из электронной библиотеки / 625544681912288.pdf

26.Виды сетевых сред передачи данных.

27.Характеристика кабелей на основе неэкранированной и экранированной витой пары.

28.Дайте характеристику коаксиальным кабелям.

29.Охарактеризуйте волоконно-оптические кабели.

30.Мультимедийность, интеллектуальность, интерактивность.

31.Технологии в профессиональной деятельности, использующие компьютерные обучающие программы.

32.Мультимедиа технологии в профессиональной деятельности и технологии

впрофессиональной деятельности дистанционного обучения.

5.ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

6.САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА ОБУЧАЮЩЕГОСЯ (МАГИСТРА) 6.1. ВИДЫ СРС

6.2. ГРАФИК САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ОБУЧАЮЩИХСЯ

6.3. ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА РЕФЕРАТОВ (ДОКЛАДОВ, СООБЩЕНИЙ)

1.Современные информационные технологии, применяемые в науке.

2.Облачные вычисления

3.Современное развитее информационных технологий.

4.Классификация компьютерных сетей.

5.Топологии сетей

6.Промежуточное коммуникационное оборудование

7.Принципы адресации в IP-сетях.

8.Применение транспортного уровня UDP и TCP

9.Линии связи на основе симметричных кабелей.

10.Линии связи на основе коаксиальных кабелей.

11.Линии связи на основе волоконно-оптических кабелей.

12.Сети с коммутацией пакетов.

7.ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ И РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

8.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

8.1.ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: учебник / под.ред. А.П. Пятибратова. — М.: Финансы и статистика, 2013. — 512 с.

2.Дакетт, Д. HTML и CSS : разработка и дизайн веб-сайтов/ Д. Дакетт ; [пер. с англ. М.А. Райтмана]. - Москва :Эксмо, 2013. -480 с. : ил. +CD

3.Куперштейн, В.И. MicrosoftProject 2013 в управлении проектами : самоучитель / В. И. Куперштейн. - Санкт-Петербург : БХВ-Петербург, 2014. - 431 с. : ил. + FTR. - (Самоучитель).

4.Поляк-Брагинский, А.В. Локальные сети. Модернизация и поиск неисправностей / А. В. Поляк-Брагинский. - 2-изд., перераб. и доп. - Санкт-Петербург : БХВ-Петербург, 2012. - 832 с. : ил.

5.Потопахин, В.В.Искусство алгоритмизации: издание рекомендовано в качестве учебного пособия для студентов технических вузов / В. В. Потопахин. - Москва : ДМК Пресс, 2014. - 320 с. : ил.

8.2.ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.Закер К. Компьютерные сети. Модернизация и поиск неисправностей: Пер. с англ. СПб.: БХВ-Петербург, 2002.-1001с.

2.Новиков Ю.В., Кондратенко С.В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование. М.: Изд-во ЭКОМЮ, 2000.-312с.

3.Остерлох, Хизер. Маршрутизация в IP-сетях. Принципы, протоколы, настройка: Пер. с англ. СПб.: ООО «ДиаСофтЮП», 2002.-512с.

4.Кузин А.В. Компьютерные сети: Учеб. пособие /А.В.Кузин, В. М. Демин .-М. :Форум-Инфра-М, 2005.-192с.

5.Колисниченко, Д.Windos 8 [Текст] : настройка, работа, администрирование / Д. Колисниченко. - Санкт-Петербург : Питер, 2013. - 191 с. :ил.

6.Методы исследований и организация экспериментов [Текст] / под ред. К. П. Власова. - 2-е изд., перераб. и доп. - Харьков : Гуманитарный Центр, 2013. - 412 с. - Библиогр.: с. 401-402. - Предм. указ.: с. 403-410.

7.Федеральный закон от 23.08.1996 «О науке и научно -технической политике».

8.Федеральный закон от 20.02.1995 NQ 24-ФЗ "Об информации

,информатизации и защите информации».

8.3. ЭЛЕКТРОННЫЕ БИБЛИОТЕЧНЫЕ СИСТЕМЫ

1.Ассоциированные региональные библиотечные консорциумы https://arbicon.ru

2.Российская государственная библиотека

www.rsl.ru

3.Университетская библиотека онлайн biblioclub.ru

4.Университетская информационная система России http://uisrussia.msu.ru/

5.Энциклопедический ресурс интернета http://www.rubricon.com/

6.Электронная библиотека www.etextlib.ru

7.Электронная библиотечная система издательства «ЛАНЬ» e.lanbook.com

8.Облачные сервисы GoogleApps

9.ПО eAuthor CBT 3.3

9.МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

учебная аудитория с маркерной доской,

персональные компьютеры, доступ к сети Интернет;

фонд профильной справочно-информационной литературы;

информационные стенды для демонстрации наглядного материала.

10. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Курс «Информационно-коммуникационные технологии в научных исследованиях» посвящен изучению информационных, коммуникационных технологий и использованию их в научных исследованиях. Большое внимание уделено организации и средствам ИТ обеспечения управленческой, научной и образовательной деятельности.

Для эффективного прохождения теоретической части дисциплины целесообразно построить работу по основным этапам, соответствующим предложенным темам лекционного материала, проверить себя по контрольным вопросам, прояснить содержание ключевых понятий. Затем внимательно изучить литературу по соответствующим темам. Желательно также изучить дополнительную литературу.

При изучении дисциплины особое внимание должно быть обращено на приобретение практических навыков. Знания, умения и навыки, полученные при изучении дисциплины, должны способствовать формированию у магистров нового подхода к использованию информационных и коммуникационных технологий, обеспечить возможность дальнейшей самостоятельной работы при решении прикладных задач.

Практические занятия занимают важное место в процессе обучения. В первую очередь на них приобретаются основные навыки работы с программными продуктами. Эти виды занятий позволяют обеспечить необходимый уровень практической работы в приложениях, служат основой для дальнейшей самостоятельной работы. Получаемые навыки необходимы также для успешного изучения специальных дисциплин и дальнейшего применения технологий в профессиональной деятельности. Рекомендуется посещать все практические занятия. Перед практическим занятием следует повторить материал лекции, изучить вопросы, данные на самостоятельную отработку. Во время практического занятия рекомендуется четко следовать указаниям преподавателя, немед-

ленно выяснять все непонятные моменты, добиваться качественного и полного выполнения заданий

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Тема 1. Наука как система научных знаний.

Научная картина мира в информационной парадигме. Развитие информационных наук. Синергетический подход к информатике и кибернетике.

Место естественных наук в современном обществе обусловлено их ведущее ролью и функциями, которые они выполняют. Если греческая наука была сугубо умозрительным понятием (τεορια – греч.умозрение), слабо связанным с практикой, то начиная с ХVII века науки стали рассматриваться как способ обеспечения господства человека над природой. Наука оформилась в рациональный способ познания и освоения окружающего мира. Научные знания создали особую культурно-познавательную, гносеологическую концепцию, называемую «научной картиной мира».

Термин «научная картина мира» (НКМ) появился на рубеже XIX – XX веков с целью подчеркнуть особое, научное представление о Природе и мире. В настоящее время понятие НКМ имеет, прежде всего, методологический характер: оно выступает как всеобъемлющая форма систематизации естественнонаучных знаний. НКМ формируется в результате синтеза разных научных направлений, поставляющих объективные знания фундаментального характера; она объединяет представления людей об устройстве и развитии всего бытия и в этом смысле является общенаучной картиной мира (ОНКМ).

Процесс накопления и знаний и созревания парадигмы обычно проходит следующие стадии:

1.экстенсивная (кумулятивная) стадия, на которой происходит количественное накопление фактологических знаний;

2.интенсивная (революционная) стадия, проходящая в форме качественного скачка – научной революции;

3.ситуационная («кейс стадис»), когда объект проявляет себя неожиданно – в результате одновременного действия целого ряда факторов, приведшего к непредсказуемому итогу (ситуации). Оценка вероятности такого события проводится, как правило, задним числом и носит, в основном, качественный характер.

На начальном этапе развития естествознания преобладающей формой была экстенсивная, накопительная. Кумулятивная модель развития науки строится на предположении, что каждый последующий шаг в науке можно сделать, лишь опираясь на предыдущие достижения, при этом новое знание всегда лучше старого, поэтому в науке следует оставлять только те положения и теории, которые соответствуют ее современному уровню; остальное отбрасывается как неточное и ошибочное.

