Основы информатики и программирования

УТВЕРЖДЕНА
Министерство образования
Республики Беларусь
27.02.2006.
Регистрационный № ТД-I.016/тип.
ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ И ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Учебная программа для высших учебных заведений
по специальности 1-40 01 02 Информационные системы и технологии
(по направлениям)
1-40 01 02 Информационные системы и технологии (в экономике)
3
СОСТАВИТЕЛЬ
Е.Н. Живицкая, доцент кафедры экономической информатики Учреждения
образования «Белорусский государственный университет информатики и
радиоэлектроники», кандидат технических наук
РЕЦЕНЗЕНТЫ
Кафедра информатики и вычислительной техники Института подготовки
научных кадров НАН Беларуси (протокол № 5 от 23.01.2003);
А.А.
Бейда,
профессор
кафедры
информационных
технологий
автоматизированных
систем
Учреждения
образования
Федерации
профсоюзов Беларуси Международного института трудовых и социальных
отношений, кандидат физико-математических наук, доцент
РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ ТИПОВОЙ
Кафедрой
экономической
информатики
Учреждения
образования
«Белорусский
государственный
университет
информатики
и
радиоэлектроники» (протокол № 15 от 10.02.2003);
Научно-методическим советом Учреждения образования «Белорусский
государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол
№ 3 от 21.12.2005)
СОГЛАСОВАНА
Председателем Учебно-методического объединения вузов Республики
Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники;
Начальником Управления высшего и среднего специального образования
Министерства образования Республики Беларусь;
Первым
проректором
Государственного
учреждения
образования
«Республиканский институт высшей школы»
4
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Учебная программа «Основы информатики и программирования»
разработана для специальности 1-40 01 02 Информационные системы и
технологии (по направлениям) по направлению 1-40 01 02-02
Информационные системы и технологии (в экономике) высших учебных
заведений.
Дисциплина «Основы информатики и программирования» открывает
цикл дисциплин по информационным технологиям, изучаемых студентами
на протяжении всего курса обучения в университете. Она обеспечивает
формирование у студентов базовых понятий и навыков, без которых
невозможно изучение последующих дисциплин данного направления, а
также эффективное использование информационных технологий в
специальных дисциплинах.
Цель изучения данной дисциплины – овладение знаниями и навыками
проектирования простейших информационных систем с использованием
языка программирования С, формирование компьютерной грамотности и
подготовка студентов к использованию современных компьютеров и базовых
технологий в качестве инструмента для решения практических задач в своей
предметной области.
В результате изучения дисциплины «Основы информатики и
программирования» студент должен:
знать:
базовые понятия информатики;
приобрести базовые знания в области технического и программного
обеспечения персональных компьютеров;
основные сведения о современных компьютерах, аппаратном и
программном обеспечении персональных компьютеров;
методы работы на персональном компьютере, при разработке программ
и использовании соответствующих поддерживающих средств;
изучаемый язык программирования;
методы и средства алгоритмизации и разработки программ;
уметь характеризовать:
используемые средства системного и прикладного обеспечения;
операционные среды и языки программирования;
алгоритмы и средства их представления;
этапы разработки и отладки программ;
уметь анализировать:
средства для организации своей учебной деятельности;
приемы методы и средства программирования;
блок-схемы алгоритмов и исходный код программ;
диагностические сообщения компилятора и обеспечивающих средств;
приобрести навыки:
работы с компьютером в используемой операционной среде;
разработки алгоритмов и написания блок-схем;
5
кодирования, компиляции и отладке программ в используемой среде
программирования;
уверенной работы на персональном компьютере при решении типовых
учебных задач.
Программа рассчитана на объем 136 учебных часов. Примерное
распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 68 часов,
лабораторных занятий – 68 часов
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Раздел 1. ПРЕДМЕТ И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Предмет и содержание дисциплины, ее связь с другими дисциплинами.
Раздел 2. ИНФОРМАТИКА КАК НАУКА
Информатика. Информация, данные, знания. Виды и свойства
информации. Единицы измерения информации. Понятие документа,
электронного документа.
Основы теории информации. Информация и управление. Основные
процедуры преобразования данных. Экономическая информатика.
Раздел 3.ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ
Раздел 4. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭВМ
Тема 4.1. СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭВМ
Понятие операционной системы, ее функциональное назначение. Виды
операционных систем (однопользовательские и многопользовательские,
однозадачные и многозадачные). Семейства операционных систем (MS DOS,
Windows, UNIX и др.).
Тема 4.2. ПРИКЛАДНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПЭВМ
Компьютерная графика. Текстовые процессоры. Табличные
процессоры.
Пакеты
презентационной
графики.
Дополнительные
возможности продуктов MS Office.
Раздел 5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЯЗЫКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ «С» В
РЕШЕНИИ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
Тема 5.1. ПРОГРАММЫ И ДАННЫЕ
Структура программы по решению экономической задачи на языке С.
Основные понятия языка. Объявления и типы данных (основные сведения,
описание переменных, базовые типы данных, инициализация переменных,
определение типа).
6
Тема 5.2. ОПЕРАЦИИ, ОПЕРАТОРЫ И ВЫРАЖЕНИЯ
Операции изменения знака, увеличения, уменьшения, преобразования
типа, мультипликативные, аддитивные, сдвига, отношения и равенства,
побитовые, логические, присваивания, условная операция. Выражения.
Операторы организации циклов. Операторы организации переходов.
Тема 5.3. СТРУКТУРИРОВАННЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ В ЭКОНОМИЧЕСКИХ
ПАКЕТАХ ПРОГРАММ
Массивы. Структуры (записи). Поля. Смеси. Файлы.
Тема 5.4. УКАЗАТЕЛИ
Основные сведения. Операции над указателями. Массивы указателей.
Связь между массивами и указателями.
Тема 5.5. ФУНКЦИИ
Основные сведения. Вызов функции. Главная функция. Классы памяти,
правила областей действия и работа с памятью. Функции с переменным
числом параметров.
Тема 5.6. БИБЛИОТЕЧНЫЕ ФУНКЦИИ ЯЗЫКА С В ЭКОНОМИЧЕСКИХ
ИССЛЕДОВАНИЯХ
Основные сведения. Библиотечные функции.
Тема 5 .7. КЛАССЫ ХРАНЕНИЯ И ВИДИМОСТЬ ПЕРЕМЕННЫХ
Общие положения. Автоматические и статические переменные.
Тема 5.8. ПРЕПРОЦЕССОР
Основные сведения. Включение файла. Макроподстановка. Директива
#undef. Условная компиляция. Директива #error.
Тема 5.9. ДИНАМИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПАМЯТИ
Операторы malloc и free, new и delete.
Тема 5.10. СВЯЗНЫЕ СПИСКИ, ОЧЕРЕДИ, СТЕКИ, КОЛЬЦА
Односвязные и двусвязные списки. Очереди. Основные примитивы для
работы с очередью. Стеки.
Тема 5.11. ДЕРЕВЬЯ
Основные понятия. Бинарные деревья.
Тема 5.12. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ОПТИМИЗАЦИИ.
Сортировки. Методы нахождения корней квадратного
Нахождения кратчайшего пути на графе.
уравнения.
7
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
В таблице 1 приведен примерный перечень работ с указанием цели
каждой работы. Техническим обеспечением лабораторного практикума
является ПЭВМ с обьемом оперативной памяти от 16 Мб и сервером с
архивированными лицензионными копиями программного обеспечения.
Таблица 1
№
1
Название работы
2
Цель работы
3
1
Пакеты презентационной
графики
Научиться работать с Power Point
2
Дополнительные
возможности продуктов MS
Office
Освоить совместное использование
приложений
3
Операции и выражения
4
6
Операторы
переходов
Операторы
циклов
Массивы
7
8
9
10
11
Структуры
Битовые поля
Смеси
Файлы
Указатели
12
Массивы указателей
13
14
Функции
Указатель на функцию
15
16
Препроцессор
Библиотечные функции
5
8
Ознакомиться
со
структурой
программы по решению экономической
задачи на языке С и основными
понятиями языка., объявления и типы
данных.
