I. METODY REJESTRACJI I WPROWADZANIA DANYCH

Zadaniem środków przygotowania i wprowadzania danych jest zgrupowanie danych w pamięci operacyjnej lub pamięciach zewnętrznych komputera w postaci gotowej do przetworzenia.

Metody gromadzenia danych:

1. pośrednia - wiąże się z zastosowaniem wtórnych nośników informacji (taśm magnetycznych i dyskietek); dane zapisane na tradycyjnym nośniku (dokument źródłowy) przenoszone są na jeden z wymienionych nośników za pomocą urządzeń rejestrujących dane na magnetycznych nośnikach informacji, z nośnika dane odczytywane są przez jednostki pamięci taśmowej lub stacje dysków elastycznych i wprowadzane do pamięci komputera;

2. bezpośrednia - polega na rejestrowaniu danych źródłowych na dokumentach czytelnych zarówno dla człowieka, jak i dla wyspecjalizowanych urządzeń, umożliwiających automatyczny odczyt danych (techniki magnetyczne lub optyczne); specjalnie przygotowane i wypełnione dokumenty pełnią zarówno rolę dokumentu źródłowego, jak i maszynowego nośnika informacji; w ramach tej metody powszechnie używane są również klawiaturowe urządzenia połączone z jednostką centralną komputera (monitory ekranowe z klawiaturą) lub automatyczne rejestratory danych (wagi, liczniki, czujniki itp.).

II. METODY WYPROWADZANIA DANYCH

Celem środków wyprowadzania danych jest emitowanie wyników przetwarzania w formie i postaci wymaganej przez użytkownika systemu.

Metody wyprowadzania danych:

1. pośrednia - umożliwia otrzymywanie wyników przetwarzania na magnetycznych nośnikach informacji nieczytelnych bezpośrednio dla człowieka (taśmy magnetyczne, dyskietki); dane wynikowe zapisywane są na tych nośnikach przez urządzenia pamięci taśmowej lub stacje dysków elastycznych; metodę tę stosuje się, gdy wyniki przetwarzania są danymi wejściowymi w następnym cyklu przetwarzania lub w celu zaoszczędzenia czasu pracy systemu komputerowego (przez drukowanie wyników poza systemem);

2. bezpośrednia - polega na wyprowadzaniu danych na czytelny dla użytkownika nośnik informacji (można na nim prezentować wyniki w postaci znaków alfabetu, rysunków, wykresów): papier, ekran monitora i mikrofilm; na papierze dane wynikowe są zapisywane przez urządzenia drukujące (drukarki, elektryczne maszyny do pisania) lub rysujące (plotery).

 

III. ARCHITEKTURA FUNKCJONALNA SYSTEMU KOMPUTEROWEGO

Jednostka centralna to zespół urządzeń wykonujących główne czynności obliczeniowe oraz sterujący pracą całego systemu cyfrowego (bez niej nie byłaby możliwa praca komputera).

Pamięć operacyjna służy do przechowywania danych w postaci ciągów cyfr zerojedynkowych i programów wykonywalnych przez komputer; to tablica ponumerowanych komórek, z których każda przechowuje jedno słowo maszynowe (od 8 do 64 bitów). Dostęp do komórek można uzyskać przez podanie ich adresów w pamięci; pojemność pamięci jest mierzona w bajtach (1B = 8 bitów), kilobajtach (1KB = 1024B), megabajtach i gigabajtach.

Pamięć RAM (Random Access Memory) to pamięć o dostępie swobodnym (losowym). Do wszystkich danych, przechowywanych w tej pamięci, można odwołać się w czasie w przybliżeniu równym (niezależnie od umiejscowienia danych). Służy do tymczasowego przechowywania instrukcji oraz argumentów niezbędnych do pracy procesora, a szczególnie do przechowywania oprogramowania kontrolującego pracę komputera, instrukcji i danych dla wykonywanego programu, a także do przechowywania danych napływających przed ich przetworzeniem oraz oczekujących danych wygenerowanych przez procesor.

Pamięć ROM (Read Only Memory) - są w niej zapisane na stałe wszystkie instrukcje i komendy potrzebne do poprawnego uruchomienia komputera. Pamięć ta nie traci zapisanych w niej informacji w razie zaniku napięcia; dostarcza pierwsze instrukcje inicjujące urządzenia niezbędne do pracy - BIOS (Basic Input/Output System), czyli podstawowy system wejścia/wyjścia.

Procesor - "serce komputera" - decyduje o większości zdarzeń zachodzących podczas pracy komputera i nimi zarządza.

Układ arytmometru to jednostka arytmetyczno-logiczna. Służy do wykonywania prostych operacji arytmetycznych i logicznych, których wyniki przechowywane są w pamięci operacyjnej.

Zespół rejestrów służy do przejściowego zapamiętywania operatorów na czas wykonywania działań arytmetycznych lub logicznych, dzięki temu zmniejsza się liczbę odczytów i zapisów z pamięci zewnętrznej.

Układ sterowania zapewnia współdziałanie pozostałych bloków funkcjonalnych komputera w celu zrealizowania programu znajdującego się w pamięci operacyjnej.

Cykl procesora polega na pobieraniu kolejnych rozkazów z pamięci, następnie ich dekodowaniu i obliczaniu adresów komórek pamięci zawierających argumenty operacji, które z kolei przekazywane są do arytmometru w celu wykonania obliczeń. Liczba cykli wykonywanych w ciągu sekundy jest zależna od prędkości zegara wewnętrznego; prędkość procesora mierzy się w MHz (1 MHz = 1 milion cykli na sekundę).

Układ wejścia/wyjścia to układ służący komunikacji komputera z jego otoczeniem (urządzenia I/O, pamięć zewnętrzna, urządzenia transmisji danych). Wykorzystywany jest do wprowadzania programów i danych, wydawania wyników i porozumiewania się z operatorem.

