Некоммерческое акционерное общество

«Алматинский институт энергетики и связи»

 

РУССКИЙ  ЯЗЫК - 2

Методические указания и варианты семестровых работ № 1, 2, 3

  

 

Алматы,  2008

       СОСТАВИТЕЛИ: / М. К. Нурмаханова, М. А. Ажибаева. Русский язык -  2 Методические указания и варианты к выполнению семестровых   работ  № 1, 2, 3 для студентов бакалавриата всех  специальностей         и  форм обучения АИЭС. Алматы, 2008. -  60 с.  

Методические указания  включают задания к трем семестровым работам, перечень тем, список периодических изданий для их выполнения,  которые   выполняются во внеурочное время.

       Данные методические указания  предназначены для студентов  бакалавриата всех специальностей  и  форм обучения АИЭС.

 

Введение 

У языка есть всеобъемлющая и многогранная единица – слово. Оно является, в конечном счете, основным языковым материалом, из которого создается любой текст на любом языке. Если в курсе «Русский язык-1» изучаются грамматические и синтаксические нормы, практически осваивается их употребление, то новая дисциплина «Русский язык-2» преследует новые требования. В связи с этим новая дисциплина включает такие понятия, как основы теории перевода, виды переводческих трансформаций, а также формирование первичных навыков и умений перевода, рассмотрены формы деловой коммуникации (деловая беседа, совещание, переговоры, публичное выступление). 

За исходный уровень знаний  и умений данного курса принимаются знания научно-технического текста. 

         Основная цель дисциплины – овладеть навыками перевода технической литературы, научить студентов умению работать и общаться с людьми,  закрепить навыки письменной и устной речи в рамках данной дисциплины. 

  

1. Семестровая работа студента № 1 Цель: овладение техникой подготовки научного доклада ( предъявляется устно)1.1 Содержание семестровой работы № 1

 

         Основным требованием к выполнению устной семестровой работы № 1 является правильное определение предмета и цели выступления. Подготовка материала для выступления состоит из трех стадий: 1) ориентировка в проблеме; 2) сбор материала для самого выступления; 3) подбор материала для презентации, для ответов на возможные вопросы, дискуссионный резерв и т.п.

1.2 Формы выступлений: 

 - дискуссия

 - доклад

 

1.3  Иллюстрационый (наглядный) материал:

 

 -схемы, таблицы

 - проспекты, буклеты

 - видео-,фотоматериалы                                                                                         

Студенты заочной формы обучения сдают устно СРС № 1 (1-5 темы)

во время консультаций

 

1.4 Перечень тем, включенных в СРС № 1

1.4.1 Для студентов  специальности  «Радиотехника, электроника и телекоммуникации»

     

1.Компьютерная телефония

2. Конвергенция телефонных услуг и Интернет

3. Цифровые сети

4. Радар

5. Азбука Морзе

6. Пейджер

7. Радиорелейная связь

8. Цифровая система видеонаблюдения  в РК

9. Развитие подвижной радиосвязи в РК

10. Корпоративные телекоммуникации

11. IP – мультимедиа в РК

12. Спутниковые системы радиосвязи и телерадиовещания в РК

13. Радиоканальные системы охраны

14. Перспективы развития звукового и телевизионного вещания в РК

15. Развитие сотовой связи в Казахстане

 

 

1.4.2 Для  студентов  специальности  «Теплоэнергетика»

 

1. Ядерное топливо

2. Месторождения нефти в РК

3. Природный газ в Казахстане

4. Солнечная теплоэнергетика

5. Отопительная техника

6. Перспективы отопительных ТЭЦ

7. Мини – ТЭЦ

8. Аккумулирующие электрические станции

9. Гидроэнергетические ресурсы Казахстана

10. Насосные установки

11. Защита водного бассейна от выбросов ТЭС

12. Защита атмосферы от вредных выбросов ТЭС

13. Термоядерная энергетика

14. Испарители и паропреобразователи

15.Паротурбинные установки

 

1.4.3 Для  студентов  специальности  «Электроэнергетика»

 

1. Ветровые электростанции

2. Противоаварийное управление

3. Атомная энергетика в РК

4. Энергетический потенциал малых рек Казахстана

5. Газотурбинные установки

6. Высоко температурные сверхпроводники

7. Проблемы переработки отходов электротехнического и электронного оборудования

8. Биогазовая установка

9. Передача энергии на расстояние

10. Радиоизотопные источники энергии

11. Термоэмиссионные генераторы

12. Электрохимические генераторы

13. Применение электрической энергии в народном хозяйстве

14. Энергетика и окружающая среда

15. Биосфера и технический прогресс                 

 

1.4.4 Для  студентов  специальности  «Вычислительная техника»

 

1. Информатика: история термина, взаимодействующие науки

2. Прикладные направления информатики

3. Системный блок и системная плата

4. Сферы использования вычислительной техники

5. Развитие отечественной вычислительной техники

6. Память

7. Программы, программирование

8. Классификация программного обеспечения 

9. Компьютерная система. Операционная система

10.Файловая система

11.Графический интерфейс Рабочего стола

12.Окно папки Windows

13.Проводник

14.Пойск файлов и папок

15.Установка и удаление программ

 

1.4.5 Для  студентов  специальности  «Информационные системы»

 

1.Системные и программные папки  Windows

2.Системный реестр

3.Системные и программные папки  Windows

4.Настройка программы  Word

5.Системные и программные папки  Windows

6.Словари и услуги перевода в Интернете

7.Запуск программы Excel

8.Настройка программы   Excel

9.Связь компьютеров через телефонную сеть

10.Беспроводные и мобильные устройства сети

11.Информационное значение Интернета

12.Протоколы передачи информации по сети

13.Всемирная паутина Веб

14.Веб-технологии

15.Сайт, содержание, дизайн, размешение на сервере

 

1.4.6 Для студентов специальности  «Автоматизация и управление»

 

1.  Программы обозревателя веб-страниц

2.  Особые виды сетевых служб

3.  Информационный пойск в Интернете

4.  Применение электронной почты

5.  Доставка электронной почты

6.  Почтовая программа

7.  Электронная почта через веб-сайты

8.  Особые услуги электронной почты

9.  Статус и этикет электронной почты

10.Защита электронной почты

11.Документы и электронные документы, их формы и носители

12.Электронный документооборот

13.Ведение электронных документов Word

14.Технология делового письма

15.Документы и электронные документы, их формы и носители

 

Список литературы

 

1. Беляев Г.Б., Кузищин В.Ф., Смирнов Н.И. Технические средства автоматизации в теплоэнергетике. – М.: Изд-во Энергоиздат, 1982. – 320 с.

2.  Гольдштейн Б.С., Соколов В.А. Автоматическая коммутация. Учебник для вузов. М.: Изд-во Академия, 2007. – 268 с.

3. Дукенбаев К.Д. Энергетика Казахстана. Алматы, 2002. – 451 с.