Изучить
операции
и
выражения
языка
С,
освоить
простейшие функции ввода-вывода
организации Освоить операторы if-else, switch и go to
организации Освоить операторы for, while, do-wile
Разработать программу сортировки
массива
Освоить работу со структурами
Освоить работу с битовыми полями
Освоить работу со смесями
Изучить принципы работы с файлами
Изучить операции над указателями и
уяснить связь между указателями и
массивами
Освоить
работу
с
массивами
указателей,
Освоить работу с функциями
Изучить применение указателя на
функцию при вызове функции
Усвоить команды препроцессора
Ознакомиться
с
библиотечными
функциями
Окончание таблицы 1
1
17
20
2
Классы хранения и
видимость переменных
Динамические переменные,
работа с памятью.
Динамические переменные,
работа с памятью
Связные списки.
21
22
23
Очереди.
Стеки
Сети
18
19
3
Составить программу с различными
атрибутами видимости.
Составить программу динамического
распределения памяти ( malloc и free).
Составить программу динамического
распределения памяти(new и delete).
Отладить программу с использованием
связного списка.
Ознакомиться с понятием очереди
Ознакомиться с понятием стека.
Получить общее представление о сети
Internet
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Основы экономической информатики. Учебное пособие./Под ред.
А.Н.Морозевича. - Мн.: БГЭУ, 1998. - 438 с.
2. Евдокимов В.В. и др. Экономическая информатика, СПб.: Питер, 1997. - .
3. Информатика: Учебник /Под ред. проф. Н.В.Макаровой - М: Финансы и
статистика, 1997. - 768 с.: ил.
4. Аладьев В.З., Хунт Ю.Я., Шишаков М.Л. Основы информатики. Учебное
пособие. - М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», 1998. - 496 с.
5. Основы компьютерных технологий. Учебное пособие. /Под ред. проф.
А.Хомоненко. - СПб.: КОРОНА принт, 1998. - 448 с.
6. Экономическая информатика и вычислительная техника: Учебник /Г.А.
Титоренко, Н.Г. Черняк, Л.В. Еремин и др. Под ред. В.П.Косарева и
А.Ю.Королева. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Финансы и статистика, 1998.
336 с.:ил.
7. Столяров А., Столярова Е. «Шпаргалка» по Excel 7.0. Учебник,
самоучитель. - М.:Вербо, 1997.
8. Экономическая
информатика
и
вычислительная
техника./Под
ред.В.Л.Косарева и А.Ю.Королева.- М.:, Финансы и статистика, 1996. -.
9. Турчак Л.И. Основы численных методов: Учебн. пособ. для вузов.  М.:
Наука, 1987.  320 с.
10.Быстро и легко осваиваем работу на компьютере: Практическое пособие.
/Под ред. Резникова Ф. - М.: ЛУЧШИЕ КНИГИ, М.: Триумф, 1999. - 480 с.,
ил.
11.Ахметов К. Windows 98 для всех. - М.: КомпьютерПресс, 1998. - 287 с.,
ил.
12.Богумирский Б.С. Руководство пользователя ПЭВМ.  СПб: Ассоциация
OILCO, 1994. 9
13.Бородина А.И. Методы разработки программ. - Мн.: БГЭУ, 1992.
14.Буза М.К. Операционная среда Windows и ее приложения. Мн.: Выш.
школа, 1997. 15.Габбасов Ю. Internet 2000. Эффективные технологии работы в Сети. СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 1999. - 448 с., ил.
16.Граймес Г. 10 минут на урок. Internet World Wide Web. /Пер. с англ. - К.;
М.; СПб.: Издательский дом "Вильямс"2, 1998. - 160 с., ил.
17.Гук М. Процессоры Intel: от 8086 до Pentium II. - Спб.: Питер, 1997. - 244
с., ил.
18.Гук М. Процессоры Pentium II, Pentium Pro и просто Pentium. - СПб:
Питер Ком, 1999. - 288 с., ил.
19.Гульев И. Компьютерные вирусы, взгляд изнутри. М.: ДМК, 1998. - 304
с., ил.
20.Деруго И. Photoshop 5.0. Технология обработки изображений. - М.:
Нолидж, 1999. - 240 с.
21.Джордан Д., Мониц С. Использование Adobe Photosop 5. /Пер. с анг. М.:; СПб.; К.: Издательский дом "Вильямс", 1999. - 560 с., ил.
22.Долженков В., Колесников Ю. Microsoft Excel 2000. - СПб: БХВ - СанктПетербург, 1999. - 1088 с., ил.
23.Долженков В., Колесников Ю. Самоучитель Microsoft Excel 2000. - СПБ.:
БХВ - Санкт-Петербург, 1999. - 368 с., ил.; компакт-диск.
24.Зайден М. Excel 2000. - М.: Лаборатория Базовых Знаний, 1999. - 336 с.,
ил.
25.Зайден М. Word 2000. - М.: Лаборатория Базовых Знаний, 1999. - 336 с.,
ил.
26.Колесников А., Пасько В. MS Office для Windows 95 в бюро. - К.: BHV.
1996, с.7-27, 109-150.
27.Коцюбинский А., Грошев С. Современный самоучитель работы в сети
Интернет. Быстрый старт. - М.: ТРИУМФ, 1999. - 320 с., ил.
28.Левин А. Самоучитель полезных программ. - М.: Нолидж, 1999. - 496 с.,
ил.
29.Мак-Клелланд Д. Photoshop 5.5 для Windows. Библия пользователя. /Пер.
с англ. - М.: Издательский дом "Вильямс", 1999. - 832 с., ил.
30.Морозевич
А.Н.
Техническое
обеспечение
современных
информационных технологий. - Мн.: КИВТ АНБ, 1995. - 73 с.
31.Настоящий самоучитель Windows 98/2000. Практическое пособие.. / Под
ред. Комягина В. - М.: Издательство ТРИУМФ, 1999. - 320 с., ил.
32.Новиков Ф., Яценко А. Microsoft Office 2000 в целом. - СПб.: БХВ Санкт-Петербург, 1999. - 728 с., ил.; CD-ROM.
33.Нортон П., Гудман Дж. Персональный компьютер: аппаратнопрограммная организация. /Пер. с анг. - СПб.: BHV - Санкт-Петербург, 1999.
- 848 с., ил.
34.Олтман Р. CotelDraw 8. Полное руководство. /Пер. с анг. - М.: ЭНТРОП,
К.: ВЕК+, К.: BHV, 1998. - 800 с., ил.; CD-ROM.
35.Пасько В., Колесников А. Самоучитель работы на ПК. - К.: Издательская
10
группа BHV, 1999. - 624 с.: ил.
36.Сагман С. Эффективная работа с Power Point 7.0 для Windows 95. /Пер. с
англ. - СПб.: Питер, 1996. - 496 с., ил.
37.Тайц А.М., Тайц А.А. Adobe Photoshop 5.0. - СПб.: БХВ - СанктПетербург, 1998. - 448 с., ил.; дискета.
38.Техническое
обеспечение
компьютерных
сетей.
/Под
ред.
А.Н.Морозевича. - Мн.: УЦПНК АНРБ, 1996.-73 с.
39.Фафенбергер Б. Открой для себя Internet / Пер. с англ. - К.; М.; СПб.:
Комиздат; Диалектика, 1998. - 400 с., ил.
40.Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. 7-е изд., перераб. и доп. - М.:
"ИНФРА", 1997. - 640 с., ил.
41.Хомоненко А. Самоучитель Microsoft Word 2000. - СПб.: БХВ - СанктПетербург, 1999. - 560 с., ил.