 

IV. CECHY MIKROKOMPUTERÓW, KTÓRE SPOWODOWAŁY MASOWOŚĆ I POWSZECHNOŚĆ ICH STOSOWANIA

Mikrokomputer to komputer, w którym funkcję procesora spełnia mikroprocesor wykonany z jednego mikroukładu elektronicznego o dużym stopniu scalenia.

Cechy, które spowodowały masowość:

• duże możliwości funkcjonalne;

• stosunkowo niska cena i koszty eksploatacji;

• krótki czas instalacji, testowania i uruchamiania systemy, łatwość eksploatacji (brak wymogów klimatycznych);

• minimalizacja gabarytów, pozwalająca na stosowanie mikrokomputerów jako technicznego wyposażenia stanowisk pracy;

• natychmiastowe wprowadzanie danych do przetworzenia;

• konwersacyjny tryb przetwarzania (dialog użytkownika z komputerem).

V. RODZAJE PAMIĘCI ZEWNĘTRZNYCH KOMPUTERÓW

Pamięci zewnętrzne (pamięci masowe) to urządzenia przechowywania danych, którym brak integracji z jednostką centralną. Pojemności pamięci są w praktyce nieograniczone, na ich korzyść przemawia także stosunek ceny do pojemności. Główne parametry pamięci zewnętrznych to: pojemność, prędkość zapisu i odczytu. Pamięci zewnętrzne używane są do przechowywania danych w celu ich późniejszego wykorzystania lub do krótkotrwałego przechowywania (RAM wirtualny), gdy brakuje miejsca w pamięci operacyjnej.

Ze względów technologicznych rozróżnia się następujące pamięci zewnętrzne:

• taśmowe;

• na dyskietkach;

• na dyskach twardych magnetycznych;

• na dyskach opytcznych

VI. CHARAKTERYSTYKA PAMIĘCI ZEWNĘTRZNYCH O DOSTĘPIE BEZPOŚREDNIM

Dostęp bezpośredni . Każdą daną można zapisać lub odczytać bez konieczności przeszukiwania danych ją poprzedzających.

Pamięci na dyskietkach (miękkie dyski magnetyczne).-Zapis następuje na dysku magnetycznym jedno- lub dwustronnie za pomocą ruchomej głowicy czytająco-piszącej, która odnajduje wolny obszar na dysku i umieszcza na nim dane. Ruch głowicy odbywa się od i do środka krążka, zapis dokonywany jest na blokach określonej podczas formatowania wielkości (wielkość ta zależy także od rodzaju napędu). Dyskietkę, traktowaną jako nośnik pamięci, można odczytać tylko przez włożenie jej do napędu dyskietek, który wielkością fizyczną i parametrami odczytu będzie zgodny z parametrami dyskietki.

Pamięci na dyskach twardych . Dysk twardy składa się z kilku (do kilkunastu) krążków pokrytych substancją magnetyczną, umieszczonych na wspólnej osi; pomiędzy płytkami znajduje się odstęp, umożliwiający przesuwanie się głowic czytająco-piszących. Konstrukcja jest zamknięta w sztywnym i hermetycznym pojemniku. Dyski twarde umożliwiają wielokrotny zapis i odczyt oraz są bardzo trwałe. Aktywna przestrzeń dysku jest podzielona na ścieżki; ścieżki dzieli się na sektory (najmniejsza porcja informacji); dane są zapisywane na ścieżkach o tym samym numerze, co minimalizuje bezpośredni dostęp do danych; ścieżki o jednakowych numerach (położone nad sobą) tworzą cylinder. Dodatkową zaletą - oprócz dużych pojemności, najkrótszych czasów dostępu i zmniejszających się cen za jednostkę pamięci - jest możliwość instalowania kilku dysków na jednym stanowisku komputerowym.

Pamięci na dyskach optycznych są doskonałym (dzięki olbrzymim pojemnościom na stosunkowo niewielkiej powierzchni) uzupełnieniem dysków magnetycznych. Dodatkową zaletą jest niewrażliwość na pole elektromagnetyczne, nie ma również kontaktu pomiędzy płytą a głowicą czytającą (odczyt następuje za pomocą wiązki lasera), co gwarantuje większą trwałość. Do ich wad można natomiast zaliczyć czas dostępu dłuższy niż w dyskach twardych. Parametrem urządzeń czytających dysków twardych jest prędkość odczytu informacji. Dyski optyczne to: CD-ROM, DVD.

 

VII. CHARAKTERYSTYKA PAMIĘCI ZEWNĘTRZNYCH O DOSTĘPIE SEKWENCYJNYM

Dostęp sekwencyjny . Do odczytania wybranej informacji konieczne jest uprzednie przeczytanie informacji ją poprzedzających.

Pamięci taśmowe . Zapis danych komputerowych na taśmie magnetycznej można przyrównać do zapisu muzyki na taśmie magnetofonowej: każda sekwencja danych następuje po sobie kolejno, tak jak przewija się taśma. W celu odszukania właściwej porcji informacji należy przewinąć taśmę do odpowiedniego miejsca, tak aby głowica magnetyczna odczytująca znalazła się na początku żądanej sekwencji; dane są więc dzielone na “porcje” (bloki), którymi dokonuje się zapisu lub odczytu; jeśli długość zapisywanej danej będzie krótsza niż blok, to i tak zostanie on zarezerwowany w całości. Wszelkie zmiany zapisu danych już istniejących muszą się odbywać przez wykasowanie danych poprzednich i ponowny ich zapis (właściwie uniemożliwia to jakiekolwiek dopisywanie lub poprawianie danych). Pamięci sekwencyjne są bardzo wolne w odczycie i zapisie, dlatego nie używa się ich jako pamięci masowych dla danych często używanych - stosowane są jednak (ze względu na niskie koszty) przy archiwizowaniu danych. Urządzenie kopiujące na taśmę magnetyczną to tzw. streamer

VIII. CHARAKTERYSTYKA SYSTEMÓW WIELODOSTĘPOWYCH

Systemy wielodostępowe to systemy krotne bazujące na pełnej centralizacji - zarządzaniu przez komputer centralny. Stacje robocze (terminale) służą jedynie do wprowadzania poleceń i wyświetlania ich wyników. Przetwarzanie odbywa się w komputerze centralnym, tam też znajdują się pamięci zewnętrzne i urządzenia wejścia/wyjścia. Systemy te wymagają bardzo szybkiego komputera centralnego, którego zasoby dzielone są przez wszystkich użytkowników.