4. Инженерно - технический  журнал  «КИПиА (Контрольно - измерительные  приборы  и  автоматика)  в  Казахстане»  за 2004, 2005, 2006, 2007 г.г.

5. Веников В.А., Путятин Е.В. Введение в специальность. Учебник для вузов. М.: Изд-во Высшая школа., 1988 г. – 240с.

6.  Сырецкий Г.А. Информатика. Фундаментальный курс. Том I. Основы информационной и вычислительной техники. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005. –832 с.

7. Учебно-методическая документация. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию учебно-методической документации. СТ НАО 103521910-03-2007. – Алматы: АИЭС, 2007. – 23 с.

8. Информатика и информационные технологии: учебник для студентов вузов/ М. В. Гаврилов. -  М. : Гардарики,2006.- 655с.

9. А. Алексеев Информатика 2003. – М. : СОЛОН-Пресс,2003.- 464с.

10.Клушин Ю.А. Тепловые электрические станции. М.: Энергоиздат – 144 с.

11.Дурнев В.Г. и др. Электросвязь, Введение в специальность. Учебник для вузов - М.: Изд-во Радио и связь, 1988 – 240 с.

        

2. Семестровая  работа  студента  № 2

Цель: овладение навыками составления рекламного текста

2.1 Содержание  семестровой  работы  № 2

 

Основным требованием к выполнению семестровой работы № 2  является  правильный выбор и понимание рекламного текста. Важным требованием при выполнении СРС № 2  является  умение  извлекать  главную  информацию,  находить  ключевые  слова  в тексте, грамотно изложить рекламный текст.      

 

2.2 Перечень тем,   включенных  в  СРС № 2

2.2.1 Для студентов  специальности  «Радиотехника, электроника и телекоммуникации»

 

1. Дымовые пожарные извещатели с упрощенной системой обслуживания  

2. Домофоны

3. Громкоговоритель для систем оповещания  и трансляции

4. Телефонные аппараты

5. Уличные телекамеры          

6. Осциллографы 

7. Портативные транзисторные радиоприемники  

8. Электронное устройство для хранения и учета ключей    

9. Smart- карты: актуальность применения и многофункциональность

10. Автономный пожарный извещатель

11. JP-видеонаблюдение

12. Компьютерная телефония

13. Цифровое телевидение

14. Мобильный телефон

15. Цифровой мультиметр

 

2.2.2 Для  студентов  специальности   «Электроэнергетика»

 

12. Противоаварийное управление

3. Приборы для измерения тепловых полей -термографы 

4. Цифровые регуляторы возбуждения для синхронных электродвигателей

5. Установка для проверки устройств релейной защиты и автоматики

6. Электрическая лампа

7. Лампы накаливания

8. Электрическая дуга

9.  Тепловизоры

10. Квартирные щитки

11. Термоэлектрические генераторы

12. Реакторные установки

13. Автоматические  выключатели

14. Трансформаторы

15. Генераторы

 

2.2.3  Для  студентов  специальности  «Теплоэнергетика» 

 

1. Системы для обследования трубопроводов

2. Пылеприготовители

3. Тягодутьевые машины

4. Погрузочное устройство для сыпучих материалов

5. Контроллеры для современных систем управления котельными

6. Тепловые радиаторы

7. Реализация технологических процессов на ТЭС

8. Тепловые сети

9. Электронные устройства в теплоэнергетике

10. Паровые котлы

11.Автоматизированные системы управления работой тепловых     электростанций

12. Новые перспективные способы получения электроэнергии

13.  Водотрубные котлы

14. Промышленная безопасность в энергетических системах

15. Управляющие вычислительные комплексы и их использование

 

2.2.4 Для  студентов  специальности  «Вычислительная техника»

        

1.Электронный документоборот

2.Технология делового письма

3.Электронные публикации

4. Информационная безопасность и защита информации

5. Защита информации в компьютерных системах

6. Информационные технологии и обшество

7. Графические редакторы

8. Искуственный интелект

9. Мультимедиа

10. Системы автоматизированного проектирования

11.Средства создания презентаций

12.Математическая  система Mathcad

13.Локальные сети

14.Беспроводные и мобильные устройства сети

15. Электронная почта через веб-сайты

 

2.2.5 Для  студентов  специальности   «Информационные системы»

 

1. Основные понятия Web-дизайна

2. Глобальные сети

3. Сетевые технологии   Web-дизайна

4. Электронные библиотеки

5. Программное  обеспечение и авторское право

6. Программы, программирование     

7. Системные и программные папки  Windows

8. Прикладные направления информатики

9. Системный блок и системная плата

10. Память

11. Портативный компьютер

12. Программы, программирование

13. Мультимедиа

14. Файловая система

15. Графический интерфейс Рабочего стола

 

2.2.6 Для студентов специальности «Автоматизация и управление»

 

1. Установка и удаление программ

2. Системные и программные папки  Windows

3. Системный реестр

4. Окно программы Word

5. Программа  Word

6. Программа перевода PROMT

7. Словари и услуги перевода в Интернете

8. Программа Excel

9. Связь компьютеров через телефонную сеть

10. Беспроводные и мобильные устройства сети

11. Протоколы передачи информации по сети

12. Всемирная паутина Веб

13. Веб-технологии

14. Программы- обозревателя веб-страниц

15. Информационный пойск в Интернете

 

Список литературы

 

1. Буров В.Д., Дорохов Е.В., Елизаров Д.П. и др. Тепловые электрические станции: учебник для вузов. – М.: Изд-во МЭИ, 2005. –454 с.

         2.  Гольдштейн Б.С. Системы коммутации: Учебник для вузов. СПб.: БХВ – Санкт-Петербург, 2004. –314 с.

         3. Дукенбаев К.Д. Энергетика Казахстана и пути её интеграции в мировую экономику. Алматы: Ғылым, 1996. 

4. Беляев Г.Б., Кузищин В.Ф., Смирнов Н.И. Технические средства автоматизации в теплоэнергетике. – М.: Изд-во Энергоиздат, 1982. – 320 с. 

         5.   Журнал «Системы  безопасности»,  № 5,6.7,- 2008.

              6. Журнал «Радио», № 3,4,5-2008.

         7.  Журнал  «Энергетик»,  № 1,2,3,4,5-2008.

8. Воронов А. А. и др. Основы теории автоматического регулирования и управления. Учебное пособие для вузов. М. 1997 . – 519 с.

9. Дмитриев В. И. Прикладная теория информации: Учеб. Для студ. Вузов по спец. «Автоматизированные системы обработки информации и управления». – М 1989. – 320 с.

         10.Гордин Е. М. и др. Основы автоматики и вычислительной техники: Учебник для техникумов/Е. М. Гордин, Ю. Ш. Миткин, В. А. Тарлинский - М. 1987. – 304 с.