В середине ХХ в. Возникает идея прерывистого, скачкообразного развития наук, выражающегося в форме научных революций. Революция понимается как скачок к новой теории, которая принципиальным образом отличается от прежней. После революции развитие науки начинается как бы заново и нередко идет в ином направлении.Именно такая точка зрения изложена в работе Томаса Куна «Структура научных революций» (1977). В ней Кун ввел широко используемое в современном науковедении понятие «парадигмы», как общепризнанного научного достижения, которое в течение определенного времени дает ученым образец постановки проблемы и ее решения. Ученые, работающие в рамках одной парадигмы, опираются на одни и те правила, стандарты, формы научной практики; парадигма обуславливает технику эксперимента, разработку теории, установление закона. Переход от одной парадигмы к другой идет через научную революцию.

Парадигма возникает сразу как целое в достаточно завершенной форме и обычно не требует существенной доработки: идет лишь уточнение понятий, совершенствование техники изложения, что сильно сужает поле зрения ученых. Поэтому смена парадигмы обычно ведет к смене поколений ученых.

Парадигма представляет собой не только образец, но и является объектом для дальнейшего совершенствования и развития в иных, новых условиях. С другой стороны, в рамках конкретной парадигмы данная область знаний разрабатывается очень глубоко, профессио-

нально, поэтому ее представители лучше других могут почувствовать отличия, аномалии, возникающие при обнаружении новых фактов и явлений. Эти аномалии ведут к кризису старой парадигмы и возникновению новой, при этом отказ ученых от старой парадигмы произойдет лишь при наличии альтернативной, более полной.

Для характеристики процесса научной деятельности Т.Кун ввел также понятие «нормальной науки»; он считал таковой форму исследования, которую ведет группа ученых, объединенных единством подходов, взглядов, научных догм, методов и занимающихся решением конкретных научных проблем. Это стадия эволюционного развития науки, когда в совместной деятельности ученых происходит накопление материала, расширение знаний о предмете исследования. Например, до средины XIX в. исследования проходили строго в рамках классической механики (ньютоновской парадигмы). Однако на определенном этапе экстенсивное развитие «нормальной науки» прерывается научной революцией, которая ведет к смене парадигмы. Новая парадигма открывает новые возможности для решения научных проблем, ученые видят их как бы новыми глазами, через призму новых идей и понятий.

Таким образом, развитие науки происходит по схеме:

Старая парадигма → нормальная наука → революция → новая парадигма Синергетика — наука о принципах самоорганизации, проявляющихся в эволюциони-

рующих системах различной природы (человек, общество, Интернет). Её понятия — порядок и хаос, аттрактор, параметр порядка, неравновесность.

Интернет — открытая неравновесная, динамически развивающаяся система. Именно такого рода системы представляют для синергетики наибольший интерес.На основе документальной истории Интернета было выявлено, что Интернет к настоящему моменту прошёл четыре стадии развития, характеризующиеся такими параметрами порядка, как: сохранения (нации), научно-исследовательский, коммерческий, научно-коммерческий. Сейчас Сеть вышла на точку бифуркации, когда идёт активный поиск следующего параметра порядка.

Из конкретных решений, основанных на синергетических принципах при содействии Интернета, можно предложить:

1.Общественный контроль над государством в виде базы данных о состоянии счетов, личных контактах, связях чиновников. Речь не идёт о компромате, так как данные просто аккумулируются из разных официальных источников.

2.Новые идеи. Создание доступного всем, и учёным, и политикам, и всем гражданам в мире,

— форума решений по выходу Земли из кризиса. Синергетический подход к информатике

Информатика включает следующие синергетические аспекты:

- Система должна быть открытой. Закрытая система должна в конечном итоге прийти к состоянию с максимальной энтропией.

- Открытая система должна быть достаточно далека от точки равновесия. В точке равновесия система обладает максимальной энтропией и поэтому не способна к какой-либо организации: в этом состоянии достигается максимум её самодезорганизации. В состоянии, близком к равновесию, система со временем приблизится к нему и придет в состояние полной дезорганизации.

- Фундаментальным принципом самоорганизации служит возникновение и усиление порядка через флуктуации. Такие флуктуации, или случайные отклонения, системы от некоторого среднего положения, в самом начале подавляются и ликвидируются системой. Но в открытых системах благодаря усилению неравновесности эти отклонения со временем возрастают и в конце концов приводят к «расшатыванию» прежнего порядка и возникновению нового.

- Возникновение самоорганизации опирается на положительную обратную связь. Функционирование различных автоматических устройств основывается на принципе отрицательной обратной связи, т. е. на получение обратных сигналов от исполнительных органов относительно положения системы и последующей корректировки этого положения управляющими устройствами.

- Процессы самоорганизации, как и переходы от одних структур к другим, сопровождаются нарушением симметрии. Процессы самоорганизации, связанные с необратимыми изменениями, приводят к разрушению старых и возникновению новых структур.