Wielodostęp to współdzielenie przez użytkowników określonych zasobów (każdy ma wszystko); najczęściej odbywa się na zasadzie tzw. przerwań standardowych - każda operacja ma przyznany określony czas, po którym następuje przerwanie, w czasie którego komputer centralny sprawdza “kolejkę” użytkowników i ich poleceń, po czym powraca do przerwanego zadania lub rozpoczyna nowe, podczas którego reszta czeka dalej w “kolejce”, aż do ponownego przerwania.

Wieloprocesorowość to wykorzystanie w systemie krotnym, a dokładniej w komputerze centralnym, większej liczby procesorów w celu zwiększenia mocy obliczeniowej i niezawodności systemu.

Wielomaszynowość to wykorzystanie w systemie krotnym (czasem jako zespołu komputerów centralnych) większej liczby komputerów w celu zwiększenia niezawodności działania systemu.

 

IX. SIECI KOMPUTEROWE - CHARAKTERYSTYKA OGÓLNA

Sieć komputerowa to co najmniej dwa komputery połączone w celu wymiany plików, wspólnego korzystania z zasobów sprzętowych lub pracy grupowej (wirtualizacja pracy).

Elementy składowe sieci:

1. sprzęt komputerowy:

• serwery (dedykowane i niededykowane) - komputery służące do przechowywania i udostępniania programów i danych, zarządzające dostępem do wspólnych urządzeń, kontrolujące pracę i przepływ informacji w sieci;

• stacje robocze - komputery pracujące pod kontrolą różnych systemów operacyjnych, na których uruchamia się programy umożliwiające dostęp do zasobów serwerów; jest ich znaczenie więcej niż serwerów, ale mają gorsze parametry;

sieciowy system operacyjny - zespół programów działających na komputerach połączonych w sieć; zapewnia obsługę programową zasobów, udostępnianie plików, ochronę przed niepowołanym dostępem itp.; zapewnia serwerom odbiór zamówienia na usługę, a stacjom roboczym - prawidłowe korzystanie ze wspólnych zasobów; system ten kontroluje upoważnienia i konflikty między użytkownikami;

media transmisji

• karta sieciowa - wykorzystuje specjalizowany procesor i oprogramowanie (zapisane w wewnętrznej pamięci karty) do przesyłania danych pomiędzy pamięciami komputerów (równolegle - w bajtach lub szeregowo - bit po bicie), wzmacnia sygnał przed przesłaniem, kompresuje dane przed transmisją (skraca to jej czas), kontroluje dostęp do okablowania sieciowego;

• okablowanie sieciowe - łączy wszystkie komputery w sieci (kable miedziane, światłowody, bezprzewodowo).

Cele tworzenia sieci komputerowych:
- wspólne korzystanie z plików i programów;
- udostępnianie drogich lub rzadko wykorzystywanych zasobów lub urządzeń;
- ochrona danych przed niepowołanym dostępem;
- scentralizowane wykonywanie kopii archiwalnych cennych danych;
- wspólne korzystanie z baz danych;
- korzystanie z różnych sposobów przekazywania informacji pomiędzy użytkownikami (poczta elektroniczna);
- tworzenie grup roboczych (praca grupowa);
- ułatwienie zarządzania zasobami komputerowymi w przedsiębiorstwie;
- prowadzenie “taniej” polityki licencyjnej (zgodnej z prawem).

 

X. SIECI KOMPUTEROWE - TOPOLOGIA, ARCHITEKTURA I ORGANIZACJA

Architektura sieci (“filozofia” jej działania):

1. systemy wielodostępne;

2. klient-serwer (sieci z wydzielonym serwerem) - umożliwia realizację przetwarzania w układzie: programy użytkowe (klienci), uruchamiane na stacjach roboczych, zlecają wykonanie wybranych zadań serwerom, udostępniających klientowi zasoby sieciowe;

3. sieci partnerskie - każdy komputer może odgrywać jednocześnie rolę klienta i serwera, oznacza to, że użytkownik korzysta ze swego komputera jak ze stacji roboczej, tzn. wykonuje na nim przetwarzanie i prosi o usługi inne komputery w sieci, jednocześnie może wskazać, które zasoby chce udostępnić innym; sieci te działają na bazie serwerów niededykowanych;

Podział sieci ze względu na zasięg działania:

a ) lokalne (LAN) - obejmują obszar jednego budynku, organizacji, przedsiębiorstwa itp., powstają jako sieci wewnętrzne konkretnych obiektów;
b) miejskie (MAN) - budowane są w dużych aglomeracjach miejskich i mają za zadanie łączenie różnych sieci LAN, często udostępniają odpłatnie swoje szybkie łącza innym użytkownikom;
c) rozległe (WAN) - umożliwiają połączenie między komputerami zlokalizowanymi w dużej odległości od siebie, wykorzystują publiczne sieci telekomunikacyjne (modemy), przy większych wymaganiach dotyczących szybkości stosuje się łącza dedykowane lub komutowane telekomunikacyjne łącza cyfrowe (ISDN); szybkość transmisji często jest różna w różnych obszarach sieci (patrz: Internet);