42.Хоффман П. Internet. - К.: Диалектика, 1995. - 160 с., ил.
43.Электронный офис: в 2-х томах. /Каратыгин С., Тихонов А. и др. - М.:
Нолидж, 1999. - т.I, т.II.
44. Якубайтис Э.А. Информационные сети и системы. - М.: Финансы и
статистика, 1996.
45. Керниган Б. Ритчи Д. Язык программирования Си. – М.: Финансы и
статистика, 1985г.
46. Уэйт М., Прата С., Мартин Л, Язык Си. – М.: Мир, 1988г.
47. Мн: БГУИР Методическое пособие и учебные материалы по курсу
«Основы информатики и
вычислительной техники» для студентов
экономических специальностей заочной формы обучения. В 2ч./ А.В.
Бахирев, Е.Н. Живицкая, В.Н. Комличенко и др.-, 2000.-83с. Мн: БГУИР
48. Лабораторный практикум по курсу «Основы информатики и
вычислительной техники» для студентов экономических специальностей. В
2ч./ А.В. Бахирев, Е.Н. Живицкая, В.Н. Комличенко и др.-,ч.1- 2001.-68с.
Мн: БГУИР
49. Лабораторный практикум по курсу по курсу «Основы информатики
вычислительной техники» для студентов экономических специальностей
заочной формы обучения. В 2ч./ Е.Н. Живицкая, В.Н. Комличенко и др.-, ч.22002.-75с.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Microsoft Word. Углубленный курс. Шаг за шагом: Практическое
пособие. Пер. с анг. - М.: ЭКОМ, 1998. - 360 с., ил.; CD-ROM.
2. Андреева А. и др. Новые технологии Windows 2000. /Под ред.
Чекмарева А. - СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 1999. - 592 с., ил.
3. Ахметов К.С. Windows 95 для всех, М.: ТОО «КомпьтерПресс», 1995. 4. Ахметов К.С. Курс молодого бойца. 2-е, 3-е изд., М.: ТОО
«КомпьтерПресс», 1996
5. Брябрин В.М. Программное обеспечение ПЭВМ. - М.: Наука, 1990
6. Валединский В.Д. Информатика. Словарь компьютерных терминов.
М.: Аквариум, 1997. 11
7. Гарнаев А. Самоучитель VBA. - СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 1999. 512 с., ил.
8. Гарнаев А. Использование MS Excel и VBA в экономике и финансах.
 СПб.:БХВ  Санкт-Петербург, 1999.
9. Голанов С., Железко Б., Челноков М. Работа в Internet: Лабораторный
практикум. - Мн.: БГЭУ, 1998. - 25 с.
10.Дьяконов В. 98 вопросов по Windows 98 с ответами. - М.: Солон-Р,
1999. - 560 с., ил.
11.Зайцева Е.Н., Левашенко В.Г. Текстовый редактор Word 6.0 for
Windows. Методическое пособие, Мн: БГЭУ, 1997.
12.Кастер Х. Основы Windows NT и NTFS 1996.
13.Колесников А., Пасько В. MS Office для Windows 95 в бюро. - К.: BHV.
1996, с.7-108.
14.Коцюбинский А., Грошев С. Современный самоучитель работы в сети
Интернет. Быстрый старт. Практ.пособ.- М.: Издательство ТРИУМФ,
1999. - 320 с., ил.
15.Крылов В.И. Вычислительные методы: Учебн. пособ. Для вузов
/В.И.Крылов, В.В. Бобков, П.И.Монастырный.  М.: Наука, 1976.
16.Куратева Т.В. Компьютерные сети. Метод.пособ. Мн.: БГЭУ, 1996. 16 с.
17.Левин А. Самоучитель работы на компьютере. 5-е изд., испр. и доп. М.: Нолидж, 1998. - 624 с., ил.
18.Лейко И. Осваиваем Windows 98. - М.: ЗАО " Издательство БИНОМ",
1999. - 368 с., ил.
19.МакФедриз П. и др. Microsoft Office 97. Энциклопедия пользователя.
/Пер. с анг. - К.: Издательство "Диасофт", 1998. - 864 с., ил.; CD-ROM.
20.Морозевич А.Н., Хандогина Е.В., Челноков М.А. Работа на ПЭВМ.
Лабораторный практикум, Мн.: БГЭУ, 1996
21.Пасько В.. Microsoft Office 97 (руссифицированная версия). - К.:
Издательская группа BHV, 1998. - 768 с.,ил.
22.Пташинский О.Г. Введение в Internet. Метод.пособ. Мн.: БГЭУ, 1999. 109 с.: ил.
23.Снелл Н. Освой самостоятельно Internet за 24 часа. 3-е изд. - Пер. с
англ. - М.: Издательский дом "Вильямс", 1999. - 384 с., ил.
24.Стинсон К., Зихерт К. Windows NT, С.-Петербург, изд-во «Питер»,
1997. 25.Финансово-экономические расчеты в Excel /Е.К.Овчаренко и др., М.:
Информационно-издательский дом «Филинъ», 1999. 
26.Челноков М.А. Коротко об Internet. Метод.пособ. - Мн.: БГЭУ, 1997.
12
УТВЕРЖДЕНА
Министерством образования
Республики Беларусь
27.02.2006
Регистрационный № ТД-I.015/тип.
ОСНОВЫ И ЛИНГВИСТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ БАЗ
ДАННЫХ
Учебная программа для высших учебных заведений
по специальности 1-40 01 02 Информационные системы и технологии
(по направлениям)
1-40 01 02-02 Информационные системы и технологии (в экономике)
13
СОСТАВИТЕЛИ
И. Г. Орешко, ассистент кафедры экономической информатики Учреждения
образования «Белорусский государственный университет информатики и
радиоэлектроники»;
В. Н. Комличенко, заведующий кафедрой экономической информатики
Учреждения образования «Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук, доцент
РЕЦЕНЗЕНТЫ
А.А.
Бейда,
профессор
кафедры
информационных
технологий
автоматизированных
систем
Учреждения
образования
Федерации
профсоюзов Беларуси Международного института трудовых и социальных
отношений, кандидат физико-математических наук;
Кафедра
информатики и вычислительной техники Учреждения
образования «Могилевский государственный университет продовольствия»
(протокол № 6 от 10.02.2003)
РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ ТИПОВОЙ
Кафедрой
экономической
информатики
Учреждения
образования
«Белорусский
государственный
университет
информатики
и
радиоэлектроники» (протокол № 15 от 10.02.2003);
Научно-методическим советом Учреждения образования «Белорусский
государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол
№ 3 от 21.12.2005)
СОГЛАСОВАНА
Председателем Учебно-методического объединения вузов Республики
Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники;
Начальником Управления высшего и среднего специального образования
Министерства образования Республики Беларусь;
Первым
проректором
Государственного
учреждения
образования
«Республиканский институт высшей школы»
14
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Программа «Основы и лингвистическое обеспечение баз данных»
разработана для специальности 1-40 01 02 «Информационные системы и
технологии (по направлениям) по направлению1-40 01 02-02
«Информационные системы и технологии (в экономике) высших учебных
заведений.
Курс «Основы и лингвистическое обеспечение баз данных» завершает
начальный цикл подготовки студентов специальности «Информационные
системы и технологии» в области информационных технологий. Он призван
систематизировать знания, полученные после изучения предыдущих курсов
(«Основы информатики и вычислительной техники» и «Технологии
организации, хранения и обработки данных»), и привести их в соответствие с
требованиями времени и действующими стандартами.
Цель изучения данной дисциплины - подготовка студентов и других
категорий обучающихся к использованию современных технологий СУБД
как инструмента для проектирования информационных систем в своей
предметной области на высоком профессиональном уровне, а также к
участию в разработке и внедрении этих технологий в рамках корпоративных
информационных систем на уровне постановки задачи и контроля за ее
решением, что так необходимо для современного руководителя.
