Аппаратное обеспечение сети

Каждый компьютер, подключённый к локальной сети, должен иметь специальную плату (сетевой адаптер). Соединение компьютеров между собой производится с помощью кабелей различных типов. Важнейшей характеристикой локальных сетей является скорость передачи информации по сети, которая обычно находится в диапазоне от 10 до 100 Мбит/с.

Топология сети

Общая схема соединения компьютеров в локальной сети называется топологией сети.

Вариант соединения компьютеров между собой, когда кабель проходит от одного компьютера к другому, последовательно соединяя компьютеры и периферийные устройства между собой, называется линейной шиной.

Если к каждому компьютеру подходит отдельный кабель из центрального узла, то реализуется локальная сеть типа звезда.

Преимущества локальной сети типа звезда перед локальной сетью типа линейная шина состоит в том, что при выходе из строя сетевого кабеля у одного компьютера, локальная сеть в целом продолжает нормально функционировать.

2. Региональная сеть – объединение компьютеров и локальных сетей для решения проблем регионального масштаба (города, страны, континента).

3. Корпоративная сеть – объединение локальных сетей в пределах одной корпорации.

Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, банковские, военные и т.п.), создают собственные корпоративные сети. Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч ПК, размещённых в разных странах и городах. В качестве примера можно привести сеть корпорации Microsoft.

4. Глобальная сеть – объединение компьютеров, расположенных на удалённом расстоянии, для общего использования мировых информационных ресурсов.

Потребности формирования единого мирового информационного пространства привели к созданию глобальной компьютерной сети Интернет. В каждой сети имеется, по крайней мере, один компьютер, который имеет постоянное подключение к Интернету с помощью линии связи с высокой пропускной способностью от 1 до 10 Гбит/с.

Надёжность функционирования глобальной сети обеспечивает избыточность линий связи. Основу Интернета составляют более 70 000000 серверов, постоянно подключённых к сети, из которых в России более 200 000 на январь 2000 г.

Поисковая система — веб-сайт, предоставляющий возможность поиска информации в Интернете. Большинство поисковых систем ищут информацию на сайтах Всемирной паутины, но существуют также системы, способные искать файлы на ftp-серверах, товары в интернет-магазинах, а также информацию в группах новостей Usenet.

Как правило, основной частью поисковой системы является поисковая машина (поиско́вый движо́к) — комплекс программ, обеспечивающий функциональность поисковой системы. Основными критериями качества работы поисковой машины являются релевантность (степень соответствия запроса и найденного, то есть уместность результата), полнота базы, учёт морфологии языка. Индексация информации осуществляется специальными поисковыми роботами. В последнее время появился новый тип поисковых движков, основанных на технологии RSS, а также среди XML-данных разного типа.

алгоритм

Алгоритм --- последовательность арифметических и логических действий, приводящая к получению результата и решению задачи (любая конечная система правил преобразования информации).

Структура алгоритмов может быть:

1) линейной: вычислительные действия выполняются последовательно друг за другом, алгоритм не содержит условий;

2) разветвляющейся: в зависимости от выполнения некоторого условия вычислительный процесс осуществляется по одной или по другой ветви;

3) циклической: содержать циклы --- многократно повторяющиеся участки вычислительного процесса.

Языки программирования

Язык программирования — формальная знаковая система, предназначенная для записи программ, задающих алгоритм в форме, понятной для исполнителя (например, компьютера). Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, используемых при составлении компьютерной программы. Он позволяет программисту точно определить то, на какие события будет реагировать компьютер, как будут храниться и передаваться данные, а также какие именно действия следует выполнять над этими данными при различных обстоятельствах.

Функция: язык программирования предназначен для написания компьютерных программ, которые применяются для передачи компьютеру инструкций по выполнению того или иного вычислительного процесса и организации управления отдельными устройствами.

Низкого уровня: В случае, когда нужно иметь эффективную программу, вместо машинных языков используются близкие к ним машинно-ориентированные языки — ассемблеры. Люди используют мнемонические команды взамен машинных команд.

Но даже работа с ассемблером достаточно сложна и требует специальной подготовки.

Высокого уровня: первый язык высокого уровня — Фортран. Языки высокого уровня имитируют естественные языки, используя некоторые слова разговорного языка и общепринятые математические символы. Эти языки более удобны для человека, с помощью них, можно писать программы до нескольких тысяч строк длиной. Однако легко понимаемый в коротких программах, этот язык становился нечитаемым и трудно управляемым, когда дело касалось больших программ. Решение этой проблемы пришло после изобретения языков структурного программирования, таких как Алгол(1958), Паскаль(1970), Си(1972).

ООП (супервыского уровня): В итоге в конце 1970-х и начале 1980-х были разработаны принципы объектно-ориентированного программирования. ООП сочетает лучшие принципы структурного программирования с новыми мощными концепциями, базовые из которых называются инкапсуляцией, полиморфизмом и наследованием.

Примером объектно-ориентированных языков являются: Object Pascal, C++, Java и др.

ООП позволяет оптимально организовывать программы, разбивая проблему на составные части, и работая с каждой по отдельности. Программа на объектно-ориентированном языке, решая некоторую задачу, по сути, описывает часть мира, относящуюся к этой задаче.

Маткад и автокад

Mathcad — программа для выполнения и документирования инженерных и научных расчётов. На сегодняшний день Mathcad включает некоторые возможности алгебраических систем для ЭВМ, но при этом сохраняет ориентацию на инженерные приложения.

Рабочая область программы представляется как обыкновенный лист, на котором уравнения и выражения отображаются графически, а не в текстовом виде.

Основные возможности Mathcad:

• Решение дифференциальных уравнений различными численными методами

• Построение двух- и трёхмерных графиков функций

• Использование греческого алфавита как в уравнениях, так и в тексте

• Выполнение вычислений в символьном режиме

• Выполнение операций с векторами и матрицами

• Символьное решение систем уравнений

• Аппроксимация кривых

• Выполнение подпрограмм

• Поиск корней многочленов и функций

• Проведение статистических расчётов и работа с распределением вероятностей

• Поиск собственных чисел и векторов

• Вычисления с единицами измерения

• Интеграция с САПР системами, использование результатов вычислений в качестве управляющих параметров

Несмотря на то, что данная программа ориентирована на пользователей, мало знакомых с программированием, она всё же находит применение в достаточно сложных проектах для визуализации результатов математического моделирования с использованием распределённых вычислений и традиционных языков программирования. Также Mathcad часто используется в крупных инженерных проектах, где большое значение имеет трассируемость и соответствие стандартам.

AutoCAD ( Computer-Aided Design) — 2- и 3-мерная система автоматизированного проектирования и черчения, разработанная компанией Autodesk и на начальных этапах существования этой фирмы - основа её бизнеса. AutoCAD является наиболее распространённой САПР (или CAD (Computer-Aided Design) — программный пакет, предназначенный для создания чертежей, конструкторской и/или технологической документации и/или 3D моделей) в мире благодаря средствам черчения.

Компания Autodesk занимается разработкой системы автоматизированного проектирования AutoCAD c 1982 года, т.е более 26 лет. За это время были созданы тысячи дополнений и специализированные решения от сторонних фирм и самой компании Autodesk. На данный момент в мире насчитывается около шести миллионов пользователей AutoCAD.^[