Topologia sieci komputerowych:

a) gwiazdy - składają się z komputera centralnego, do którego dołączonych jest wiele terminali (stosowane w systemach wielodostępnych), komputer centralny odgrywa rolę kontrolera ruchu pomiędzy węzłami sieci, umożliwia korzystanie z zasobów komputera centralnego, ale jest uzależniona od jego niezawodności; koszt okablowania jest wysoki;
b) drzewa - do komputera centralnego dołączone są inne komputery, które pełnią rolę centralnych dla komputerów kolejnego poziomu; sieci hierarchiczne o topologii drzewa często są budowane w przedsiębiorstwach, w których łączy się główny ośrodek przetwarzania z ośrodkami regionalnymi; topologia ta jest elastyczna i łatwa w rozbudowie, ale skomplikowana pod względem wykrycia ewentualnych usterek;
c) szyny (magistrali) - wszystkie komputery podłączone są do wspólnego kabla; komputery przesyłają dane bezpośrednio między sobą, nie ma tu wyróżnionego komputera centralnego; nadają się do małych sieci (w dużych możliwe są przeciążenia magistrali), wymagają stosunkowo małej ilości kabla; awaria pojedynczego komputera nie powoduje awarii całej sieci;
d) pierścienia - kabel tworzy zamknięty obwód (każdy komputer połączony jest do dwóch innych), dane przesyłane są w jednym kierunku przez kolejne karty sieciowe, osiąga się duże szybkości (każdy odcinek jest przeznaczony tylko dla dwóch komputerów); awaria jednego komputera nie musi oznaczać przerwania sieci;
e) każdy-z-każdym (point-to-point)

Protokoły transmisji:
a) Ethernet - przy ustalaniu kolejności stosuje metodę wykrywania kolizji i losowego generowania czasu rozpoczęcia ponownego nadawania;
b) Token Ring - przy ustalaniu kolejności stosuje przekazywany kolejnym komputerom znacznik umożliwiający nadawanie;
c) FDDI - stosuje metodę znacznika, ale działa w oparciu o dwa niezależne obwody światłowodowe o przeciwnych kierunkach transmisji danych.

XI. POJĘCIE I ISTOTA ALGORYTMU

Algorytm informatyczny jest to skończony ciąg czynności, przekształcający dane wejściowe w konkretne dane wyjściowe, to zbiór określonych reguł postępowania, które, realizowane zgodnie z ustalonym porządkiem, umożliwiają rozwiązanie określonego zadania. Każdy algorytm składa się z części deklaratywnej i proceduralnej.

Cechy algorytmów informatycznych:

1. jednoznaczność (określoność) - wykonanie wszystkich procesów prowadzi do uzyskania poprawnego wyniku końcowego; dobry algorytm zawiera zabezpieczenia, nie dopuszczające do jego przerwania w trakcie realizacji z powodu zaistnienia nieprzewidzianych okoliczności; wiąże się ze skończonością liczby operacji;

2. uniwersalność (masowość) - ma rozwiązywać wszystkie problemy danego typu;

3. szczegółowość - takie rozpisanie czynności (na czynności elementarne), aby mogły być odczytane i wykonane przez realizatora algorytmu (użytkownika);

4. sekwencyjność - dotyczy kolejności wykonania operacji;

5. złożoność (czasowa i pamięciowa) - zasoby niezbędne do wykonania czynności.

XII. FORMY ZAPISU I PREZENTACJI ALGORYTMÓW

Metody prezentowania algorytmów:

1. metody opisowe (słowne) - oparte na:

1. języku etnicznym lub branżowym;

2. języku formalnym np. programowania;

2. metody graficzne (wykreślne) - oparte na symbolach graficznych:

1. tablice decyzyjne;

2. schematy blokowe;

3. schematy czynnościowe (w tym obiegu dokumentów);

4. schematy przetwarzania (systemów przebiegu);

5. technika grafów;

6. tablice krzyżowe;

7. matryce sprzężeń.

XIII. SCHEMATY BLOKOWE - ISTOTA I ZASADY BUDOWY

Schematy blokowe są narzędziem stosunkowo prostym, nakierowanym przede wszystkim na prezentację kolejnych czynności w projektowanym algorytmie. Są szczególnie przydatne podczas pisania złożonych programów komputerowych. Cechuje je: prosta zasada budowy (mała liczba elementów), pewna elastyczność zapisów, możliwość zapisu z użyciem składu wybranego języka programowania, łatwa kontrola poprawności algorytmu. Pozwalają na stosunkowo prostą zamianę instrukcji na instrukcje programu komputerowego.

Elementy budowy:

1. strzałka - wskazuje jednoznacznie powiązania i ich kierunek;

2. operand - prostokąt, do którego wpisywane są wszystkie operacje z wyjątkiem instrukcji wyboru;

3. predykat - romb, do którego wpisywane są wyłącznie instrukcje wyboru;

4. etykieta - owal służący do oznaczania początku bądź końca sekwencji schematu (kończą, zaczynają lub przerywają/przenoszą schemat).

XIV. TABLICE DECYZYJNE - ISTOTA I ZASADY BUDOWY

Tablice decyzyjne służą przede wszystkim do graficznej, bardzo przejrzystej prezentacji decyzji, jaką należy podjąć w zaistniałych warunkach. Abstrahują one od pozostałych elementów procesu decyzyjnego (nie określają sposobu ani adresata decyzji, procesów wprowadzania i wyprowadzania danych). Podstawą ich budowy są związki przyczynowo-skutkowe (jeżeli … to …).