 

3. Семестровая работа студента № 3

Цель: овладение навыками   перевода текста по специальности

3.1 Содержание семестровой работы № 3

 

      Из рекомендованных текстов по специальности выбрать нужный, представляющий профессиональный интерес, сделать анализ, опираясь на следующие задания:

1. Прочитать и составить терминологический словарь данного текста и перевести его на казахский язык.

2. Выписать 5 – 7 словосочетаний из   текста, перевести их на казахский язык, указать приемы перевода.

3.Определить ключевые слова в каждом абзаце, перевести и записать.  

4. Опираясь на ключевые слова, сформулировать основную мысль  каждого абзаца, перевести и записать.

5. Перевести текст.

 

3.2 Перечень   текстов,  включенных  в  СРС № 3

 

3.2.1 Для студентов  специальности    «Радиотехника, электроника и телекоммуникации»

 

3.2.1.1 Мобильная связь

 

         В начале XX века радио было единственно возможным средством подвижной связи. Первой системой наземной подвижной связи стала мобильная телеграфная система, созданная в 1921 году в США для управления действиями полиции. Коммерческое использование мобильной телефонной связи началось в 1970–х годах, когда появились дешевые микропроцессоры и цифро-аналоговые переключатели.

         В настоящее время известны 4 вида мобильной связи: транковая связь, пейджинг, спутниковая связь и сотовый телефон.

         В системах транковой или транкинговой связи (от английского trunk – ствол) была впервые реализована идея свободного доступа любого абонента сети к любому из имеющихся незанятых каналов. При этом один канал связи может обслуживать большое число абонентов. Радиус зоны действия систем транковой связи может достигать 50 км и более. Транковая связь применяется в основном службами обеспечения безопасности – пожарной службой, полицией, скорой помощью.

         Пейджинг (от английского paging – вызов), называемый также системой персонального радиовызова, - односторонняя мобильная связь, осуществляющая передачу коротких сообщений из центра системы (пейджингового терминала) на индивидуальные радиоприемники – пейджеры, оснащенные жидкокристаллическим экраном на несколько строк.

На пейджер можно передать короткое текстовое сообщение (100-200 символов), которое будет отображено на дисплее пейджера. Радиус зоны действия пейджинговых систем может достигать 100 км.

         Отдельную категорию систем мобильной связи составляют спутниковые системы, использующие спутники связи, находящиеся на геостационарных орбитах. Спутниковая связь дает возможность одновременного обслуживания больших территорий и совместима с системами сотовой связи.

         Сотовая связь сегодня является наиболее распространенным видом мобильной связи.

         Идею организации сетей мобильной связи по сотовому принципу выдвинул в 1947 году Д. Ринг (США). При такой системе телефонная сеть образуется шестиугольными ячейками, в центре каждой из которых располагается базовая станция. Цифровая информация посылается от сотовых телефонов к базовым станциям с помощью волн сверхвысокой частоты (900-1800 МГц). Базовая станция, получающая самый сильный сигнал от абонента, направляет звонок к телефонной станции сотовой связи.

Сотовые сети покрывают большие территории, и абонент сети может выйти на связь независимо от своего местоположения.

         Благодаря системам мобильной и спутниковой связи сложилась глобальная телефонная сеть, простирающаяся по всему земному шару. Эта сеть обрабатывает телефонные звонки, осуществляет передачу факсов и сообщений в Интернете.  

 

3.2.1.2 Системы факсимильной связи

 

         Сообщения, передаваемые по системам факсимильной связи, представляют собой неподвижные изображения, выполненные на специальных носителях определённого формата (бумаге, плёнке и др.). Различные участки поверхности носителей (бланков) имеют разные коэффициенты отражения света и по-разному воспринимаются глазами. Сочетание светлых и темных участков поверхности бланка воспринимается человеком как изображение.

         Информационным параметром изображений является коэффициент отражения, определяемый как отношение светового потока, отраженного от участка изображения, к потоку, падающему на этот участок. Изменение коэффициента отражения при переходе от одного участка изображения к другому в общем случае имеет непрерывный характер.

         Передатчик системы факсимильной связи преобразует неподвижное изображение в электрический сигнал. Основным элементом передатчика является фотоэлектрический преобразователь. Для преобразования используются физические явления, происходящие в некоторых веществах под действием падающего на них светового потока: внутренний или внешний фотоэффект. Внутренний фотоэффект проявляется, например, в изменении электропроводности некоторых веществ под влиянием светового потока.

Суть внешнего фотоэффекта заключается в испускании электронов некоторыми веществами под действием светового потока. Световой поток как бы «выбивает» электроны с поверхности некоторых материалов. Количество испускаемых электронов пропорционально интенсивности светового потока. В результате около освещенной поверхности образуется «облачко» электронов. Фотоэлектрические преобразователи, использующие это явление, называются фотоэлементами.

 

3.2.1.3 Интеллектуальные  сети  связи

 

         Бурное развитие телекоммуникационных технологий, особенно, в последние 20-30 лет, в первую очередь объясняется постоянно возрастающей потребностью в количестве и качестве предоставляемых услуг.  В свою очередь рост потребности в номенклатуре и качестве услуг объясняется увеличением коммуникабельности как  мирового сообщества в целом, так и отдельных его групп и индивидуумов. Появляются новые технологии и виды связи, которые бурно развиваются. Однако, не меньше темпы развития и у традиционных видов связи,  таких как телефонная связь.      

          На протяжении последних тридцати лет  в телефонной связи проявляются закономерные тенденции, присущие любым технологиям предоставления услуги в индустриальном обществе: возникновение потребности в услуге, частичное удовлетворение данной потребности при высоких ценах на услугу, расширенное предоставление услуги за счет уменьшения ее цены, полное предоставление услуги с минимальными ценами и далее - возникновение новых потребностей (или «воспитание»  их в потребителе) и т. д. Появление альтернативных видов связи, конкурирующих с телефонной связью, естественно, влияет на тарифную политику операторов телефонной связи. Уже в 70-е годы появилась мировая тенденция к снижению тарифов на «коммутационные услуги» телефонной связи, а  в настоящее время они находятся на грани окупаемости.

         Любые не экономические пути регулирования тарифов приводят, в условиях рыночной экономики, к еще большим потерям. Единственным путем выживания в данном случае является уменьшение собственных издержек операторов. Для того, чтобы успешно экономически  развиваться и технически прогрессировать,  операторам телефонной связи приходится постоянно улучшать качество связи за счет модернизации оборудования и сетей связи. Поэтому поиск экономических резервов развития является основой для любого оператора связи.

 

 3.2.1.4 Мобильный телефон, Интернет, вирусы…

 

         С развитием технологиий беспроводной передачи данных и мобильного доступа в Интернет современные сотовые телефоны приобретают свойства персональных компьютеров. Скоро в каждом мобильном телефоне будут своя операционная система, текстовые редакторы, базы данных. Все это даст пользователям возможность создавать файлы и обмениваться ими. С помощью сотовых телефонов станут возможными ведение банковских операций, совершение интерактивных покупок, обмен электронными данными. Поэтому все чаще можно слышать разговоры об опасности появления «сотовых вирусов». Ведь вирусы чаще всего передаются через электронную почту, доступ к которой становится доступным владельцам сотовых телефонов. Таким образом, создаются все условия для заражения вирусами мобильных телефонов.

