Информатика

ВЫ СШ ЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ -  БАКАЛАВРИАТ 

серия основана в 1 996 г.

С.Р. Гуриков

ИНФОРМАТИКА

УЧЕБНИК

Рекомендовано в качестве учебника 
для студентов образовательных учреждений высшего образования

Э л ект р он н о 
znanium.com

Москва
|Ф О Р У М |
2018

ИНФРА-М

УДК 004(075.8) 
ББК 32.81я73 
Г95

Р е ц е н з е н т ы :

Шакин В.Н. — кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой 
«Информатика», декан общетехнического факультета (ОТФ-2) Московского 
технического университета связи и информатики;

Артамонов Ю.Н. — кандидат технических наук, доцент кафедры «Информационные технологии в управлении» Международного университета природы, 
общества и человека «Дубна», филиал «Котельники»

Гуриков С.Р.

Г95 
Информатика : учебник /  С.Р. Гуриков. — М. : ФОРУМ : ИНФРА-М, 
2018. — 463 с. — (Высшее образование: Бакалавриат).

ISBN 978-5-00091-699-5 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-015305-6 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-107769-6 (ИНФРА-М, online)

В учебнике рассмотрены теоретические и практические основы курса информатики. Содержание учебника, примеры и задания ориентированы на подготовку 
специалиста, обладающего современным набором компетенций в области информатики и информационно-компьютерных технологий.

Имеет прикладную направленность и соответствует требованиям федеральных 
государственных образовательных стандартов высшего образования последнего поколения.

Для студентов и преподавателей высших и средних специальных учебных заведений, также будет полезен лицам, желающим изучать информатику самостоятельно.

УДК 004(075.8) 
ББК 32.81я73

ISBN 978-5-00091-699-5 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-015305-6 (ИНФРА-М, print) 
ISBN 978-5-16-107769-6 (ИНФРА-М, online)

© Гуриков С.Р., 2013 
© ФОРУМ, 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение................................................................................................................. 7
1. Информационная деятельность человека....................................................10

1.1. Основные этапы развития информационного общества............................... 10

Контрольные вопросы и задания...................................................................13

1.2. Этапы развития технических средств и информационных ресурсов............13

Контрольные вопросы и задания...................................................................16
Практикум..................................................................................................... 17
Информационные ресурсы общества........................................................... 17
Работа с программным обеспечением.........................................................20
Инсталляция программного обеспечения, его использование
и обновление................................................................................................ 20
Контрольные вопросы и задания.................................................................. 24

1.3. Виды профессиональной информационной деятельности человека с 
использованием технических средств и информационных ресурсов. 
Основные информационные процессы и их реализация
с помощью компьютеров.....................................................................................24

Контрольные вопросы и задания.................................................................. 27

1.4. Правовые нормы, относящиеся к информации, правонарушения в
информационной сфере, меры их предупреждения.............................................27

Контрольные вопросы и задания.................................................................. 29
Практикум.....................................................................................................29
Лицензионные и свободно распространяемые программные продукты......29
Организация обновления программного обеспечения
с использованием сети Интернет..................................................................31
Контрольные вопросы и задания................................................................. 33

2. Информация и информационные процессы..................................................35

2.1. Подходы к понятию информации и измерению информации...................... 35

Контрольные вопросы и задания.................................................................. 41

2.2. Дискретное (цифровое) представление текстовой, графической, звуковой
информации и видеоинформации........................................................................42

Контрольные вопросы и задания.................................................................. 46

2.3. Представление информации в различных системах счисления.....................46

Контрольные вопросы и задания...................................................................51

2.4. Арифметические и логические основы работы компьютера.........................52

Контрольные вопросы и задания...................................................................62

2.5. Алгоритмы. Свойства и способы описания алгоритма. Компьютер как
исполнитель команд. Программный принцип работы компьютера...................63

Контрольные вопросы и задания...................................................................66

2.6. Примеры компьютерных моделей различных процессов.............................67