Struktura tablic składa się z czterech pól:

1. opisu (wykazu) warunków - zawiera opisy (nazwy) poszczególnych warunków;

2. stanu (zapisu) warunków - zawiera wszystkie kombinacje wartości, jakie mogą przyjąć poszczególne warunki;

3. opisu (wykazu) czynności (działań) - zawiera zestaw wszystkich możliwych wariantów decyzji;

4. stanu (zapisu) czynności (działań) - zawiera oznaczone warianty decyzji, jakie należy podjąć przy określonej kombinacji wartości warunków.

Rodzaje tablic decyzyjnych:

1. ze względu na poziom kompletności: pełne (kompletne), zredukowane (uproszczone), pośrednie;

2. ze względu na zapis warunków: proste, rozszerzone, mieszane.

Zasady redukcji tablic decyzyjnych:

1. eliminacja reguł logicznie sprzecznych wewnętrznie;

2. łączenie reguł podobnych;

3. grupowe łączenie reguł przez użycie reguły ELSE.

XV. POJĘCIE PROGRAMU KOMPUTEROWEGO I PROCES JEGO TWORZENIA

Program jest to zbiór instrukcji sterujących działaniem komputera, zbudowany w celu zrealizowania przez komputer określonego zadania. Jest specyficznym opisem sposobu rozwiązania pewnego zadania, która to specyfika zapewnia akceptację i realizację programu przez system komputerowy; najczęściej jest konstrukcją wewnętrznie złożoną - jego bloki (procedury, funkcje, sekwencje itp.) definiują zasady realizacji poszczególnych kroków zadania. Elementarną częścią programu jest instrukcja (komenda) programowa, zawierająca opis operacji, którą należy wykonać oraz argumenty, na których należy działać.

Program komputerowy może mieć różne właściwości, określają one jego funkcjonalność oraz sposób komunikacji z użytkownikiem.
Główne z nich to:

1. interfejs użytkownika

• tekstowy - tradycyjny interfejs, ekrany zbudowane ze znaków alfanumerycznych i ograniczonego zbioru symboli semigraficznych;

• graficzny - zapewnił wzrost ergonomii oprogramowania, ułatwia komunikację pomiędzy użytkownikiem a komputerem; praca ulega znacznemu przyspieszeniu; obecnie dąży się do standaryzacji interfejsów w celu ułatwienia poruszania się użytkowników po oprogramowaniu;

• obiektowość - architektura programu, w której dane podlegające przetwarzaniu są obiektami należącymi do określonej klasy; obiekty tworzą hierarchię, każdy z nich może być wyposażony w metody (funkcje przetwarzania); istotą obiektowości jest powiązanie danych z funkcjami, które te dane mogą przetworzyć, umożliwia to integrację danych różnych typów (OLE);

• multimedialność - możliwość połączenia różnych sposobów przekazywania informacji w jednym przekazie.

Etapy tworzenia programu:
1) prezentacja algorytmu (np. schemat blokowy);
2) przetłumaczenia na język programowania;
3) zapisanie programu na maszynowym nośniku danych; 4) uruchomienie programu.

Etapy tworzenia programu (w związku z programowaniem systemu komputerowego):

1. ustalenie wymagań jakościowych - wskazanie pewnego zestawu charakterystyk (cech dobrego oprogramowania), którym powinno odpowiadać tworzone oprogramowanie, tworzony produkt programowy musi bowiem spełniać merytoryczne wymagania użytkownika oraz odpowiadać użytkowym i manipulacyjnym potrzebom i zdolnościom;

2. określenie specyfikacji - ma ścisły związek z projektowaniem technicznym systemu; rolę specyfikacji spełniają projekty procesów podstawowych i pomocniczych; specyfikacja jest łatwiejszym niż program opisem zadania z elementami języka naturalnego;
   dzieli się na:

• specyfikację zewnętrzną programu - nazwa, opis funkcji, lista parametrów, opis danych wejściowych i wyjściowych itp.;

• opis logiki programu (specyfikacja wewnętrzna) - algorytmy i struktury danych;

• projektowanie struktury oprogramowania systemu - obejmuje dostosowanie występujących w projekcie technicznym modułów funkcjonalnych do możliwości sprzętu komputerowego; system jest dzielony na niewielkie moduły; wyróżniamy projektowanie zstępujące (od ogółu do szczegółu) i wstępujące;

• kodowanie modułów programowych - pisanie procedur (programów) realizujących poszczególne moduły wchodzące w skład ogólnej struktury oprogramowania systemu; dla każdego modułu powinno się wykorzystywać najbardziej odpowiedni język programowania; kodowanie obejmuje: opracowanie modułu w postaci źródłowej oraz tłumaczenie modułu za pomocą translatora na postać wykonalną;

• testowanie oprogramowania systemu - najbardziej czasochłonna i ważna część programowania.

XVI. POJĘCIE I ZADANIA OPROGRAMOWANIA

Oprogramowanie jest to ogół środków programowych dostępnych w ramach systemu komputerowego. Umożliwia ono bądź ułatwia przygotowanie i eksploatacje systemów informatycznych. Jest zbiorem zróżnicowanych środków programowych (pakietów programów).