В результате изучения курса студенты должны:
знать:
- техническое и лингвистическое обеспечение современных технологий баз
данных, особенности организации и эксплуатации СУБД, перспективы
развития;
уметь характеризовать:
- структуру и функциональный состав СУБД, основные виды обеспечения
СУБД;
уметь анализировать:
- особенности проектирования баз данных, особенности применения
конкретной СУБД для решения поставленных задач в своей предметной
области, развитие технологий баз данных в своей предметной области;
приобрести навыки:
- научиться применять современные языковые средства управления базами
данных при решении задач в своей предметной области;
- уметь сформулировать задание на проектирование автоматизированной системы
обработки информации;
- овладеть основами разработки приложений для баз данных.
Программа рассчитана на объем 68 учебных часов. Примерное
распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 34 часов,
лабораторных работ – 34 часа.
15
При рассмотрении каждой из представленных ниже тем, помимо
приведенных литературных источников, следует использовать материалы
тематической периодической печати.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Раздел 1. МОДЕЛИ ДАННЫХ И СРЕДСТВА ИХ РЕАЛИЗАЦИИ В БД
Исторические аспекты возникновения и развития
баз данных.
Предметная область. Информационный объект. Понятие базы данных (БД).
Требования, предъявляемые к БД. Устройства для размещения БД. Модели
данных. Иерархическая модель. Сетевая модель. Реляционная модель.
Понятие реляционного отношения. Домен, кортеж, ключ. Схема отношения.
Логические связи между отношениями. Типы логических связей. Первичный
ключ. Вторичные ключи. Операции над отношениями. Достоинства и
недостатки реляционной модели данных.
Раздел 2. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ
Понятие системы управления базами данных (СУБД). Язык описания
данных и язык манипулирования данными. Архитектура СУБД.
Классификация
СУБД.
Однопользовательские
и
многопользовательские СУБД. Операции над отношениями в реляционной СУБД.
Режимы работы пользователя с СУБД. Функциональные возможности
современных СУБД. Обеспечение работы с локальными и распределенными
БД. Поддержка технологии файл/сервер и клиент/сервер. Организация
взаимодействия приложений с СУБД. Публикация баз данных в Internet.
Обзор современных СУБД: Oracle, Informix, Sybase, Microsoft SQL Server и
др.. Тенденции развития СУБД. Хранение данных нетрадиционных типов:
звука, видеоклипов и др.
Тема 2.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СУБД
Примечание: Эта и последующие темы раскрываются применительно к
системе управления реляционными БД, однако не исключается
использование в учебных целях и СУБД других типов.
Типовая организация современной СУБД. Управление данными во
внешней памяти. Управление буферами оперативной памяти. Управление
транзакциями. Журнализация и восстановление БД после сбоев.
Поддержание языков БД.
Тема 2.2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЛЯЦИОННОЙ БАЗЫ ДАННЫХ
Понятие процесса проектирования, основные его принципы. Этапы
проектирования реляционной БД. Концептуальное проектирование. Словарь
данных.
Концептуальная
модель.
Логическое
проектирование.
Нормализация отношений, ее цель. Первая нормальная форма. Вторая
нормальная форма. Третья нормальная форма. Создание логической модели
16
БД. Физическое проектирование. Вопросы, решаемые на этапе физического
проектирования. CASE средства проектирования модели БД. Стандарт
IDEF1.
Тема 2.3. СОЗДАНИЕ И РЕДАКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ В СУБД
Таблица как объект БД: поля, записи, ключ. Способы создания
таблицы. Инструментальные средства для создания таблицы. Описание
структуры таблицы. Установка ключа. Заполнение и сохранение таблицы.
Создание связи определенного типа между таблицами. Схема БД.
Модификация структуры таблицы. Операции по корректировке БД.
Тема 2.4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЫСОКОУРОВНЕВЫХ ЯЗЫКОВ ЗАПРОСОВ В
СУБД
Запросы, их типы и возможности. Способы создания запроса.
Инструментальные средства для формирования запроса. Технология QBE.
Создание запроса на выборку. Задание условий отбора. Вычисления над
данными полей БД и итоговые вычисления. Выполнение и сохранение
запроса. Создание запросов к нескольким таблицам. Технология создания
запросов других типов.
Раздел 3. ЯЗЫК ЗАПРОСОВ SQL
Тема 3.1. СТРУКТУРА СТАНДАРТА SQL
Назначение языка SQL. SQL - стандарт ANSI / ISO. История и этапы
разработки стандарта. Структура команды языка SQL. Типы данных.
Описание данных. Использование реляционных, булевых и специальных
операторов. Структура запроса. Представления. Управление правами
доступа. Управление транзакциями.
Тема 3.2. ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ЯЗЫКА SQL
Операторы запросов. Структура оператора SELECT. Операторы
поисковой модификации (UPDATE, DELETE). Использование агрегатных
функций. Вычисление выражений. Конструкции объявления процедур и
функций. Передача параметров. Проверка условий. Организация циклов.
Тема 3.3. ФОРМИРОВАНИЕ ЗАПРОСОВ СРЕДСТВАМИ SQL
Использование оператора SELECT. Структура запроса SQL. Задание
условий поиска. Предикат сравнения. Раздел WHERE. Передача результатов
запроса
внешней
программе
или
пользовательской
процедуре.
Группирование и сортировка данных. Раздел ORDER BY, GROUP BY.
Подзапрос. Понятие курсора. Использование подзапроса для передачи
результатов вычисления выражения внешнему приложению. Запрос на
удаление. Поисковое удаление. Оператор DELETE. Запрос на изменение
данных. Поисковая модификация данных. Оператор UPDATE.
Тема 3.4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИХ ПРОЦЕДУР И ФУНКЦИЙ
17
Объявление пользовательской процедуры. Внешние параметры.
Передача параметров. Взаимодействие процедур и функций. Возврат
результата из пользовательской процедуры (функции). Передача результата
процедуры внешнему приложению. Выполнение пользовательской
процедуры. Использование пользовательских процедур и функций во
внешних пользовательских приложениях.
Тема 3.5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНТЕРФЕЙСА БАЗЫ ДАННЫХ СРЕДСТВАМИ
SQL
Интерфейс БД. Назначение основных элементов. Взаимодействие с
внешними модулями. Передача параметров программам пользователя.
Конструкции языка C++ для взаимодействия с SQL. Представления.
Назначение представлений. Средства проектирования на языке SQL.
Тема 3.6. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЦЕЛОСТНОСТИ ДАННЫХ И УПРАВЛЕНИЕ
ТРАНЗАКЦИЯМИ
Понятие транзакции. Серилизация. Серийный план выполнения
транзакций. Средства SQL управления транзакциями. Сообщение COMMIT.
Понятие целостности данных. Обеспечение реляционных связей. Понятие
триггера. Проектирование триггера. Структура триггера. Основные действия
по обеспечению целостности данных.
Раздел 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО
ИНТЕРФЕЙСА БАЗЫ ДАННЫХ СРЕДСТВАМИ
ВЫСОКОУРОВНЕВЫХ ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Тема 4.1. СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ В СУБД.
ИНТЕРФЕЙС С ВНЕШНИМИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИМИ ПРИЛОЖЕНИЯМИ
Основы программирования для БД на языке SQL. Взаимодействие с
приложениями на языке C++. Основные программные объекты для
взаимодействия с БД. Соглашения по идентификации. Способы связи с БД
методы доступа к объектам БД. Методы для организации доступа к данным.
Создание программ-оболочек для управления доступом к БД.
Проектирование интерфейса пользовательской СУБД.
Открытый интерфейс доступа к базам данных
из прикладных
программ (ODBC). Назначение, структура, функции ODBC. Основной
алгоритм использования ODBC в прикладных программах.