Контрольные вопросы и задания...................................................................75
Практикум.....................................................................................................76
Среда программирования.............................................................................76
Программная реализация несложного алгоритма.........................................89
Тестирование готовой программы...............................................................91
Проведение исследования на основе использования готовой
компьютерной модели................................................................................. 93
Контрольные вопросы и задания...................................................................96

3

2.7. Хранение информационных объектов различных видов на различных
цифровых носителях. Определение объемов различных
носителей информации........................................................................................97

Контрольные вопросы и задания................................................................105

2.8. Архив информации......................................................................................106

Контрольные вопросы и задания.................................................................112
Практикум................................................................................................... 112
Создание архива данных............................................................................ 112
Извлечение данных из архива.....................................................................117
Запись на компакт-диски различных видов................................................ 118
Контрольные вопросы и задания.................................................................120

2.9. Поиск информации с использованием компьютера.................................... 121

Контрольные вопросы и задания.................................................................123

2.10. Программные поисковые сервисы............................................................ 123

Контрольные вопросы и задания.................................................................126

2.11. Использование ключевых слов, фраз для поиска информации.
Комбинации условий поиска..............................................................................127

Контрольные вопросы и задания.................................................................129
Практикум................................................................................................... 129
Поисковые системы....................................................................................129
Пример поиска информации на государственных образовательных
порталах..................................................................................................... 130
Контрольные вопросы и задания.................................................................132

2.12. Передача информации между компьютерами.
Проводная и беспроводная связь....................................................................... 132

Контрольные вопросы и задания.................................................................135
Практикум................................................................................................... 136
Модем. Единицы измерения скорости передачи данных...........................136
Подключение модема.................................................................................138
Создание ящика электронной почты и настройка его параметров.............140
Формирование адресной книги...................................................................144
Контрольные вопросы и задания.................................................................146

2.13. Управление процессами. Представление об автоматических и
автоматизированных системах управления....................................................... 146

Контрольные вопросы и задания.................................................................155
Практикум................................................................................................... 156
АСУ различного назначения, примеры их использования.........................156
Контрольные вопросы и задания.................................................................159

3. Средства информационных и коммуникационных технологий...............160

3.1. Архитектура компьютеров...........................................................................160

Контрольные вопросы и задания.................................................................166

3.2. Многообразие компьютеров........................................................................ 167

Контрольные вопросы и задания...............................................................169

3.3. Многообразие внешних устройств, подключаемых к компьютеру..........169

Контрольные вопросы и задания...............................................................177

3.4. Виды программного обеспечения компьютеров..........................................178

Контрольные вопросы и задания...............................................................183

3.5. Примеры комплектации компьютерного рабочего места
в соответствии с целями его использования.......................................................183

4

Контрольные вопросы и задания.................................................................185
Практикум................................................................................................... 186
Операционная система...............................................................................186
Графический интерфейс пользователя........................................................186
Программное обеспечение внешних устройств..........................................193
Подключение внешних устройств к компьютеру и их настройка..............194
Контрольные вопросы и задания.................................................................197

3.6. Объединение компьютеров в локальную сеть. Организация работы
пользователей в локальных компьютерных сетях.............................................198

Контрольные вопросы и задания.................................................................205
Практикум...................................................................................................206
Понятие о системном администрировании................................................206
Разграничение прав доступа в сети............................................................208
Подключение компьютера к сети...............................................................216
Контрольные вопросы и задания.................................................................221

3.7. Безопасность, гигиена, эргономика, ресурсосбережение............................222

Контрольные вопросы и задания.................................................................230

3.8. Защита информации, антивирусная защита.................................................230

Контрольные вопросы и задания.................................................................237
Практикум...................................................................................................237
Защита информации, антивирусная защита...............................................237
Эксплуатационные требования к компьютерному рабочему месту...........243
Комплекс профилактических мероприятий для компьютерного
рабочего места............................................................................................244
Контрольные вопросы и задания.................................................................246

4. Технологии создания и преобразования информационных объектов....247

4.1. Понятие об информационных системах и автоматизации
информационных процессов............................................................................. 247