Najważniejsze cechy dobrego oprogramowania:

1. niezawodność - program w sposób zadawalający spełnia niezbędne funkcje;

2. zgodność - program odpowiada projektowi technicznemu (zgodność zewnętrzna) oraz zawiera jednolitą notację, terminologię i symbolikę (zgodność wewnętrzna - spójność);

3. racjonalność - program zawiera tylko te operacje, które są rzeczywiście niezbędne od realizacji jego funkcji;

4. dokładność - wyniki generowane przez program mają precyzję wystarczającą z punktu widzenia przeznaczenia;

5. sprawność - program spełnia wymagane funkcje bez zbędnego wykorzystywania zasobów komputera;

6. przyjazność - oznacza posługiwanie się programem bez zbędnego nakładu sił i czasu użytkownika oraz możliwość intuicyjnej obsługi;

7. strukturyzacja - wszystkie części oprogramowania są w określony sposób zorganizowane w jedną całość (stosowanie standardów);

8. kompletność - program zawiera wszystkie niezbędne elementy;

9. informatywność - program zwiera informacje niezbędne i wystarczające do zrozumienia jego przeznaczenia, ograniczeń, rodzajów przetwarzanych danych, stanu bieżącego itp.;

10. modyfikowalność - program ma strukturę pozwalającą na łatwe dokonanie wymaganych zmian;

11. niezależność maszynowa - programy mogą być wykonywane na komputerach o różnych konfiguracjach.

XVII. STRUKTURA OPROGRAMOWANIA

Podstawowym kryterium podziału oprogramowania jest cel wykorzystania. Pozwala on wyróżnić następujące grupy oprogramowania:

1. oprogramowanie systemowe:

1. systemy operacyjne;

2. programy i systemy diagnostyki sprzętu;

3. systemy (języki) programowania;

4. pakiety programów obsługi wielodostępu i sieci komputerowych;

5. pomocnicze programy i pakiety usługowe;

2. oprogramowanie użytkowe:

1. standardowe programy i systemy użytkowe;

2. pakiety narzędziowe;

3. indywidualne programy i systemy użytkowe.

 

XVIII. ISTOTA I CHARAKTERYSTYKA OPROGRAMOWANIA SYSTEMOWEGO

Oprogramowanie systemowe jest to grupa programów, które bezpośrednio nie wspomagają użytkownika w realizowaniu jego zadań, ale umożliwiają, ułatwiają bądź organizują pracę systemu komputerowego; bez niektórych programów praca na komputerze byłaby niemożliwa.

System operacyjny to oprogramowanie, które jest niezbędne do uruchomienia i działania systemu komputerowego. Jest to zespół programów i procedur zarządzających pracą komputera oraz organizujących i kontrolujących tę pracę. System steruje podstawowymi zasobami komputera i udostępnia je aplikacjom użytkowym.

Programy i systemy diagnostyki sprzętu komputerowego to niezbędne wyposażenie w trakcie bieżącej jego eksploatacji; zależy od konstrukcyjnej i technologicznej złożoności systemu komputerowego. Oprogramowanie to obejmuje:

• testy sprawności działania wyróżnionych elementów sprzętu;

• testy wykrywania uszkodzeń;

• testy diagnostyczne sprzętu;

• środki usuwania i omijania awarii (w tym rekonfigurację sprzętu).

Systemy programowania służą do tworzenia nowego oprogramowania (zarówno systemowego, jak i użytkowego); składają się z języka programowania (zbiór symboli i reguł służących do definiowania algorytmów) oraz kompilatora (translatora), tłumaczącego kod programisty na kod maszynowy.

Oprogramowanie układów wielodostępnych i sieci - ich podstawowym zadaniem jest zapewnienie i synchronizacja równoległej pracy kilku użytkowników.

Programy pomocnicze i pakiety usługowe tworzone są w celu wspomagania użytkowników w złożonych operacjach (np. manipulacje danymi i zbiorami itp.).

XIX. ISTOTA I CHARAKTERYSTYKA OPROGRAMOWANIA NARZĘDZIOWEGO I UŻYTKOWEGO

Oprogramowanie narzędziowe to jedna z grup programów użytkowych ogólnego zastosowania, która służy do operowania na zbiorach danych określonego formatu:
edytory tekstu tworzą dokumenty tekstowe;
arkusze kalkulacyjne - tabele kalkulacyjne;
systemy zarządzania bazą danych - zbiory baz danych;
pakiety graficzne - zbiory grafiki.

Oprogramowanie użytkowe to zbiór programów, których celem jest realizowanie określonych zadań użytkownika i wspomaganie w różnych pracach. Podział oprogramowania jest wtórny w stosunku do dwóch kryteriów:

• obszar użytkowania oprogramowania (indywidualne - wykonane na potrzeby użytkownika lub standardowe - dostarczone z zewnątrz);

• poziom specjalizacji oprogramowania (pakiety ogólnego przeznaczenia i pakiety specjalizowane).

 

XX. SYSTEM OPERACYJNY - ZADANIA, STRUKTURA, CHARAKTERYSTYKA

System operacyjny tooprogramowanie, które jest niezbędne do uruchomienia i działania systemu komputerowego. Jest to zespół programów i procedur zarządzających pracą komputera oraz organizujących i kontrolujących tę pracę; system steruje podstawowymi zasobami komputera i udostępnia je aplikacjom użytkowym.

Składniki systemu operacyjnego:
a) instrukcje wewnętrzne - część procedur zawartych w systemie, które stale rezydują w pamięci RAM i realizują podstawowe zadania systemu operacyjnego;
b) procesor poleceń - umożliwia komunikowanie się użytkownika z komputerem za pomocą określonego zestawu komend;
c) polecenia zewnętrzne - dodatkowe programy zawarte w systemie operacyjnym, które nie są niezbędne do pracy komputera, ale pozwalają wykonywać pewne procedury organizacyjno-porządkujące.

Cechy systemu operacyjnego:
a) elastyczność i uniwersalność - umożliwia dostosowanie systemu do różnych warunków i sposobów działania;
b) wielozadaniowość - możliwość wykonywania naraz więcej niż jednego zadania (zadania wsadowe - w tle, zadania interaktywne - wymagające ciągłego dialogu);
c) wielodostęp - możliwość jednoczesnej pracy wielu użytkowników;
d) ochrona danych:
- stabilność systemu;
- odporność na awarie sprzętu i błędy w oprogramowaniu; - autoryzowanie dostępu do danych;
- ograniczanie praw użytkowników do zasobów systemu komputerowego;
e) interfejs użytkownika: tekstowy lub graficzny.