Тема 4.2. АДМИНИСТРИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ И УПРАВЛЕНИЕ
ОБЪЕКТАМИ
Резервирование БД. Понятие репликации БД. Оптимизация работы
БД.Восстановление БД. Актуальность защиты БД. Методы защиты: защита с
помощью пароля, шифрование и дешифрование БД, защита на уровне
пользователя.
18
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ,
ИХ ОБЪЕМ В ЧАСАХ
По курсу запланировано 8 лабораторных работ. Ниже приведен
соответствующий перечень лабораторных работ с указанием темы,
содержания и приобретаемых навыков. Техническим обеспечением
лабораторного
практикума
является
класс
персональных
ЭВМ.
Методическое обеспечение практикума поддерживается разработкой
указаний к лабораторным работам.
Таблица
№
Название работы
пп
1
2
1. Проектирование
4
модели
БД средствами CASE
ERWin
2.
3.
4.
5.
Создание запросов с
использованием
технологии QBE (Query
By Example)
и команд языка SQL
Методы создания
приложений для работы
с БД
Разработка
пользовательского
интерфейса к БД.
Взаимодействие с
внешними программами
пользователя
6.
Проектирование
распределенных БД в
среде клиент-сервер
7.
Средства управления
транзакциями,
обеспечение
взаимодействия с
удаленными объектами
распределенными БД
Цель работы
3
Приобрести навыки проектирования
логической и физической модели структуры
БД в определенной предметной области в
соответствии с поставленной задачей
Освоить методы проектирования простых
запросов на выборку. Создание запроса на
выборку со сложным условием. Создание
других запросов – запрос на удаление, запрос
на добавление, перекрестный запрос.
Освоение средств и методов организации
доступа к БД. Использование простейших
компонентов для организации доступа и
редактирования данных БД в приложениях.
Освоить создание приложений средствами
SQL. Использование внешних приложений
для организации работы с БД.
Изучить основные методы передачи данных
из БД во внешние прикладные программы,
выполнение SQL-запросов из внешних
программ
Изучить возможности распределения
объектов БД в локальной сети, получить
навыки управления доступом к объектом
распределенной БД
Изучить возможности распределения
объектов БД в локальной сети, получить
навыки управления доступом к объектом
распределенной БД
19
Окончание таблицы
1
8.
9.
2
3
Средства поддержки БД, Изучить сервисные функции СУБД, средства
восстановление БД после резервирования и восстановления БД
сбоев
Защита лаб. работ.
Проверка знаний студентов по базовым
элементам разрабатываемых заданий на
лабораторном практикуме заданий
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Артре Ш. Структурный подход к организации баз данных./Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1989.
2. Борн Г. Форматы данных./Пер. с нем. - К.:Торгово-издательское бюро
BHV, 1995.
3. Боуман Д. . и др. Практическое руководство по SQL. К.; М.: Диалектика,
1997.
4. Васкевич Д. Стратегии Клиент/Сервер.- К.: Диалектика, 1996.
5. Гиффорд Д. и др. Access 97. Энциклопедия пользователя. /Пер. с англ. - К.:
Диа Софт, 1997.
6. Грабор М. Введение в SQL.- М.: Лори, 1996.
7. Змитрович А.И. Базы данных. Учеб. пособ. для вузов.Мн.:Университетское, 1991.
8. Каратыгин С.Н. Access 97. Руководство пользователя.- М.: Восточная
книжная компания, 1997.
9. Ланг К., Чоу Д. Публикация баз данных в Интернете./ Пер. с англ. - СПб.:
Символ-Плюс, 1998.
10. Мартин Д. Организация баз данных в вычислительных системах.- М.:
Мир, 1980.
11. Мейер Д. Теория реляционных баз данных.- М.: Мир, 1987.
Сигнор Р., Стегман М. Использование ODBC для доступа к базам
данных./Пер. с англ.- М.: Бином, 1998.
12. Тихомиров Ю. MS SQL Server 7.0. - Спб.:БХВ-Санкт-Петербург, 1999.
Хансен Г., Хансен Дж. Базы данных: разработка и использование./ Пер. с
англ. - М.:БИНОМ, 1999.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Информационные системы в экономике. Учебник / Под ред. В.В. Дика.М.: Финансы и статистика, 1996.
2. Автоматизированные информационные технологии в экономике.Учебник/
Под ред. Г.А. Титоренко.- М.: ЮНИТИ, 1998.
3. Компьютерные сети. Учебный курс/Пер. с англ.-М.: Издательский. отдел
"Русская редакция" ТОО "Chanel Trading Ltd", 1997.
4. Гончаров А. Access 97 в примерах. - СПб.: Питер, 1997.
20
5. Джексон Г. Проектирование реляционных баз данных для использования с
микроЭВМ. -М.: Мир, 1991.
6. Диго С.М. Проектирование баз данных. - М.: Финансы и статистика, 1988.
7. Дизайнеры SQL-запросов, или как облегчить жизнь при работе с базами
данных//Компьютерная газета. - № 2(243), 2000.
8. Дисководы CD-R/CD-RW. Наступление продолжается.//Компьютер-Пресс,
№ 10, 1999.
9. Жеребин В.М. и др. Проектирование экономических информационных
систем. - М.: Наука, 1983.
10. Комличенко В.Н. Проектирование реляционных баз данных.- Мн.: КИВТ
АНБ, 1996.
11. Нагао М. и др. Структуры и базы данных./Пер. с япон. - М.: Мир, 1986.
12. Пасько В. Access 97 (русифицированная версия). - К.: BHV, 1997.
13. Куправа Т.А. Создание и программирование баз данных средствами
СУБД: DBASE III PLUS, FOXBASE, CLIPPER. - М.: Мир, 1991.
14. Microsoft SQL Server: контрольная по безопасности.// Компьютер-Пресс,
№ 10, 1999.
15. Нейбауэр А. Access 97 для занятых.- СПб.: Питер, 1997.
16. Оптические библиотеки /Мир ПК.- №12, 1999.
17. Оскерко В.С. и др. Освоение работы в СУБД Access. Часть 1,2,3. Мн.:
БГЭУ, 1999.
18. Публикация баз данных в среде WWW//Компьютерные вести. - №
10(241), 1999.
19. Фейбел В. Энциклопедия современных сетевых технологий.- К.:
Комиздат, 1998.
20. Когаловский М.Р. Технология баз данных на ПЭВМ.- М.: Финансы и
статистика, 1992.
21. Лэнгсам Й., Огенстайм М. Структуры данных для персональных ЭВМ./
Пер. с англ.- М.: Мир, 1989.
22. Ульман Дж. Основы систем баз данных./Пер. с англ. - М.: Финансы и
статистика, 1988.
23. Хаббард Дж. Автоматизированное проектирование баз данных./Пер. с
англ. - М.: Мир, 1984.
24. Эбби М., Кори М. Oracle 8. Первое знакомство. - М.: Лори, 1998.
25. Экономическая информатика. Учебник для вузов/Под ред.
В.В.Евдокимова. - СПб.: Питер Паблишинг, 1997.
26. Бобровски С. Oracle 8. Архитектура: основные принципы построения и
структуры баз данных Oracle 8, а также переход к этой базе данных
будущего. /Пер. с англ. - М.: Лори, 1998.
27. Бойко В.В., Савинков В.Л. Проектирование баз данных информационных
систем. - М.: Финансы и статистика, 1989.
21
22
УТВЕРЖДЕНА
Министерством образования
Республики Беларусь
18.05.2006.
Регистрационный № ТД-I.025/тип.
КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ
Учебная программа для высших учебных заведений
по специальности 1-40 01 02 Информационные системы и технологии
(по направлениям)
1-40 01 02-02
Информационные системы и технологии в экономике
23
СОСТАВИТЕЛИ
В.Н. Комличенко, заведующий
кафедрой экономической информатики
Учреждения образования «Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук, доцент;
И.Г. Орешко, ассистент кафедры экономической информатики Учреждения
образования «Белорусский государственный университет информатики и
радиоэлектроники»;
В.В. Онищук, ассистент кафедры экономической информатики Учреждения
образования «Белорусский государственный университет информатики и
радиоэлектроники»
РЕЦЕНЗЕНТЫ
Кафедра
информатики и вычислительной техники Учреждения
образования «Могилевский государственный университет продовольствия»
(протокол № 6 от 10.02.2003);
Кафедра математики и информационных технологий Учреждения
образования Федерации профсоюзов Беларуси «Международный институт
трудовых и социальных отношений»(протокол № 5 от 24.01.2006);
С.Н. Кардаш, старший научный сотрудник лаборатории логического
проектирования
Объединенного
института
проблем
информатики
Национальной академии наук Беларуси, кандидат технических наук
РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ ТИПОВОЙ
Кафедрой
экономической
информатики
Учреждения
образования
«Белорусский
государственный
университет
информатики
и
радиоэлектроники» (протокол № 15 от 10.02.2003);
Научно-методическим советом Учреждения образования «Белорусский
государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол
№ 3 от 21.12.2005)
СОГЛАСОВАНА
Председателем Учебно-методического объединения вузов Республики
Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники;
Начальником Управления высшего и среднего специального образования
Министерства образования Республики Беларусь;
Первым
проректором
Государственного
учреждения
образования
«Республиканский институт высшей школы»
24
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Программа «Компьютерные сети» разработана для специальности 1-40
01 02 Информационные системы и технологии (по направлениям) по
направлению1-40 01 02-02 «Информационные системы и технологии (в
экономике) высших учебных заведений.
Дисциплина «Компьютерные сети» является базовой в цикле
дисциплин ориентированных на применении сетей и сетевых технологий в
решении профессиональных задач, изучаемых студентами на старших курса
обучения в университете. Она обеспечивает формирование базовых понятий
и навыков, без которых невозможно изучение последующих специальных
дисциплин. Цель изучения данной дисциплины – овладение знаниями и
приобретения основных навыков использования сетевых средств и базовых
сетевых технологий для решения практических задач в будущей
профессиональной деятельности.
В целом, курс представляет собой систематическое введение в сетевую
проблематику и дает базовые знания, необходимые для понимания
последующих курсов данной специальности. Наряду с изучением принципов
работы сети как единого целого рассматриваются основные понятия и
наиболее важные характеристики программных и аппаратных компонентов,
образующих сеть: компьютеров, коммуникационной аппаратуры и
операционных систем. Приводится обзор наиболее популярных стеков
коммуникационных протоколов и рассматривается их соответствие
семиуровневой модели ISO/OSI. Изучаются общие принципы работы и
использования коммуникационной аппаратуры. Приводятся типовые
структуры вычислительных сетей. Поясняется функциональное назначение
основных элементов сетевой операционной системы и архитектуры «клиентсервер», коммуникационных драйверов. Дается общая характеристика
наиболее известных сетевых ОС. Рассматриваются принципы и элементы
межсетевого взаимодействия. Приводятся основные понятия из области
сетевой безопасности.
В результате освоения курса «Компьютерные сети» студент должен:
знать:
- историю развития и основные решения в области компьютерных сетей;
- перспективные направления развития в области сетей и сетевых
технологий;
- основными концепциями построения локальных и глобальных сетей и
основы передачи данных;
- методы объединения компьютеров в сети;
- основные функции и режимы взаимодействия компьютеров;
- аппаратное и программные обеспечение;
- основные протоколы, методы организации и способы объединения
компьютеров в сети;
25
- топологию и основные алгоритмы взаимодействия узлов в сети;
- способы передачи, методы кодирования и защиты данных;
- принципы разработки программ организации клиент-серверного
взаимодействия;
- сетевой сервис широко используемых ОС;
- перспективными направлениями развития в области компьютерных сетей
и сетевых технологий;
уметь характеризовать:
- работу сети, наиболее перспективные и рациональные способы
организации сетей;
- структуру и возможности сетевых объединений;
- наиболее эффективные методы взаимодействия в конкретной
конфигурации;
- основные задачи и процессы реализуемые в рамках сетевой
конфигурации;
- основные направления развития в области сетей и сетевых технологий;
- необходимые требования к технологическим и техническим ресурсам для
решения конкретных задач;
- использование сетей и сетевых технологий в будущей профессиональной
деятельности;
- преимущества и недостатки популярных сетевых ОС;
- принципы работы различных типов коммуникационного оборудования;
уметь анализировать:
- уровень эффективности предлагаемых решений;
- состояние и перспективы развития отдельных направлений сетевых
технологий;
- состояние современной технической и технологической базы в изучаемом
направлении;
- эффективность операционных систем, сетевых и прикладных программ;
- оценят преимущества и недостатки популярных сетевых ОС
приобрести навыки:
- организации сетевого взаимодействия с использованием различных
протоколов;
- подбора и обоснования выбираемого технического и программного
обеспечения;
- пользования сетевых инструментальных средств для организзации и
структурирования сетевых топологий;
- использования сетевого взаимодействия для организации клиентсерверного взаимодействия, распределения ресурсов и вычислительных
мощностей;
- работы с сетевым аппаратным и программным оборудованием;
- навыки написания программ на основе распределения функций и данных
между узлами сети;
- использовать КС для создания собственных информационных
приложений.
26
Программа рассчитана на объем примерно 68 часов. Примерное
распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 34 часов,
лабораторных работ – 34 часов.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Раздел 1. ВВЕДЕНИЕ
Тема 1.1. ПРЕДМЕТ И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Предмет и содержание дисциплины, ее место и значение для
формирования специальности, связь с другими дисциплинами.
Раздел 2. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ
СЕТЕЙ
Тема 2.1. РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ СИСТЕМЫ
Централизованные системы и вычислительные сети. Преимущества и
недостатки распределенных систем. Типы распределенных систем. Связь
компьютера с периферийными устройствами и взаимодействие компьютеров.
Проблемы физической передачи данных по линиям связи и объединения
нескольких компьютеров.
Тема 2.2. ОРГАНИЗАЦИЯ, СТАНДАРТЫ И ПРОТОКОЛЫ СЕТИ
Топология сети. Принципы построения локальной сети. Основные
программные и аппаратные компоненты сети. Сетевые сервисы Принципы
работы вычислительной сети и основные проблемы ее построения. Понятие
"открытая система" и проблемы стандартизации. Многоуровневый подход к
решению задачи обмена сообщениями между компьютерами. Модель
ISO/OSI Понятие "открытая система". Локальные и глобальные сети.
Деление сетей по степени территориальной распределенности: глобальные
(WAN), городские (MAN) и локальные (LAN). Тенденция к сближению
локальных и глобальных сетей. Корпоративные сети.
Тема 2.3 ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СОВРЕМЕННЫМ СЕТЯМ
Требования, предъявляемые к современным вычислительным сетям.
Проблемные ситуации, возникающие в различных типах сетей, методы и
средства их решения. Производительность, надежность и безопасность.
Расширяемость и масштабируемость.
Прозрачность, управляемость и
совместимость.
27
Раздел 3. ОСНОВЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
Тема 3.1. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛИНИЙ СВЯЗИ
Линии связи Типы линий связи Основные характеристики линий
связи Методы передачи дискретных данных на физическом уровне.
Аналоговая модуляция. Импульсное кодирование. Дискретная модуляция.
Тема 3.2. МЕТОДЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
Асинхронная и синхронная передача. Методы передачи данных
канального уровня. Передача с установлением соединений и без установления
соединений. Обнаружение и коррекция ошибок. Символьно-ориентированная
и бит-ориентированная передача. Компрессия данных. Методы коммутации.
Коммутация каналов. Коммутация сообщений. Коммутация пакетов.
