устройством ввода-вывода, передачей информации через порт и выставлением некоторых сигналов на магистрали занимается контроллер устройства.
Единообразие подключения внешних устройств к вычислительной системе позволяет добавлять новые устройства без перепроектирования всей системы.
Структура контроллера устройства.
Контроллеры устройств ввода-вывода различны как по своему внутреннему строению, так и по исполнению.
Каждый контроллер имеет:
Регистр состояния содержит биты, значение которых определяется состоянием устройства ввода-вывода и которые доступны только для чтения вычислительной системой.
Регистр управления получает данные, которые записываются вычислительной системой для инициализации устройства ввода-вывода или выполнения очередной команды, а также изменения режима работы устройства.
Регистр выходных данных служит для помещения в него данных для чтения вычислительной системой.
Регистр входных данных предназначен для помещения в него информации, которая должна быть выведена на устройство.
Для доступа к содержимому этих регистров вычислительная система может использовать один или несколько портов.
Систематизация внешних устройств и интерфейс между базовой подсистемой ввода-вывода и драйверами:
• символьные (клавиатура, модем, терминал и т. п.);
• блочные (магнитные и оптические диски и ленты, и т. д.);
• сетевые (сетевые карты);
• все остальные (таймеры, графические дисплеи, телевизионные устройства, видеокамеры и т. п.);
Методы описания информационных систем
Методы описания систем классифицируются в порядке возрастания формализованности - от качественных методов до количественного системного моделирования с применением ЭВМ. Разделение методов на качественные и количественные носит условный характер.
В качественных методах основное внимание уделяется организации постановки задачи, новому этапу ее формализации, формированию вариантов, выбору подхода к оценке вариантов, использованию опыта человека, его предпочтений, которые не всегда могут быть выражены в количественных оценках.
Количественные методы связаны с анализом вариантов, с их количественными характеристиками корректности, точности и т. п. Для постановки задачи эти методы не имеют средств, почти полностью оставляя осуществление этого этапа за человеком.
Качественные методы системного анализа применяются, когда отсутствуют описания закономерностей систем в виде аналитических зависимостей.
Методы выработки коллективных решений.
• Методы типа мозговой атаки или коллективной генерации идей.
• Методы типа сценариев.
• Методы групповых дискуссий (дискуссионные методы).
Методы структуризации
• Методы типа «дерева целей».
• STEP- и SWOT –анализ.
• Методы портфельного анализа.
• Методы экспертных оценок.
• Морфологические методы.
Количественные методы описания систем
Уровни описания систем. При создании и эксплуатации сложных систем требуется проводить многочисленные исследования и расчеты, связанные с:
• оценкой показателей, характеризующих различные свойства систем;
• выбором оптимальной структуры системы;
• выбором оптимальных значений ее параметров.
Выполнение таких исследований возможно лишь при наличии математического описания процесса функционирования системы, т. е. ее математической модели.
Математическая модель (ММ) описывает некоторый упрощенный процесс, в котором представлены лишь основные явления, входящие в реальный процесс, и лишь главные факторы, действующие на реальную систему.
Какие явления считать основными и какие факторы главными - зависит от назначения модели, от того, какие исследования с ее помощью предполагается проводить.
Для достижения максимально возможной полноты сведений необходимо изучить одну и ту же систему на всех целесообразных для данного случая уровнях абстракции.
Уровни абстрактного описания систем:
• символический, или, иначе, лингвистический (термы и функторы);
• теоретико-множественный (множества: элементы, свойства, отношения);
• абстрактно-алгебраический ;
• топологический;
• логико-математический (автоматы);
• теоретико-информационный (информация, кодирование);
• динамический (моменты времени…);
• эвристический (элементы интеллекта).
Условно первые четыре уровня относятся к высшим уровням описания систем, а последние четыре - к низшим.
Кибернетический подход к описанию систем, состоит в том, что все системы рассматриваются как системы управления. Кибернетический подход к описанию систем состоит в том, что всякое целенаправленное поведение рассматривается как управление.
Динамическое описание систем.
1) система функционирует во времени; в каждый момент времени система может находиться в одном из возможных состояний;
2) на вход системы могут поступать входные сигналы;
3) система способна выдавать выходные сигналы;
4) состояние системы в данный момент времени определяется предыдущими состояниями и входными сигналами, поступившими в данный момент времени и ранее;
5) выходной сигнал в данный момент времени определяется состояниями системы и входными сигналами, относящимися к данному и предшествующим моментам времени.
Динамическая система — математическая абстракция, предназначенная для описания и изучения систем, эволюционирующих с течением времени.
Детерминированная система без последствий – система, состояние которой зависит только от z(t0) и не зависит от z(0) ... z(t0), т.е. z(t) зависит от z(t0) и не зависит от того каким способом система попала в состояние z(t0).
Детерминированные системы с последствием - для представления их состояния необходимо знать состояние системы на некотором множестве моментов времени.
Системы функционирующие под воздействием случайных факторов, называются стохастическими.
Описания динамических систем - с помощью дифференциальных уравнений, дискретных отображений, теории графов, теории марковских цепей и т.д.
Случайный процесс – процесс в некоторой системе, заключающийся в смене состояний системы под воздействием случайных факторов.
Случайный процесс называется Марковским (или процессом без последствий), если в любой момент времени t0 вероятность любого состояния системы в будущем (t>t0) зависит только от ее состояния в настоящем (t=t0), и не зависит от того, когда и каким образом система пришла в это состояние.
Системой массового обслуживания (СМО) называется любая система для выполнения заявок, поступающих в неё в случайные моменты времени.
Этапы функционирования СМО:
1) приход (поступление) требования;
2) ожидание (при необходимости) в очереди;
3) обслуживание в канале;
4) уход требования из системы.
Предмет теории массового обслуживания — построение математических моделей, связывающих заданные условия работы СМО с интересующими нас характеристиками — показателями эффективности СМО, описывающими, с той или другой точки зрения, ее способность справляться с потоком заявок.
При агрегатном описании сложный объект (система) разбивается на конечное число частей (подсистем), сохраняя при этом связи, обеспечивающие их взаимодействие. Если некоторые из полученных подсистем оказываются в свою очередь ещё достаточно сложными, то процесс их разбиения продолжается до тех пор, пока не образуются подсистемы, которые в условиях рассматриваемой задачи моделирования могут считаться удобными для математического описания. В результате такой декомпозиции сложная система представляется в виде многоуровневой конструкции из взаимосвязанных элементов, объединенных в подсистемы различных уровней.