- Самоорганизация может начаться лишь в системах, обладающих достаточным количеством взаимодействующих между собой элементов, имеющих некоторые критические размеры.

Тема 2. Современные информационные технологии и наука

Аппаратно-техническое обеспечение информационных технологий. Системы искусственного интеллекта. Системы виртуальной реальности. Гипертекстовые технологии. Мультимедиатехнологии.

.

Информационная технология (ИТ) - совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта).

Цель информационной технологии - производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.

Техническую основу обеспечения информационных технологий составляют средства компьютерной техники, средства коммуникационной техники и средства организационной техники.

Средства компьютерной техники составляют базис всего комплекса технических средств информационных технологий и предназначены прежде всего для обработки и преобразования различных видов информации, используемой в управленческой деятельности.

Средства коммуникационной техники обеспечивают одну из основных функций управленческой деятельности - передачу информации в рамках системы управления и обмен данными с внешней средой, и предполагают использование разнообразных методов и технологий, в том числе с применением компьютерной техники.

Средства организационной техники предназначены для механизации и автоматизации управленческой деятельности во всех ее проявлениях.

Вычислительная техника прошла те же исторические этапы эволюции, которые прошли и все прочие технические устройства: от ручных приспособлений к механическим устройствам и далее к гибким автоматическим системам. Современный компьютер — это прибор. Его принцип действия — электронный, а назначение — автоматизация операций с данными. Гибкость автоматизации основана на том, что операции с данными выполняются по заранее заготовленным и легко сменяемым программам. Универсальность компьютеров основана на том, что любые типы данных представляются в нем с помощью универсального двоичного кодирования.

В отечественной и зарубежной литературе существует достаточно много систем классификации компьютеров, рассмотрим следующие из них: классификация по назначению; по спецификации PC99; по уровню специализации; по размеру. Все виды классификаций достаточно условны, поскольку интенсивное развитие технологий приводит к размыванию границ между различными классами компьютеров.

Классификация по назначению. По этому принципу выделяют: Мэйнфреймы (большие ЭВМ); Мини ЭВМ;

Настольные персональные компьютеры; Рабочие станции; Серверы начального и высокого уровня; Суперкомпьютеры.

Классификация по спецификации PC99. Начиная с 1999 г. в области персональных компьютеров начал действовать международный сертификационный стандарт – спецификация PC99. В соответствии с этой классификацией выделяют следующие категории персональных компьютеров:

Consumer PC (массовый ПК); Office PC (офисный ПК);

Mobile PC (мобильный, переносной); Workstation PC (рабочая станция); Entertainment PC (развлекательный ПК).

Классификация по размерам. Персональные компьютеры можно классифицировать по типоразмерам: Настольные; портативные (notebook); карманные (palmtop).

Программное обеспечение (ПО) компьютера называют мягким оборудованием или

SOFTWARE.

Взависимости от функций, выполняемых программным обеспечением, его можно разделить на 2 группы: системное программное обеспечение и прикладное программное обеспечение.

Системное ПО организует процесс обработки информации на компьютере и обеспечивает нормальную рабочую среду для прикладных программ. Системное ПО настолько тесно связано с аппаратными средствами, что его иногда считают частью компьютера.

Всостав системного ПО входят:

-операционные системы;

-сервисные программы;

-трансляторы языков программирования;

-программы технического обслуживания.

Операционная система (ОС) - это совокупность программ, управляющая аппаратной частью компьютера, его ресурсами (оперативной памятью, местом на дисках), обеспечивающая запуск и выполнение прикладных программ, автоматизацию процессов ввода/вывода. Без операционной системы компьютер мертв. ОС загружается при включении компьютера.

Прикладное ПО предназначено для решения конкретных задач пользователя и организации вычислительного процесса информационной системы в целом.

Прикладное ПО позволяет разрабатывать и выполнять задачи (приложения) пользователя по бухгалтерскому учету, управлению персоналом и т.п.

Прикладное программное обеспечение работает под управлением системного ПО, в частности операционных систем. В состав прикладного ПО входят:

-пакеты прикладных программ (ППП) общего назначения;

-пакеты прикладных программ функционального назначения.

ПППобщего назначения - это универсальные программные продукты, предназначенные для автоматизации разработки и эксплуатации функциональных задач пользователя и информационных систем в целом.