Раздел 4. ЛОКАЛЬНЫЕ СЕТИ
Тема 4.1. БАЗОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ
Базовые технологии локальных сетей. Технологии уровня управления
логическим каналом и уровня доступа к физической среде. Стандарты
технологии Ethernet, TokenRing и FDD. Стандарты других технологий.
Новые высокоскоростные технологии. Параметры протоколов, влияющие на
производительность сети.
Тема 4.2. ПОСТРОЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ НА ОСНОВЕ СТАНДАРТОВ
ФИЗИЧЕСКОГО И КАНАЛЬНОГО УРОВНЕЙ
Типы кабелей и структурированная кабельная система. Концентраторы,
сетевые адаптеры и повторители как основа физической структуры сети.
Мосты и коммутаторы. Проблемы, возникающие при логической
структуризации сетей. Принципы работы основных аппаратных средств.
Раздел 5. ОБЪЕДИНЕНИЯ СЕТЕЙ И ГЛОБАЛЬНЫЕ СЕТИ
Тема 5.2 СЕТЕВОЙ УРОВЕНЬ, КАК СРЕДСТВО ПОСТРОЕНИЯ
БОЛЬШИХ СЕТЕЙ
Принципы объединения сетей с помощью протоколов сетевого уровня.
Семейство протоколов TCP/IP. Протокол межсетевого взаимодействия IP.
Адресация в IP-сетях .Использование масок и подсетей. Разрешение адресов
в сетях стека TCP/IP. Маршрутизация с помощью IP-адресов. Фрагментация
IP-пакетов. Типы протоколов обмена маршрутной информацией. Основные
характеристики маршрутизаторов и многофункциональных корпоративных
концентраторов. Типовые структуры локальных сетей и примеры их
использования.
Тема 5.2 ГЛОБАЛЬНЫЕ СЕТИ
Основные понятия и определения. Адресация, виды адресации. Понятие
URL. Доменная система имен. Передача данных с использованием
28
выделенных линий. Аналоговые выделенные линии. Цифровые выделенные
линии. Протоколы канального уровня для выделенных линий. Построение
вычислительных сетей на основе телефонных сетей с коммутацией каналов.
Использование аналоговых телефонных сетей . Компьютерные глобальные
сети с коммутацией пакетов . Технология ATM, основные принципы
технологии ATM, стек протоколов ATM, классы сервиса. Особенности
мостов и маршрутизаторов при работе по глобальным связям. Удаленный
доступ. Компоненты удаленного доступа. Различные варианты удаленного
доступа.
Раздел 6. ОРГАНИЗАЦИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В СЕТЯХ
Тема 6.1. КОМПЬЮТЕРЫ - ЦЕНТРЫ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ В СЕТИ
Общие
требования
к
компьютерам:
Соотношение
цена/производительность, масштабируемость, надежность. Важнейшие
архитектурные понятия, современная архитектура и аппаратные средства.
Конвейерная обработка. Иерархия запоминающих устройств и принцип
кэширования данных. Многопроцессорные архитектуры. Классификация
компьютеров по областям применения. Персональные компьютеры и рабочие
станции. Серверы и суперсерверы. Мейнфреймы. Кластеры. Методы и
средства организации распределенной обработки информации.
Тема 6.2. ОПЕРАЦИОНЫЕ СИСТЕМЫ С СЕТЕВЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ
Структура таких операционных систем. Сетевые оболочки и встроенные
средства ОС с выделенными серверами . Одноранговые ОС. Функции ОС по
управлению локальными ресурсами. Определение локальной ОС.
Управление процессами, памятью, файловой системой. Функции ОС по
организации сетевой работы. Примитивы передачи сообщений. Вызов
удаленных процедур. Кэширование файлов в распределенных системах
Проблема согласования копий Репликация. Требования к современным ОС,
передовые технологии проектирования ОС, критерии выбора сетевых ОС
Обзор популярных семейств сетевых ОС.
Тема 6.3. ПРИНЦИПЫ МЕЖСЕТЕВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
Гетерогенность и проблемы межсетевого взаимодействия. Основные
подходы к организация межсетевого взаимодействия.
Шлюзы.
Мультиплексирование стеков протоколов. Место размещения средств
межсетевого взаимодействия. Особенности согласования сетей на
транспортном уровне. Источники и типы неоднородностей в транспортной
подсистеме. Средства согласования физического уровня. Средства
согласования на канальном уровне.
Тема 6.4 ПРОБЛЕМА БЕЗОПАСНОСТИ В СЕТЯХ
Конфиденциальность, целостность и доступность данных. Выбор
стратегии защиты данных. Шифрация.
Аутентификация. Технология
29
защищенного канала. Межсетевые экраны.
деятельности в области защиты информации.
Правовая
регламентация
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1. Создание последовательного сервера с/без установления логического
соединения TCP/UDP
(изучить методы создания серверов используя
алгоритм последовательной обработки запросов).
2. Создание параллельного сервера с/без установления логического
соединения, используя отдельный поток для обработки каждого запроса
(изучить методы создания серверов используя алгоритм параллельной
обработки запросов используя потоки.
3. Создание параллельного сервера с/без установления логического
соединения, используя отдельный процесс для обработки каждого запроса
(изучить методы создания серверов используя алгоритм параллельной
обработки запросов используя процессы).
4. Создание псевдопараллельного сервера с/без установления логического
соединения (изучить методы создания серверов используя алгоритм
псевдопараллельного обработки запросов ).
5. Создание параллельного сервера с/без установления логического
соединения с пулом потоков/процессов (изучить методы создания серверов
используя алгоритм параллельного обработки запросов с пулом готовых
потоков/процессов).
6. Создание сервера обрабатывающего несколько протоколов (изучить
методы создания серверов обрабатывающий несколько протоколов).
7. Разработка и реализация своего протокола поверх TCP/IP (разработать и
реализовать протокол для конкретно поставленной задачи).
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. / Олифер В.Г.,
Олифер Н. А. –СПб. . Издательство: Питер, 2002 г. - 672 c.: ил.
2. Таненбаум Э. Компьютерные сети.–СПб. . Издательство: Питер , 2002 г.
3. Найк Дилип. Стандарты и протоколы Интернета/Пер. с англ.—М.:
Издательский отдел «Русская Редакция» ТОО «Channel Trading Ltd.»,1999.672 c.: ил.
4. Стандарты по локальным вычислительным сетям: Справочник. В.К.
Щербо, Б.М. Киреичев, С.И. Самойленко, под ред. С. И. Самойленко.М.:Радио и связь,1990.
5. Снейдер Й. Эффективное программирование TCP/IP. Библиотека
программиста СПб. . Издательство: Питер , 2002 г. - 320 c.: ил.
30
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Компьютерные сети. Учебный курс/Пер. с английского - М.:
Издательский отдел "Русская Редакция" ТОО "Channel Trading". 1997. - 696
c.: ил.
2. Основы построения сетей. Учебное пособие для специалистов MCSE.
Джеймс Челлис, Чарльз Перкинс, Меттью Стриб. М.: "Лори" 1997г.
3. Fast Ethernet. Лаем Куин, Ричард Рассел. Пер. с английского – Киев,
BHV, 1998
4. Келли Линдберг, Руководство администратора NetWare 5 для
профессионалов. Пер. с английского Санкт-Петербург, Питер, 2000. – 496 с.:
ил.
5. Р. Петерсен, LINUX: руководство по операционной системе: В 2 т.: Пер.
с англ. –2-e изд., перераб. и доп. – К.: Издательская группа BHV, 1999.
6. Кью, Питер. Использование UNIX. Специальное издание.: Пер. с англ.
М:., СПб., К.: Издательский дом «Вильямс»,1999.-624 с.: ил.
7. Сетевые средства Microsoft Windows NT Server 4.0 : пер. с англ. – СПб.:
BHV – Санкт-Петербург, 1998. – 880 с., ил.