 

XXI. POJĘCIE I STRUKTURA PROCESU PRZETWARZANIA DANYCH

Przetwarzanie danych to proces, w którym dane wejściowe zostają przekształcone w dane wyjściowe za pomocą odpowiednich algorytmów przetwarzania, czyli ściśle określonych schematów postępowania. Opis, podany przez algorytm przetwarzania, zawiera charakterystykę danych wejściowych, określenie reguł przetwarzania i charakterystykę danych wyjściowych.

Proces przetwarzania danych to uporządkowany przestrzennie ciąg działań (operacji), przekształcających dane; przebiega w kilku etapach.

Fazy procesu przetwarzania:
1) generowanie danych źródłowych;
2) zbieranie i gromadzenie (archiwizowanie) danych;
3) wykonywanie operacji logicznych i arytmetycznych;
4) emitowanie danych wynikowych

XXII. SYSTEM INFORMACYJNY - POJĘCIE, STRUKTURA, WŁAŚCIWOŚCI

System informacyjny to uporządkowany układ odpowiednich elementów, charakteryzujących się pewnymi właściwościami i połączonych wzajemnie określonymi relacjami.

Zasoby systemu informacyjnego zapewniające jego funkcjonowanie:

1. ludzkie - potencjał wiedzy ukierunkowany na rozwiązywanie problemów systemu; użytkownicy pełniący role nadawców i odbiorców oraz adresaci technologii informacyjnych;

2. informacyjne - zbiory danych przeznaczone do przetwarzania (bazy danych, metod, modeli, wiedzy);

3. proceduralne - algorytmy, procedury, oprogramowanie;

4. techniczne - sprzęt komputerowy, sieci telekomunikacyjne, nośniki danych.

Elementy systemu informacyjnego:

1. nadawcy i odbiorcy informacji - fizyczne (ludzie i systemy komputerowe), organizacyjne (komórki obiektu gospodarczego) i prawne (obiekty jako jednostki formalne, traktowane jako wyodrębnione całości) podmioty informacyjne uczestniczące w przekazie i wymianie informacji;

2. zbiory informacji - zestawy wiadomości o charakterze ekonomicznym (w różnej postaci) generowane przez nadawców w określonym porządku przestrzennym i czasowym;
   dzielimy je:

• ze względu na miejsce w procesie przetworzenia na: wejściowe, wewnętrzne, wyjściowe;

• ze względu na stopień przetworzenia na: źródłowe, pośrednie, wynikowe;

• ze względu na typ (formę) na: liczbowe, tekstowe, multimedialne;

• ze względu na opis zjawiska na: identyfikujące, kwantyfikujące;

• ze względu na poziom zmienności na: stałe, względnie stałe, zmienne;

• kanały informacyjne - sformalizowane i nie sformalizowane drogi (trasy) przepływów informacyjnych, stanowiących ewidencyjne lub informacyjne odwzorowanie przepływów zasileniowych (rzeczowych i finansowych) w obrębie obiektu gospodarczego; określają nadawców i odbiorców informacji, miejsca przetwarzania oraz ramy czasowe;

• metody i techniki przetwarzania informacji - zalgorytmizowane procedury automatycznej (systemy informatyczne) i nieautomatycznej (systemy tradycyjne) obróbki zbiorów informacji.

Struktury systemu informacyjnego:

1. funkcjonalna - zbiór zadań i celów systemu oraz ich wzajemnych współzależności; wiąże ona bezpośrednio system informacyjny z wytwórczymi i zarządczymi funkcjami obiektu gospodarczego; struktura ta jest nadrzędna w stosunku do pozostałych struktur, można ją rozpatrywać w przekroju struktury organizacyjnej lub przekroju struktury procesów gospodarczych; wieloprzekrojowe ujęcie struktury funkcjonalnej pozwala zaprezentować system kompleksowo i obiektywnie z punktu widzenia celów systemów wytwarzania i zarządzania;

2. informacyjna - składa się z zasobów informacyjnych (zbiory danych wraz z algorytmami ich przetwarzania) i zbioru metainformacji (zbiór informacji o zasobach systemu - “katalog systemu”); struktura informacyjna systemu jest ściśle powiązana z jego strukturą funkcjonalną (realizacja każdej funkcji i zadania angażuje określone elementy struktury informacyjnej);

3. techniczna - utworzona z zastosowanych w przetwarzaniu środków technicznych; prawidłowa struktura techniczna powinna być zgodna ze strukturą funkcjonalną i informacyjną systemu (tzn. ma zapewniać swobodną realizację funkcji i obsługiwać zbiory danych);

4. przestrzenna - rozmieszczenie obiektów systemu określonego w trzech poprzednich strukturach;

5. konstrukcyjno-technologiczna - istota konstrukcji systemu i stosowanej w nim technologii przetwarzania danych.