К этому классу ППП относятся:

-редакторы текстовые (текстовые процессоры) и графические;

-электронные таблицы;

-системы управления базами данных (СУБД);

-интегрированные пакеты;

-Case-технологии;

-оболочки экспертных систем и систем искусственного интеллекта.

К ППП функционального назначения относятся программные продукты, ориентированные на автоматизацию функций пользователя в конкретной сфере экономической деятельности. К данному классу относятся пакеты программ по бухгалтерскому учету, техникоэкономическому планированию, разработке инвестиционных проектов, составлению бизнесплана предприятия, управлению персоналом, системы автоматизированного управления предприятием в целом.

Базами данных (БД) называют электронные хранилища информации, доступ к которым осуществляется с помощью одного или нескольких компьютеров. Обычно БД создается для хранения и доступа к данным, содержащим сведения о некоторой предметной области, то есть некоторой области человеческой деятельности или области реального мира.

Системы управления базами данных (СУБД) — это программные средства, предназначенные для создания, наполнения, обновления и удаления баз данных. Различают три основных вида СУБД: промышленные универсального назначения, промышленные специального назначения и разрабатываемые для конкретного заказчика. Специализированные СУБД создаются для управления базами данных конкретного назначения — бухгалтерские, складские, банковские и т. д. Универсальные СУБД не имеют четко очерченных рамок применения, они рассчитаны «на все случаи жизни» и, как следствие, достаточно сложны и требуют от пользо-

вателя специальных знаний. Как специализированные, так и универсальные промышленные СУБД относительно дешевы, достаточно надежны (отлажены) и готовы к немедленной работе, в то время как заказные СУБД требуют существенных затрат, а их подготовка к работе и отладка занимают значительный период (от нескольких месяцев до нескольких лет). Однако в отличие от промышленных заказные СУБД в максимальной степени учитывают специфику работы заказчика (того или иного предприятия), их интерфейс обычно интуитивно понятен пользователям и не требует от них специальных знаний.

Тема 3. Информационные системы

Основные понятия. Виды информационных систем. Автоматизированные системы научных исследований. Системы автоматизированного проектирования. Геоинформационные системы и технологии.

Информационная технология тесно связана с информационными системами, которые являются для нее основной средой. На первый взгляд может показаться, что определения информационной технологии и системы очень похожи между собой.

Информационная технология является процессом, состоящим из четко регламентированных правил выполнения операций, действий, этапов разной степени сложности над данными, хранящимися в компьютерах. Основная цель информационной технологии - в результате целенаправленных действий по переработке первичной информации получить необходимую для пользователя информацию.

Информационная система представляет собой человеко-компьютерную систему обработки информации. Информационная система является средой, составляющими элементами которой является компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных, люди, различного рода технические и программные средства, связи и т.д. Основная цель информационной системы - организация хранения и передачи информации.

Реализация функций информационной системы невозможна без знания ориентированной на нее информационной технологии, Информационная технология может существовать и вне сферы информационной системы

Пример. Информационная технология работы в среде текстового процессора MicrosoftWord, который не является информационной системой.

Таким образом, информационная технология является более емким понятием, отражающим современное представление о процессах преобразования информации в информационном обществе. В умелом сочетании двух информационных технологий - управленческой и компьютерной - залог успешной работы информационной системы.

Обобщая все вышесказанное, введем несколько более узкие определения информационной системы и технологии, реализованные средствами компьютерной техники.

Информационная технология - совокупность четко определенных целенаправленных действий персонала по переработке информации на компьютере.

Информационная система - человеко-компьютерная система для поддержки принятия решений и производства информационных продуктов, использующая компьютерную информационную технологию.

Деятельность по созданию программных продуктов и технических средств для автоматизации проектных работ имеет общее название - САПР.САПР (англ. CAD, ComputerAidedDesign) - программный пакет, предназначенный для проектирования (разработки) объектов производства (или строительства), а также оформления конструкторской и/или технологической документации.

Компоненты многофункциональных систем САПР традиционно группируются в три основных блока CAD, САМ, САЕ. Модули блока CAD (ComputerAidedDesigned) предназначены в основном для выполнения графических работ, модули САМ (ComputerAidedManufacturing) - для решения задач технологической подготовки производства, модули САЕ (ComputerAidedEngineering) - для инженерных расчетов, анализа и проверки проектных решений.

Существует большое количество пакетов САПР разного уровня. Значительное распространение получили системы, в которых основное внимание сосредоточено на создании "от-