         Специалисты считают, что в настоящее время реальной серьезной угрозы появления вирусов в мобильных системах не существует. Сотовые телефоны пока что недостаточно мощные и сложные, и у них отсутствуют аппаратные возможности для существования вирусов. К тому же операционные системы мобильных телефонов закрыты. Для того чтобы в какую-то среду проникли вирусы, необходима информация о том, как эта среда работает, а компании, производящие мобильные телефоны, не раскрывают своих технологий в целях безопасности.

         И все же появление настоящих «мобильных» вирусов – это вопрос ближайшего будущего. Уже сейчас существует возможность появления вирусов в телефонах, поддерживающих стандарт WAP – протокол, посредством которого владельцы мобильных телефонов могут посещать в Интернете WAP-сайты, получая там примерно ту же информацию, которую содержат привычные WWW-ресурсы. Распространение вирусов сдерживает только недоступность средств разработки и плохую документированность стандарта.

 

3.2.1.5 Источники бесперебойного электропитания с микропроцессорным

устройством контроля и управления

 

          Источники бесперебойного питания постоянного тока (ИБЭП) предназначены для обеспечения непрерывной и устойчивой работы телекоммуникационных и промышленных систем.

 ИБЕП позволяет защищать электронные оборудования от сбоев питающей электросети, тем самым гарантируя надежную работу потребителя.

           В условиях развития современных технологий обеспечение качества электроэнергии становится актуальной задачей. В большинстве случаев для чувствительных нагрузок, таких как современные системы контроля и управления производственными процессами, аппаратура связи, системы наблюдения и.т.д., энергия низкого качества неприемлема.

          Результаты исследований показывают, что электронное оборудование, подключенное к электрической сети, подвергается воздействию нештатных ситуаций с электропитанием до нескольких раз в сутки. Причем большая часть из них приходится на повышение и понижение питающего напряжения, отключение электроэнергии и импульсивные помехи. Эти помехи потенциально опасны для ключевых точек производства: промышленного оборудования, аппаратуры в телекоммуникационных шкафах, измерительных приборов, системы безопасности и.т.д., поэтому обеспечению безопасностью электропитания следует уделять максимальное внимание и необходимо выделять для этих целей необходимые средства.

         Основная масса ИБЕП реализована на стандартных электронных компонентах. Однако неуклонное усложнение и удорожание современного оборудования предполагает ужесточения технических требований к ИБЕП. Источники бесперебойного электропитания подобного класса реализуются на базе микропроцессоров. Модульная архитектура ИБЕП с микропроцессорным управлением позволяет оптимизировать конфигурацию системы питания с индивидуальными требованиями заказчика.

         В целом источники бесперебойного электропитания с микропроцессорным устройством контроля и управления привлекательны для потребителя во всем диапазоне мощностей и способны обеспечить безопасность электропитания  аппаратуры любого класса, позволяя в каждом конкретном случае подобрать оптимальное устройство.

          

3.2.1.6 Начало формирования научных основ

 

         Беспроводная связь зародилась за тысячелетия до открытий и изобретений, ставших основой радио; это была связь акустическая и оптическая. В XIX век Европа вступила, имея сеть линий семафорного оптического телеграфа. На возвышенных местах были сооружены башни и от одной к другой по цепи станций специальным кодом на большие расстояния передавались важные и срочные сообщения военного, политического или хозяйственного содержания. По скорости доставки депеш этот телеграф многократно превосходил курьерскую почту.

         Открытия и изобретения физиков в последние годы XVIII века и, особенно в первой половине XIX века привели к созданию и быстрому внедрению в жизнь проводной электросвязи: вначале телеграфа, а затем и телефона. По-видимому, первым, кто обнаружил распространение электрических процессов в атмосфере, иных и менее заметных, чем прямой удар молнии, и указал на реальную возможность наблюдения этого явления, был Луиджи Гальвани.

 В итоге опытов, проводившихся им с 1771 г., было установлено, что искровые разряды в электрофорной машине могут действовать на небольшом расстоянии на мышцу препарированной лягушки, вызывая ее вздрагивание, если во время разряда к ней прикасается металлический предмет. В еще более интересном опыте мышца лягушки была соединена с проводом, поднятым на крышу дома, а нерв – с проводом, опущенным в колодец. Если в окрестностях  происходили грозовые разряды, лапка лягушки вздрагивала. В соответствии с современной радиотехнической терминологией два провода, примененные Гальвани в этих экспериментах, с достаточным основанием могут быть названы первой антенной и заземлением, поскольку существовавший ранее и сходный по устройству громоотвод имел существенно иное значение.

         Другим великим ученым, которому принадлежит заслуга развития идей Фарадея и создания теории электромагнитных волн, был Джеймс Клерк Максвелл. Уравнения Максвелла были и остаются краеугольным камнем теории радиотехнических устройств и систем. Практическая радиотехника полностью подтвердила справедливость теории Максвелла. Решающую роль в утверждении этой теории сыграли фундаментальные дальнейшие исследования и изобретения Генриха Герца.

 

3.2.1.7 Радиосвязь во второй половине XX века – итоги и тенденции

 

         По окончании Второй мировой войны были раскрыты накопленные фонды новых систем и конструкции, связанные преимущественно с военной радиотехникой. Разработанные и осуществленные в 30-е и 40-е годы микроволновые радиолокационные системы и устройства стали главным фактором и ресурсом для создания и развития новых средств радиосвязи с большой пропускной способностью.

         Принципы радиолокации требовали генерирования импульсных сигналов длительностью менее микросекунды и измерения с большей точностью промежутков времени между импульсами – от долей микросекунды до миллисекунд. Потребовались также управляемые остронаправленные антенны. Поскольку подобные задачи разрешимы главным образом в диапазонах дециметровых и сантиметровых волн, для этих диапазонов были разработаны и освоены в производстве специальные электронные приборы, волноводы, резонаторы и фильтры, генераторы коротких импульсов, цепи синхронизации и обработки импульсных сигналов, а также множество других устройств. В послевоенные годы все это стало основой для быстрого создания и широкого внедрения микроволновых систем радиорелейной связи.

         Начиная с 60-х годов, идет непрерывный процесс совершенствования конструкций и технологий производства радиоаппаратуры в направлении дальнейшей миниатюризации, характеризуемый в терминологии как микроэлектроника. В конечном счете, стало возможным разместить на  кристалле с поверхностью в несколько квадратных миллиметров сотни и тысячи микроскопических транзисторов со всеми необходимыми соединениями между ними.

         Итогом столетнего развития радиосвязи и характерным индикатором тенденций этой области на рубеже нового тысячелетия стали сотовый радиотелефон и приемник персональной радиосвязи – пейджер.