8. Лрионов А.М., Майоров С.А., Новиков Г.И., Вычислительные
комплексы, системы и сети: Учебник для ВУЗов – Л.: Энергоатомиздат, 1987
– 285 с.
9. Шпаковский Г.И. Архитектура параллельных ЭВМ: Учебное пособие
для ВУЗов – Мн.: Университетское, 1989 – 192 с.
10. Кулаков Ю.А., Луцкий Г.М. Компьютерные сети – К.: ЮНИОР, 1998 –
384 с.
31
32
УТВЕРЖДЕНА
Министерством образования
Республики Беларусь
18.05.2006
Регистрационный № ТД-I.023/тип.
ОСНОВЫ ДИСКРЕТНОЙ МАТЕМАТИКИ И ТЕОРИИ
АЛГОРИТМОВ
Учебная программа для высших учебных заведений
по специальности 1-40 01 02 Информационные системы и технологии
(по направлениям)
1-40 01 02-02 Информационные системы и технологии в экономике
33
СОСТАВИТЕЛЬ
С. А. Поттосина, доцент кафедры экономической информатики Учреждения
образования «Белорусский государственный университет информатики и
радиоэлектроники», кандидат физико-математических наук
РЕЦЕНЗЕНТЫ
П.Н. Бибило, заведующий лабораторией логического проектирования
Объединенного института проблем информатики Национальной академии
наук Беларуси, доктор технических наук;
Кафедра вычислительной техники Учреждения образования «Белорусский
государственный аграрный технический университет» (протокол № 8 от
14.03.2006)
РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ ТИПОВОЙ
Кафедрой
экономической
информатики
Учреждения
образования
«Белорусский
государственный
университет
информатики
и
радиоэлектроники» (протокол № 15 от 10.02.2003);
Научно-методическим советом Учреждения образования «Белорусский
государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол
№ 3 от 21.12.2005)
34
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Программа «Основы дискретной математики и теории алгоритмов»
разработана для специальности 1-40 01 02-02 Информационные системы и
технологии (в экономике). Она предусматривает лекционный материал и
практические занятия.
Задачи изучения дисциплины - освоение основных
понятий и методов теории графов и комбинаторного анализа, теории
множеств и отношений, теории булевых функций, теории алгоритмов и
автоматов, исчисления высказываний и предикатов.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО СРЕДИ ДРУГИХ ДИСЦИПЛИН В
УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
Цель преподавания дисциплины заключается:
– в освоении основных методов дискретной математики, применяющихся
в управлении и организации экономических систем;
– в получении знаний и приобретения навыков по построению дискретных
математических моделей и принятие на их основе обоснованных
рациональных решений;
– в освоении формальных методов для обеспечения современных
компьютерных и информационных технологий.
Для усвоения дисциплины необходимо усвоение такой дисциплины как
«Высшая математика».
Программа
составлена
в
соответствии
с
требованиями
общеобразовательного стандарта и рассчитана на объем 68 часов. Примерное
распределение учебных часов по видам занятий: лекции – 34 час,
практические занятия – 34 часа.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
ВВЕДЕНИЕ
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ. СТРУКТУРА КУРСА
Тема 1. МНОЖЕСТВА, ОТНОШЕНИЯ, ФУНКЦИИ
1.1. Способы задания множеств. Операции над множествами.
1.2. Декартово произведение множеств. Бинарные и n–арные
отношения.
1.3. Свойства бинарных отношений. Отношения эквивалентности и
порядка.
1.4. Функции, соответствия, отображения.
1.5. Алгебраические структуры.
Тема 2. БУЛЕВЫ ФУНКЦИИ
2.1. Способы задания логических функций.
2.2. Булевы функции двух переменных.
2.3. Алгебра булевых функций.
2.4. Нормальные формы логических функций.
35
2.5. Полнота и замкнутость.
2.6. Минимизация логических функций. Метод Квайна-Мак-Класки.
Визуально матричный метод.
2.7. Применение логических функций.
Тема 3. ЛОГИЧЕСКИЕ ИСЧИСЛЕНИЯ
3.1. Основные понятия логики высказываний. Тождественно истинные
формулы логики высказываний и их формальный вывод.
3.2. Основные понятия логики предикатов. Суждения и соллогизмы.
Применение выражений логики предикатов для описания некоторых
отношений.
Тема 4. ГРАФЫ И СЕТИ
4.1. Основные понятия и определения.
4.2. Маршруты, цепи, циклы.
4.3. Эйлеровы и гамильтоновы циклы. Задачи китайского почтальона и
коммивояжера
4.4. Деревья. Построение остовных деревьев.
4.5. Независимые и доминирующие множества.
4.6. Раскраска и планарность графов.
4.7. Паросочетания в графе.
4.8. Кратчайшие пути и алгоритмы их поиска.
4.9. Задача о покрытии булевой матрицы и родственные с ней
оптимизационные задачи на графах.
4.10. Достижимость. Исследование структур организаций.
4.11. Размещение центров и медиан в графе.
4.12. Транспортная сеть. Понятие о максимальном потоке и
минимальном разрезе в транспортной сети.
4.13.Прикладные задачи теории графов в экономике.
Тема 5. КОМБИНАТОРНЫЕ ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ КОМБИНАТОРНОГО
ПОИСКА
5.1. Перечислительные и оптимизационные комбинаторные задачи.
5.2. Комбинаторные конфигурации: перестановки и размещения.
5.3.Методы комбинаторного поиска. Производящие функции Дерево
поиска. Принцип включения и исключения.
5.4. Сложность комбинаторных задач.
Тема 6. ОСНОВЫ ТЕОРИИ АЛГОРИТМОВ И АВТОМАТОВ
6.1. Интуитивное понятие алгоритма и его уточнение в модели
Маркова.
6.2. Алгоритмическая модель
Тьюринга. Частично-рекурсивные
функции.
6.3. Алгоритмически разрешимые и неразрешимые проблемы.
Вычислительная сложность проблем.
36
6.4. Понятие о конечном автомате. Интерпретация автоматов.
Распознавание множеств автоматов. Автоматы и теория алгоритмов
6.5. Сети из автоматов. Программная реализация логических функций
и автоматов.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
1. Алгебра множеств. Основные соотношения и вывод формул.
2. Отношения и функции.
3. Функции алгебры логики. Карта Карно.
4. Нахождение ДНФ и КНФ.
5. Минимизация логических функций.
6. Решение логических уравнений.
7. Алгебра высказываний.
8. Предикаты и кванторы.
9. Графы и их матрицы.
.
10. Деревья. Достижимость и связность. Раскраска графа.
11. Задача о покрытии и родственные с ней задачи.
12. Поиск кратчайших путей в графе.
13. Элементы комбинаторики.
14. Рекуррентные соотношения и производящие функции.
15. Машина Тьюринга.
16. Алгоритмическая
разрешимость.
Вычислительная
алгоритмов.
сложность
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Яблонский С.В. Введение в дискретную математику. – М.: Наука, 1986. –
384 с.
2. Глушков В.М. Синтез цифровых автоматов. - М.: ГИФМЛ, 1962. - 476 с.
3. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход. – М.: Мир,
1978. – 432 с.
4. Кузнецов О.П., Адельсон-Вельский Г.М. Дискретная математика для
инженеров. - М.: Энергия, 1988. - 480 с.
5. Лекции по теории графов / Емеличев В.А., Мельников О.И., Сарванов
В.И., Тышкевич Р.И. – М.: Наука, 1990. – 384 с.
37
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Основы информатики и программирования
№ ТД- I.016/тип..……………………………………………………….…. 3
Основы и лингвистическое обеспечение
баз данных № ТД-I.015/тип………………………………………………
13
Компьютерные сети № ТД-I.025/тип……………………………………. 23
Основы дискретной математики и
теории алгоритмов № ТД-I.023/тип…………………………………….. 33
38