Контрольные вопросы и задания.................................................................256

4.2. Возможности настольных издательских систем: создание, организация и
основные способы преобразования (верстки) текста.........................................256

Контрольные вопросы и задания.................................................................268
Практикум...................................................................................................269
Использование систем проверки орфографии и грамматики.....................269
Создание компьютерных публикаций на основе использования
готовых шаблонов......................................................................................275
Контрольные вопросы и задания.................................................................280

4.3. Возможности динамических (электронных) таблиц................................... 282

Контрольные вопросы и задания.................................................................289

4.4. Математическая обработка числовых данных.............................................291

Контрольные вопросы и задания.................................................................298
Практикум...................................................................................................300
Использование различных возможностей динамических (электронных) 
таблиц для выполнения учебных заданий из различных
предметных областей................................................................................. 300
Контрольные вопросы и задания.................................................................305

4.5. Представление об организации баз данных и системах управления
базами данных....................................................................................................306

Контрольные вопросы и задания.................................................................316

5

4.6. Структура данных и система запросов на примерах баз данных
различного назначения.......................................................................................316

Контрольные вопросы и задания.................................................................330
Практикум................................................................................................... 330
Формирование запросов для работы с электронными каталогами
библиотек, музеев, книгоиздания, средств массовой информации............330
Контрольные вопросы и задания.................................................................342

4.7. Представление о программных средах компьютерной графики
и черчения, мультимедийных средах................................................................ 343

Контрольные вопросы и задания.................................................................371
Практикум................................................................................................... 372
Создание и редактирование графических и мультимедийных объектов
средствами компьютерных презентаций....................................................372
Использование презентационного оборудования.......................................382
Аудио- и видеомонтаж с использованием специализированного
программного обеспечения........................................................................ 383
Контрольные вопросы и задания............................................................... 389

5. Телекоммуникационные технологии........................................................... 391

5.1. Программное и аппаратное обеспечение компьютерных сетей. Сервер....391

Контрольные вопросы и задания.................................................................398

5.2. История развития Интернета. Способы и скоростные характеристики
подключения. Интернет-технологии................................................................. 398

Контрольные вопросы и задания.................................................................404
Практикум...................................................................................................404
Браузер. Работа с интернет-магазином, интернет-СМИ, интернеттурагентством .............................................................................................404
Контрольные вопросы и задания.................................................................415

5.3. Методы создания и сопровождения сайта.................................................. 415

Контрольные вопросы и задания.................................................................419
Практикум...................................................................................................419
Средства создания и сопровождения сайта................................................419
Контрольные вопросы и задания.................................................................439

5.4. Возможности сетевого программного обеспечения для организации 
коллективной деятельности в глобальных и локальных компьютерных сетях. 440

Контрольные вопросы и задания.................................................................446
Практикум...................................................................................................447
Организация форумов................................................................................ 447
Использование тестирующих систем в локальной сети
образовательного учреждения................................................................... 453
Настройка видео web-сессий..................................................................... 457
Контрольные вопросы и задания............................................................... 461

Список литературы............................................................................................. 462

ВВЕДЕНИЕ

Перспективные тенденции социально-экономического развития России, общественные интересы и потребности личности, ориентация подготовки специалистов на рынок труда требуют обновления содержания профессионального образования.

С помощью современных информационно-коммуникационных технологий 
(ИКТ) должны быть модернизированы содержание и методы обучения. Это позволит резко увеличить возможности выбора образовательных ресурсов, обеспечить подлинную вариативность образовательных траекторий на всех уровнях 
образования. Одновременно это приведет к необходимости смены образовательных технологий и роли преподавателя, расширению его профессиональной деятельности, возможности выступать консультантом, направлять и оценивать самостоятельную деятельность учащихся.

Важнейшим компонентом новой модели образования является компетентно- 
стный подход, т.е. ориентация на практические навыки, на способность применять знания, реализовывать собственные проекты. Речь идет об овладении обучающимися умениями коммуникации, анализа, понимания, принятия решений.