        

3.2.1.8 Классификация систем мобильной связи

 

Связь – одна из наиболее динамично развивающихся отраслей инфраструктуры современного общества, органично связанная с его эволюцией во всемирном масштабе - от «индустриального» к «информационному». Этому способствуют постоянный рост потребительского спроса на услуги связи и информацию, а также достижения научно-технического прогресса в области электроники, волоконной оптики и вычислительной техники.

         Анализ тенденций и мирового опыта развития, а также результаты исследований, выполненных органами Международного Союза Электросвязи (МСЭ), показывают, что на рубеже ХХ-ХХI веков человечество вплотную подошло к реализации так называемых предельных задач в области развития телекоммуникаций – глобальных персональных систем связи.

Глобальность связи обеспечивается созданием Всемирной сети связи, в которую интегрируются национальные (федеральные) и входящие в них региональные  и ведомственные сети связи, что позволит абоненту пользоваться различными услугами связи в любой точке земного шара. При осуществлении персональной связи любой абонент сможет пользоваться услугами электросвязи по своему личному номеру, который он получит с момента рождения и который будет зарегистрирован во Всемирной сети связи.

         В активно разрабатываемой МСЭ концепции универсальной персональной связи исключительно большое место отводится сетям подвижной связи. Прежде всего, это наземные сети подвижной связи, получившие в последние десятилетия широкое распространение во всем мире. В настоящее время во многих странах ведется интенсивное внедрение систем персонального радиовызова, сотовых сетей подвижной связи и систем спутниковой связи. Такие сети предназначены для передачи данных и обеспечения подвижных и стационарных объектов телефонной связью.

 

3.2.1.9 Международный опыт регулирования отрасли телекоммуникаций

 

Статус отрасли телекоммуникаций как естественной монополии обязывает государство осуществлять регуляторные действия, призванные уменьшать общественные издержки и обеспечивать доступ граждан к базовым услугам телефонной связи. На сегодняшний день телекоммуникационный сектор можно отнести к разряду временных монополий. Сохранение монополий на одних сегментах телекоммуникационного рынка и возникновение конкуренции на других требует особых подходов к выбору методов регулирования отрасли.    

Известно, что в некоторых секторах экономики эффективным производителем может быть лишь одна компания. Вхождение на рынок еще одного производителя означало бы, что обе компании не смогли бы производить свою продукцию при наименьших издержках. Такие сектора экономики относятся к классу естественных монополий. Высокие начальные издержки компании –  естественного монополиста (например, прокладка телефонной линии) связаны с постоянными или даже с уменьшающимися издержками, затрачиваемыми на обслуживание каждого дополнительного потребителя. Таким образом, монополия в таких секторах является допустимой, поскольку обеспечивает большую эффективность, нежели конкуренция.

В то же время присутствие монополии в экономике связано с общественными издержками, поскольку монополист может устанавливать цену выше конкурентной и тем самым «эксплуатировать» потребителя. Кроме того, искаженные монопольные цены приводят к неэффективному распределению ресурсов.

Наконец, наличие монополии лишает монополиста стимулов к повышению собственной эффективности и качества предоставляемых услуг путем сокращения издержек и надлежащего уровня инвестиции. Важной характеристикой естественных монополий является принадлежность их к классу постоянных или временных. В отличие от постоянной, временная монополия существует на рынке только до определенного времени. На сегодняшний день на рынке телекоммуникаций естественной монополией остается лишь местная телефонная связь, так как благодаря  развитию технологий IP-телефония стала конкурентом традиционной международной связи. Даже у местной связи появляются конкуренты в лице мобильной и стационарной сотовой связи.

 

3.2.1.10 Гидролокация дна морей и океанов

 

         Акустические волны распространяются в водной среде с достаточно малым затуханием, что обусловило их широкое применение в гидролокации. Для изучения рельефа морского дна, получения акустических изображений донной поверхности и определения характеристик грунта традиционно используются тональные зондирующие импульсы, что связано с простотой их формирования и обработки. Однако для ряда применений такие системы имеют недостаточный потенциал, что снижает их производительность, помехозащищенность и разрешающую способность.

Эти недостатки устраняются применением сложных зондирующих сигналов с внутриимпульсной модуляцией и корреляционных методов обработки, что возможно при распространении когерентности эхосигналов при распространении в водной среде и рассеянии донной поверхности.

         Первые успешные опыты применения сложных зондирующих сигналов с линейной частотной модуляцией были осуществлены в ИРЭ для глубоководной съемки дна океана. При мощности ЛЧМ – зондирующего импульса около 500Вт и базе сигналов 1000 в диапазонах 5 и 10кГц комплекс «Океан – АН» позволил получить обзорные изображения морского дна на глубинах 5…6 км в полосе более 30 км, обнаружить железо – (марганцевые конкреции) и по интенсивности эхосигналов оценить продуктивность месторождений.

Анализ эхосигналов, полученных в экспериментах, показал, что основная причина разрушения их когерентности связана с проявлением доплеровского эффекта из-за неконтролируемых флуктуаций антенн при движении в воде. С учетом этого в ИРЭ разработаны уникальные конструкции интерферометрических гидролокаторов и эхолотов и профилографов с ЛЧМ – зондирующими сигналами АГКПС – 200, 1500, представляющих собой  гидроакустические системы для получения распределения коэффициентов отражения донной поверхности в полосе обзора с одновременным измерением углов прихода эхосигналов.

 При этом одновременно акустическим изображением вычисляется поле глубин  в полосе съемки и стратификации донных отложений. Благодаря высокой производительности автоматизированных комплексов площадной съемки они применяются при проведении изыскательных работ по нефте - и газоразведке на шельфе, при проведении работ для подводного строительства и прокладки подводных коммуникаций; при поиске затонувших объектов и в интересах гидрографических служб. Особо следует отметить использование гидролокационных систем с ЛЧМ – сигналами в изысканиях для линии связи международного проекта  «Поларнет».

 

3.2.1.11 Модульные коннекторы

 

         Основой информационной розетки является модульный разъем. Проводники, покрытые пленкой золота, обеспечивают стабильный, надежный электрический контакт с ламелями модульной вилки. Качество контакта также улучшается за счет механизма притирки проводников разъема и ламелей вилки во время ее вставления в разъем. Корпус розетки снабжен интегрированным замком, который после вставления вилки позволяет выдерживать значительные усилия растяжения на стыке розетка-вилка. Модульный разъем в информационной розетке может быть двух видов 6- или 8-позиционным. Контакты во всех разъемах нумеруются слева на право по отношению к передней стороне разъема при ориентированном вниз ключе замка.

Модульные коннекторы, используемые в телекоммуникационных системах, аналогичны коннекторам, применяемых в кабельных системах телефонии. Коннектор существует в нескольких вариантах размеров и конфигураций контактов, начиная с четырех и заканчивая восемью позициями и от двух до восьми контактов. Самым популярным типом разъема является так называемый USOC(Universal Service Order Code), имеющий номенклатурные префиксы «RJ», за которыми следует номер серии. Часто этими названиями пользуются для обозначения приложений, не имеющих к коду никакого отношения. Так, например, обычную 6-контактную телефонную вилку часто называют RJ-11, а 8-контактную модульную вилку RJ-45.