 

XXIII. MIEJSCE I ROLA SYSTEMU INFORMACYJNEGO W OBIEKCIE GOSPODARCZYM

Funkcje systemu informacyjnego:

1. gromadzenie informacji - jej istotą jest zbieranie, rejestrowanie i ewidencjonowanie danych i komunikatów gospodarczych, czyli informacyjne zasilanie obiektu i jego poszczególnych komórek organizacyjnych; w czasie gromadzenia dane i ich zbiory podlegają operacjom pomocniczym;

2. przetwarzanie informacji - wykonywanie na nich typowych operacji arytmetycznych i logicznych; z danych źródłowych uzyskuje się w wyniku ich przetworzenia informacje wynikowe żądane przez odbiorców;

3. przechowywanie informacji - polega na zapisaniu danych na trwałych nośnikach w postaci i formie umożliwiających ich łatwe wykorzystanie w kolejnych procesach; przechowywane (zwłaszcza archiwowane) informacje podlegają operacją dodatkowym takim jak kompresja;

4. prezentowanie informacji - polega na dostarczeniu odbiorcom niezbędnych informacji wynikowych o następujących cechach:

• rzetelność - informacje muszą wiernie opisywać operacje gospodarcze i stany;

• selektywność - informacje powinny być dobrane pod kątem charakterystyk opisywanego problemu czy stosowanej metody;

• adresowalność - zakres przedmiotowy, dokładność i aktualność informacji muszą być dostosowane do indywidualnych potrzeb określonego odbiorcy, wyznaczanych przez charakter wykonywanych przez niego działań;

• odpowiedniość - zgodność z konkretnym zapotrzebowaniem na informacje;

• terminowość - dostarczanie informacji we właściwym czasie;

• wymagana postać - sposób prezentacji, szczegółowość i rodzaj nośnika zgodny z wymaganiami odbiorcy;

• przesyłanie informacji - wewnątrzobiektowe oraz zewnętrzne (komunikacja z otoczeniem) procesy informacyjno-komunikacyjne; przesyłanie wiąże się z takimi operacjami pomocniczymi jak: porządkowanie i kompletowanie, konwersja do postaci i/lub nośnika, kompresja, szyfrowanie.

Podstawowym zadaniem systemu informacyjnego jest dostarczanie użytkownikom informacji umożliwiających im podejmowanie i wprowadzanie w życie decyzji regulujących funkcjonowanie obiektu gospodarczego.

System informacyjny w obiekcie gospodarczym zwykle lokalizuje się w systemie zarządzania.

System informacyjny integruje funkcjonowanie dwóch podsystemów obiektu gospodarczego: zarządzania oraz wytwarzania i obejmuje swym zasięgiem całą działalność obiektu gospodarczego.

 

XXIV. RELACJE: SYSTEM INFORMACYJNY - SYSTEM ZARZĄDZANIA - SYSTEM WYTWARZANIA - SYSTEM INFORMATYCZNY

System informacyjny zapewnia dokumentacyjną obsługę przestrzenno-czasowego przebiegu procesów produkcji w systemie wytwarzania, a także gromadzi informacje nieodzowne w procesie podejmowania decyzji gospodarczych w systemie zarządzania.

System zarządzania steruje prawidłowym i skutecznym wykonawstwem zadań całego środowiska gospodarowania, w tym systemu wytwarzania; oddziaływuje na wszystkie elementy w celu realizacji funkcji obiektu gospodarczego.

System wytwarzania przekształca (za pomocą procesów produkcyjnych) surowce, energię, materiały w produkty końcowe.

System informatyczny to system informacyjny, w którym procesy przetwarzania danych i procesy komunikacji realizowane są automatycznie (za pomocą technik komputerowych).

Płaszczyzna informacyjna tworzy wraz z wytwarzaniem i zarządzaniem zintegrowane strukturalnie i funkcjonalnie obiektowe środowisko gospodarcze. Pomiędzy poszczególnymi elementami następują przepływy zasileń i informacji.

Przepływy zasileniowe to wielokierunkowe przemieszczanie się wszystkich elementów, uczestniczących w wykonawstwie wytwórczych zadań obiektu gospodarczego (rzeczowe i finansowe); inicjowane są przez wejścia i wyjścia zasileniowe.

Przepływy informacyjne towarzyszą przepływom zasileniowym, wyrażając je ilościowo i jakościowo oraz rejestrując czasowo i przestrzennie; inicjowane są przez wejścia i wyjścia informacyjne.

Oba rodzaje przepływów występują zarówno wewnątrz obiektu (przepływy wewnętrzne), jak i na styku obiekt - otoczenie rynkowe (przepływy zewnętrzne).

 

XXV. ORGANIZACJA I TRYBY PRACY SYSTEMÓW INFORMATYCZNYCH

Skala funkcjonowania systemów:
a) systemy makroekonomiczne (międzyobiektowe) - wyróżnia je nie tylko skala funkcjonowania (obejmują obszar całego kraju lub regiony), ale także konieczność uwzględnienia niejednorodności obsługiwanych obiektów; b) systemy mikroekonomiczne (obiektowe) - związane z funkcjonowaniem wyodrębnionych jednostek gospodarczych.

Zakres merytoryczny systemów; systemy wspomagające:
a) sferę wytwarzania;
b) logistykę i dystrybucję;
c) gospodarkę zasobami finansowymi;
d) zarządzanie i administrowanie;
e) obrót towarowy;
f) bankowość;
g) administrację publiczną.

Generacja systemów (poziom wspomagania użytkowników przez system):
a) transakcyjne (ewidencyjno-sprawozdawcze);
b) informowania (informacyjno-decyzyjne);
c) wspomagania decyzyjnego (doradcze i ekspertowe).

Poziom kompleksowości systemu:
a) proste - nie obsługują całego zakresu tematycznego;
b) kompleksowe.

Stopień integracji systemów:
a) zintegrowane - spełniające warunki integracji funkcjonalnej, informacyjnej i technologicznej;
b) autonomiczne - nie zintegrowane.

Stopień uniwersalności systemów:
a) systemy indywidualne - tworzone dla określonego użytkownika i uwzględniające jego wymagania;
b) systemy powielarne - mają charakter rozwiązań uniwersalnych w ramach danej klasy zastosowań.

Tryby pracy systemów:
a) wsadowe - ich realizacja następuje w tle i nie wymaga dialogu z użytkownikiem;
b) konwersacyjne - wymagają dialogu z użytkownikiem.

Struktura przestrzenna systemu:
a) system scentralizowany - zlokalizowany na zwartej przestrzeni;
b) system rozproszony.

 

---