Следует отметить, что большинство сегодняшних учебников по дисциплине 
«Информатика», написанные для учащихся высших учебных заведений, сделано 
в том формате, который в практически неизменном виде существует много лет. 
Фактически, это лишь «переложение» известных авторов на новый лад. Среди 
них очень много устоявшихся, стабильных, профессиональных, хорошо зарекомендовавших себя учебников, поступающих в учебные заведения на протяжении 
многих лет. Однако они мало отвечают сегодняшним требованиям, предъявляемым обществом и государством к системе образования и к учебнику как одному 
из основных инструментов этой системы, и слабо вписываются в информационное общество, в условиях которого мы живем. Информация, которая содержится 
в учебниках, нацеливает учащегося на воспроизведение знаний, а не предлагает 
способы сосуществования с информацией постоянно обновляющейся и постигаемой непрерывно.

Автор сделал попытку изменить роль учебника, сделать его в определенной 
степени интерактивным, превратив из традиционного «кладезя знаний» в универсальный «навигатор», в инструмент адаптации учащегося к новым, многократно расширившимся возможностям информационно-образовательной среды.

В предлагаемом издании содержательная составляющая, дополнена информационными ресурсами, с помощью которых учащийся может овладеть методами 
самостоятельного приобретения знаний из различных источников информации, 
научится отбирать и интерпретировать учебную информацию. Учебник написан 
на основе использования пробных версий программ известных разработчиков, 
которые любой студент может установить на своем домашнем компьютере для 
выполнения заданий преподавателя. Такое же программное обеспечение с легкостью можно установить в учебном заведении, потребуется только подключение к сети Интернет. Как показала апробация учебника, время, отведенное на 
использование пробных версий программ, вполне достаточно, для того чтобы 
студенты приобрели основные навыки работы.

В ходе выполнения практикумов обеспечивается формирование у обучающихся информационно-коммуникационной компетентности. Студентам предлагается выполнить задания из различных предметных областей, приобрести знания, умения и навыки, необходимые для изучения других общеобразовательных

7

предметов, специальных дисциплин профессионального цикла, в практической 
деятельности и повседневной жизни.

Создание данного учебника ориентировано на достижение следующих целей:
-  освоение системы базовых знаний, отражающих вклад информатики в 
формирование современной научной картины мира;

-  овладение умениями применять, анализировать, преобразовывать информационные модели реальных объектов и процессов, используя при этом 
ИКТ, в том числе при изучении других дисциплин;

-  развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей путем освоения и использования методов информатики и 
средств ИКТ при изучении различных учебных предметов;

-  воспитание ответственного отношения к соблюдению этических и правовых норм информационной деятельности;

-  приобретение опыта использования информационных технологий в индивидуальной и коллективной учебной и познавательной, в том числе проектной, деятельности.

В предлагаемом учебнике материал размещен в пяти главах.
Содержание каждой главы включает теоретический и практико-ориентированный материал, реализуемый в форме практикумов с использованием 
средств ИКТ.

В первой главе описаны основные этапы развития информационного общества, виды профессиональной информационной деятельности, приводятся практические примеры работы с информационными ресурсами общества, такими как: 
ресурсы органов государственной власти, библиотечные, правовые, архивные, 
образовательные. Кроме того, рассмотрены практические вопросы, связанные с 
инсталляцией программного обеспечения, его обновлением с использованием 
сети Интернет.

Во второй главе рассматриваются вопросы, связанные с информацией и информационными процессами. Излагаются основы представления информации в 
различных системах счисления, приводятся сведения об арифметических и логических основах работы компьютера, примеры компьютерных моделей различных процессов. Материал практикума поможет студентам овладеть методами 
поиска информации в сети Интернет, изучить основы алгоритмизации и программирования.

В третьей главе приводятся сведения об архитектуре компьютеров, о многообразии внешних устройств, объясняется организация работы пользователей в 
локальных сетях. Полезными окажутся приемы работы с операционной системой Windows 7, а также актуальные вопросы, связанные с защитой информации 
и настройкой антивирусного программного обеспечения, изложенные в практикуме.