Модульные коннекторы, в основном, предназначены для терминирования кабелей с многожильными проводниками. Первоначально коннектор был создан для терминирования плоского кабеля, состоящего из 2-8 многожильных проводников. Его назначение было ограничено аудиочастотами телефонных линий, хотя официально его рабочие частотные характеристики определены до 3 Мгц. К сожалению, промышленность не только вынуждена использовать эти коннекторы на частотах намного превышающие специфированные стандартом, но и использовать их для терминирования витых пар круглых кабелей. Для того, чтобы разрешить использование модульных коннекторов на рабочих частотах кабельных систем от 10 до 100 Мгц, нужно определить критерии рабочих характеристик (в основном, затухание и NEXT), которыми должен соответствовать коннектор.

 

3.2.1.12 Александр Степанович Попов  (1859 – 1906)

 

         Издавна люди мечтали о таком средстве связи, которое позволило бы мгновенно передавать сигналы на большие расстояния.

         Когда было открыто электричество, стало возможным передавать по проводам условные знаки (телеграф) и человеческую речь (телефон). Но телеграф и телефон нельзя было применять на море и в авиации. А нельзя ли использовать электрические явления для связи без проводов? В конце XIX века над этим вопросом задумывались многие ученые.

         Исследования русского ученого А.С.Попова в области беспроволочной передачи электрической энергии были продолжением развития науки об электричестве и электромагнитных колебаниях. А.С.Попов решил использовать для связи без проводов быстрые электрические колебания, или электромагнитные волны, которые распространяются в пространстве со скоростью света (около 300 000 км в секунду).

         Существование электромагнитных волн теоретически предсказал английский ученый Максвелл. Немецкий физик Генрих Герц обнаружил электромагнитные волны опытным путем. Им был создан прибор для возбуждения и приема электромагнитных волн, но прибор не принимал слабых сигналов. Генрих Герц, как и другие ученые того времени, считал, что электромагнитные волны никогда не найдут применения в беспроволочной связи. А.С.Попов опроверг это ошибочное мнение. Им был создан аппарат для приема и передачи электрических сигналов без проводов на большие расстояния.

         Александр Степанович Попов родился на Урале в 1859 году. В 1877 году он стал студентом физико-математического факультета Петербургского университета. После окончания университета он был оставлен в университете для подготовки к профессорскому званию. Однако его интересовало практическое применение новых физических открытий.

         В 1883 году А.С.Попов переехал в Кронштадт и стал работать преподавателем. Одновременно с педагогической деятельностью он занимался исследованиями в области электротехники. Совершенствуя прибор Герца, Попов вскоре смог передавать сигналы на несколько десятков метров. Присоединив к прибору антенну, он увеличил дальность приема сигналов.

         Первым в мире радиоприемником был «грозоотметчик», при помощи которого Попов принимал грозовые сигналы.

         7 мая 1895 года на собрании Русского физико-химического Общества А.С.Попов сделал сообщение об изобретении прибора, с помощью которого можно принимать без проводов электрические сигналы, а также был продемонстрирован прибор, который отмечал атмосферные разряды.

         День 7 мая считается днем изобретения радио. Радио произвело революцию в технике. Изобретение же электронной лампы позволило передавать по радио человеческую речь и музыку.

 

3.2.1.13 Система коллективной радиосвязи

 

         В настоящее время системы беспроводной мобильной радиосвязи стали доступны широкому кругу пользователей. Но система сотовой связи не может решить всех задач, возникающих при быстрой передаче коллективной оперативной информации, поэтому здесь может применяться система коллективной радиосвязи (группа радиостанций, работающих между собой). Специфика распространения УКВ-радиоволн позволяет свободно работать в замкнутых и сильноэкранируемых железобетонных конструкциях.

         Одно из главных достоинств системы является то, что все участники радиоконференции (от 2 до 50 и более) ведут диалог в реальном времени, причем все абоненты локальной радиосети имеют возможность участвовать в общем диалоге, что позволяет наилучшим образом скоординировать общие действия группы и добиться наилучшего результата при работе коллектива.

         Организация и построение систем служебной коммерческой радиосвязи, работа портативных радиостанций друг с другом – это самое простое построение радиосвязи на объекте, наиболее дешевое и не требующее монтажа. Эта постановка радиосвязи удобна своей мобильностью, простотой использования и чаще всего применяется на малых объектах группой пользователей от 2 и более абонентов. При мощности передатчиков порядка 5 Ватт радиус действия каждой рации составляет порядка 2-5 км в городских условиях и 5-8 км за городом. При равном удалении друг от друга все участники радиоконференции слышат своих абонентов одинаково. Аналогична работа радиостанций, установленных на передвижных точках: автомашинах, поездах, водной навигации и авиации.

 

3.2.1.14 Технология CVoDSL

 

         Новейшей технологией интегрированной передачи голоса и данных по линии DSL является технология Channelized Voice over DSL (CVoDSL). Ее принципиальное отличие от VoIP или VoDSL на базе АТМ состоит в отдельной передаче голосовых каналов по линии DSL. Голос передается на одном уровне, напрямую от оператора к абоненту. На станционной стороне оборудование подключается к телефонной сети через интерфейс V5.x телефонной станции без каких-либо дополнительных шлюзов.

Передача данных также осуществляется напрямую, абонент получает «чистый» Ethernet, а на станционной стороне подключение происходит непосредственно в сеть передачи данных через сервер широкополосного доступа.

         CVoDSL предполагает выделение временных интервалов в зависимости от потребности в голосовых каналах. Голос может быть передан как РСМ DS0, без дополнительных преобразований на более высоких уровнях. Поэтому ему гарантируется абсолютная минимальная задержка и фиксированная пропускная способность. Таким способом в CVoDSL обеспечивается реальное качество услуг (QoS), в отличие от VoATM и VoIP, где оно часто не достигается (особенно в случае VoIP).

         Разделив голос и данные по различным каналам, разработчики устранили конкуренцию между этими услугами. Более того, это позволяет предъявлять для каждого из потоков отдельно требования к задержке сигнала, вероятности битовой ошибки и устойчивости к импульсному шуму.

         Эффективность CVoDSL составляет 100 процентов, так как в отличие от VoATM никакой служебной информации дополнительно передавать не требуется.   

 

3.2.1.15 Классификация сигналов, используемых в радиотехнике

 

С информационной точки зрения сигналы можно разделить на детерминированные и случайные.

       Детерминированным называют любой сигнал, мгновенное значение которого в любой момент времени можно предсказать с вероятностью единицы. Примерами детерминированных сигналов могут служить импульсы или пачки импульсов, форма, амплитуда и положение во времени которых известны, а также непрерывный сигнал с заданными амплитудными и фазовыми соотношениями внутри его спектра.

          К случайным относят сигналы, мгновенные значения которых, заранее неизвестны и могут быть предсказаны лишь с некоторой вероятностью, меньшей единицы. Такими сигналами являются, например, электрическое напряжение, соответствующее речи, музыке, последовательности знаков телеграфного кода при передаче неповторяющегося текста. К случайным сигналам относится также последовательность радиоимпульсов на входе радиолокационного приемника, когда амплитуды импульсов и фазы их высокочастотного заполнения флуктуируют из-за изменения условий распространения, положения цели и некоторых других причин. Можно привести большое число других примеров случайных сигналов. По существу, любой сигнал, несущий в себе информацию, должен рассматриваться как случайный.

         Перечисленные выше детерминированные сигналы, «полностью известные», информации уже не содержат. В дальнейшем такие сигналы часто будут обозначаться термином колебание.

         Наряду с полезными случайными сигналами в теории и практике приходится иметь дело со случайными помехами-шумами. Уровень шумов является основным фактором, ограничивающим скорость передачи информации при заданном сигнале. Поэтому изучение случайных сигналов неотделимо от изучения шумов. Полезные случайные сигналы, а также помехи часто объединяют термином случайные колебания или случайные процессы.

         Дальнейшее подразделение сигналов можно связать с их природой: можно говорить о сигнале как о физическом процессе или как о закодированных, например в двоичных кодах, числах.

         Сигналы, формируемые в радиопередающих устройствах и излучаемые в пространство, а также поступающие в приемное устройство, где они подвергаются усилению и некоторым преобразованиям, являются физическими процессами.

 

 

3.2.2 Для  студентов  специальности  «Теплоэнергетика»

3.2.2.1 Что знали о теплоте в древности?

 

         История науки своими корнями уходит в глубокую древность. У ряда народов древности, в частности у греков и римлян, мы находим зачатки многих научных теорий, развитых затем в последующие века.

         Начало изучения тепловых явлений также следует отнести к тому времени. Наука в те далёкие времена делала только первые шаги, и поэтому основным методом изучения явлений природы было простое наблюдение.

         При помощи органов чувств учёные, или, как их тогда называли, натурфилософы, старались постичь тайны природы. Недостаток опытных фактов восполнялся догадками, подчас довольно остроумными, и философскими рассуждениями.  

         Поскольку основным земным источником тепла в то время был огонь, то древнегреческие и римские учёные, прежде всего, пытались объяснить сущность огня, который они рассматривали как одну из «стихий», из которых рождается мир. Другими «стихиями», согласно их учению, являлись воздух, вода и земля. Такое представление об огне отражало ту роль, которую он играл в жизни людей. В одном из древних сочинений автор писал по этому поводу: «Горячее, огненное начало так влито во всю природу, что ему принадлежит плодородная сила, ему обязаны животные и растения своей силой и своим вырастанием».

         В те времена уже были известны простейшие проявления действия теплоты: испарение, кипение и плавление. Правда, попытки объяснить эти явления успеха не имели.

Была подмечена также очень важная связь между теплотой и движением. Известный римский поэт и философ Лукреций Кар, живший в 1 веке до нашей эры, знал о нагревании свинцового шарика при катании его по твердой поверхности, о чём он писал в своей научной поэме «О природе вещей».

         Несколько раньше, во втором веке до нашей эры, впервые был использован нагретый пар для получения механического движения. Этим наука обязана древнегреческому инженеру Герону Александрийскому, который изобрёл так называемый эолипил. Эолипил представлял собой полый железный шар, способный вращаться вокруг горизонтальной оси. Шар был снабжён выводными трубками, изогнутыми под прямым углом в противоположные стороны. В шар из закрытого котла с кипящей водой поступал по двум трубкам пар. Из шара пар через согнутые трубки вырывался наружу и вызывал, благодаря действию сил отдачи, вращение шара в противоположном направлении.

         Так за две тысячи лет до нашего времени был открыт принцип паровой турбины, созданной, как известно, лишь во второй половине прошлого столетия.

 

 

3.2.2.2 Изобретение термометра

 

         В конце XVI века было вновь открыто явление расширения воздуха при нагревании. Знаменитому итальянскому физику Галилею в 1597 году пришла счастливая мысль использовать это явление для устройства прибора, с помощью которого можно было определять степень нагрева тел. Этот прибор, получивший название термоскопа, был ещё очень далёк по своей конструкции от тех термометров, которые мы привыкли видеть в быту и лабораториях.

         Только через 60 лет, в 1657 году, термоскоп был усовершенствован. В это время в г.Флоренция (Италия) была организована научная академия, называвшаяся «Академия опыта», поскольку её члены ставили своей целью изучение явлений природы только опытным путём. В числе членов этой академии были лучшие учёные того времени. Флорентийские академики и произвели первое усовершенствование термоскопа. Прежде всего они перевернули его с «головы на ноги», т.е. придали ему форму. Для того чтобы можно было сравнивать температуры тел, они с помощью стеклянных бусинок разделили всю трубку термоскопа на ряд отдельных частей. Это был прообраз будущей шкалы термометра. Число таких делений было совершенно произвольно (обычно от 40 до 50). Вместо воды применялся спирт, поскольку его температура замерзания ниже, чем у воды.

         В качестве постоянных точек этой «шкалы» брались совершенно произвольные температуры, например температура наиболее холодного зимнего дня, а летом – температура наиболее знойного дня.

         Так термоскоп, приблизился к простейшему термометру, который можно было использовать для изучения тепловых явлений. Несмотря на свою примитивность, этот прибор позволил флорентийским академикам сделать важные открытия, например, открыть тепловое излучение нагретых тел.

         В России в первой половине XVIII века были распространены ртутные термометры, изготовленные петербургским академиком Делилем. Длина их была 90 см, а шкала разделена на 150 делений. Этими термометрами широко пользовались русские учёные, в том числе Ломоносов и Рихман. Хотя термометры Делиля и были сравнимы между собой, но из-за больших размеров они были неудобны в потреблении. В дальнейшем их вытеснили более удобные термометры Реомюра.

        

3.2.2.3 Магниты и их свойства

 

         Магнетизм – это свойство некоторых тел притягивать к себе частицы железа, никеля и других металлов, а также особый вид движения электрических зарядов в атомах и молекулах. Эти тела называются магнитными.

         Так как стрелка компаса является магнитом, в магнитном поле земли один конец показывает северное направление и называется северным полюсом (N), а противоположное направление называется южным полюсом (S). Согласно цели магниты бывают разной формы: прямоугольной, ромбовой, круглой и другие. Какой бы формы не был магнит, у него имеется северный и южный полюса.