Четвертая глава носит прикладной характер и посвящена технологии создания и преобразования информационных объектов. Изучая материал главы, студенты приобретут практические навыки работы с современным программным 
обеспечением: текстовым редактором, табличным процессором, программой для 
создания публикаций. Получат представление об организации баз данных, создании систем запросов, овладеют методами создания и редактирования графических и мультимедийных объектов. Научатся создавать презентации для выполнения заданий из различных предметных областей. Познакомятся с приемами 
работы, необходимыми для аудио- и видеомонтажа с использованием специализированного программного обеспечения.

8

Пятая глава посвящена телекоммуникационным технологиям. Актуальность 
вопросов, рассмотренных в данной главе, не вызывает сомнений. Способы и 
скоростные характеристики подключения к сети Интернет, программное и аппаратное обеспечение компьютерных сетей, коллективную деятельность в глобальных и локальных компьютерных сетях можно отнести к теоретической части главы. Целью практикума является обучение студентов методам создания и 
сопровождения сайтов, организации форумов, работе с интернет-магазином, интернет-турагентством, средствами массовой информации, представленными в 
сети, а также другим навыкам практической работы с web-информацией, столь 
необходимым в жизни современного молодого человека.

В конце каждого раздела приводятся контрольные вопросы и задания. Web- 
ссылки на технологии и программные продукты различных российских и зарубежных компаний не используются в рекламных целях и носят исключительно 
иллюстративный или справочный характер.

1. ИНФОРМАЦИОННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА

1.1. Основные этапы развития информационного общества

Общество — исторически развивающаяся совокупность отношений между 
людьми, складывающаяся в процессе их жизнедеятельности.

Развитие общества рассматривается как смена трех социально-экономических 
систем — доиндустриального общества, в котором главная отрасль экономики — 
сельское хозяйство, индустриального общества (промышленность) и постиндустриального (производство знаний). Близкой к постиндустриальной теории является концепция информационного общества.

Обобщая существующие подходы к трактовке понятия «информационное 
общество», можно сказать, что в настоящее время под таковым понимается:

-  общество нового типа, формирующееся в результате новой глобальной 
социальной революции, порожденной взрывным развитием и конвергенцией информационных и коммуникационных технологий;

-  общество знания, т.е. общество, в котором главным условием благополучия 
каждого человека и каждого государства становится знание, полученное благодаря беспрепятственному доступу к информации и умению работать с ней;

-  глобальное общество, в котором обмен информацией не будет иметь ни временных, ни пространственных, ни политических границ; которое, с одной 
стороны, способствует взаимопроникновению культур, а с другой — открывает каждому сообществу новые возможности для самоидентификации.

Информационное общество — общество, в котором информационные процессы осуществляются главным образом на основе использования информационно-коммуникационных технологий, а информационные ресурсы доступны 
всем слоям населения.

Каждая страна разрабатывает свою концепцию вхождения в информационное 
общество, исходя из своих собственных конкретных условий (развитости телекоммуникационной инфраструктуры, информационной индустрии, законодательной базы и т.д.). Подобные концепции разработаны и реализуются в США, 
Великобритании, Канаде, Финляндии, Франции, Японии, Италии, ФРГ, Дании.

Целью формирования и развития информационного общества в Российской Федерации является повышение качества жизни граждан, обеспечение конкурентоспособности России, развитие экономической, социально-политической, 
культурной и духовной сфер жизни общества, совершенствование системы государственного управления на основе использования информационных и телекоммуникационных технологий.

К характерным чертам и признакам информационного общества следует отнести:

-  формирование единого информационно-коммуникационного пространства 
России как части мирового информационного пространства, полноправное 
участие России в процессах информационной и экономической интеграции регионов, стран и народов;

-  становление и в последующем доминирование в экономике новых технологических укладов, базирующихся на массовом использовании перспек10