         Если поместить намагниченный стержень в железные опилки, а потом вынуть, то можно заметить, что опилки притягиваются к двум концам магнита, а на центральной части, называемой нейтральной линией, опилок не будет. Если разделить намагниченный стержень на две части, то образуются два магнита с одноименными полюсами на двух концах. Если дальше разделить намагниченный стержень на мелкие частицы, то образуются индивидуальные магниты с южным и северным полюсами. Вот поэтому невозможно сделать магнит с одним (N и S).

         Если рядом у северного полюса N (или южного S) какого-либо магнита поставить кусок стали, то он приобретет свойство притягивать к себе железные материалы и конец куска, расположенный близко к полюсу магнита будет южным полюсом, противоположный конец северным полюсом. Если два полюса расположены на определенном расстоянии друг от друга, то их одноименные полюса отталкиваются между собой, а разные полюса притягиваясь друг к другу образуют силу взаимодействия.

          Вокруг каждого намагниченного тела образуется магнитное поле, это поле является материальной      областью и здесь наблюдается влияние магнитной силы. Магнитное поле направлено по направлению магнитных линий от северного полюса к южному. Атомы не имеющие магнитные моменты или материалы атомы которых невозможно намагничивать называют диамагнетиками. К ним относятся абсолютное множество многих материалов, встречающихся в природе и некоторые материалы (медь, свинец, цинк, серебро и др.).

             

3.2.2.4 Что такое теплота: движение или теплород?

 

         Изучение тепловых явлений на основе опыта позволило подойти ближе к решению вопроса о природе теплоты.

         Ещё в XVII веке некоторые учёные, исходя из представлений об атомном строении тел, считали, что нагретость тел есть проявление движения молекул. Для обоснования этой точки зрения они приводили в качестве примеров опытные факты, в которых связь между движением и теплотой не вызывала сомнений. Так, французский философ Декарт, который был сторонником взгляда на теплоту как на род движения, ссылался на то, что, потирая ладони рук одна о другую, можно их согреть. Английский физик и химик Бойль также отмечал, что при ударах тела нагреваются. В одном из своих сочинений он писал: «Когда кузнец постепенно выковывает какую-нибудь вещь из железа, металл при этом необыкновенно сильно нагревается, и так как при этом, кроме сильных ударов, ничего не происходит, то эти удары приводят частицы тела в движение». Бойль был, как видно из этих слов, близок к правильному пониманию сущности природы теплоты.

         Представление о теплоте как об особом роде движения частиц тела особенно глубоко было развито в середине XVIII века великим русским учёным Ломоносовым, идеи которого близки к современной молекулярно-кинетической теории. Ломоносов не сомневался в реальном существовании молекул, которые он называл корпускулами.

         На основе своей теории он объяснил некоторые свойства газов, в частности закон Бойля – Мариотта. Согласно взглядам Ломоносова на природу теплоты движение тела как целого не может являться причиной теплоты, поскольку при таком движении тело не всегда нагревается. Отсюда он заключает, что природа теплоты состоит во внутреннем движении корпускул тела. При этом движение корпускул рассматривалось им как вращательное. На основе своих представлений Ломоносов объяснил многие тепловые явления, такие как теплопроводность, плавление и т.д.

 

3.2.2.5 Теплород

 

         Теория теплорода возникла в 20-х годах XVIII века. Автором её был учитель Ломоносова, немецкий физик Христиан Вольф. Согласно его теории, развитой затем другими учёными, теплород представлял собой невесомую жидкость, содержащуюся в телах. Приток теплорода в тело должен вызывать его нагрев, убыль – охлаждение.

         Многим учёным того времени казалось вполне убедительным объяснение тепловых явлений наличием в телах особой жидкости – теплорода, поскольку многие другие свойства тел, например электрические и магнитные, также объяснялись присутствием в телах особых невесомых жидкостей («флюидов» - от латинского слова «флюидус» - текучий, жидкий). Теория теплорода удовлетворительно объясняла известные в то время тепловые явления.

         Так, расширение тел при нагревании считалось результатом проникновения теплорода в поры тела при его нагревании. Опыт флорентийских академиков, позволивший открыть тепловое излучение тел, теория теплорода объясняла как концентрацию теплорода в фокусе вогнутого зеркала. Эта теория, таким образом, удовлетворительно объясняла те явления, которые не могла объяснить корпускулярная теория теплоты.

         Укреплению представления о теплороде способствовали проведённые в середине XVIII века петербургским академиком Рихманом и английским физиком Блэком калориметрические исследования. Рихман изучал смеси различно нагретых масс одной и той же жидкости и установил известную из школьного курса физики формулу для определения температуры такой смеси. Блэк был знаком с формулой Рихмана и решил применить её для вычисления температуры смеси льда и воды. 

 

3.2.2.6 Что такое внутренняя энергия?

 

         Впервые термин «энергия» для обозначения кинетической энергии (которая раньше называлась «живая сила) был предложен английским физиком Т.Юнгом в 1807 г. Это слово греческого происхождения и в переводе на русский язык означает «деятельность». Но физический смысл этого понятия был раскрыт только после установления закона сохранения и превращения энергии.

         Мы знаем, что существуют различные формы энергии: механическая (двух видов – кинетическая и потенциальная), электрическая, атомная и др. С каждой формой энергии связана определённая форма движения материи. Например, с механическим движением связана кинетическая энергия, с такой формой движения материи, как электрический ток, связана электрическая энергия и т.д. С молекулярным движением, которое мы назвали тепловой формой движения материи, связана также соответствующая форма энергии, которую называют внутренней энергией. Внутренняя энергия – это такая форма энергии, которая не зависит от движения тела как целого или его относительного расположения среди других тел.

         Внутренняя энергия определяется только кинетической энергией атомов и молекул тела (поскольку они находятся в постоянном движении) и их потенциальной энергией, зависящей от наличия сил сцепления (иногда, где это необходимо, учитываются ещё и другие формы энергии, как внутриядерная, электромагнитная и т.д.).

         Превращение одной формы энергии в другую всегда связано с превращением соответствующих форм движения материи. Например, при движении одного тела по поверхности другого обе поверхности вследствие трения нагреваются. В этом случае мы имеем  дело с превращением механической энергии во внутреннюю энергию трущихся тел и одновременно с превращением механической формы движения материи в тепловую форму её движения. Тепловая форма движения материи в свою очередь может превращаться в другие формы движения. Такой процесс имеет место, в частности, в явлении термоэлектричества, когда в цепи, состоящей из двух разнородных металлов, возникает электрический ток, если один из спаев цепи нагревать, а другой -  охлаждать.

         С этой точки зрения закон сохранения и превращения энергии устанавливает взаимопревращаемость различных форм движения материи в строго определённых количественных отношениях. Физическая величина, которая остаётся постоянной независимо от изменения формы движения, и есть энергия. Следовательно, мы можем дать следующее определение этой величины: энергией называется физическая величина, являющаяся общей количественной мерой превращения различных форм движения материи.   

 

3.2.2.7 Теплоёмкость газов

 

         Для того, чтобы можно было сравнивать различные вещества в отношении нагревания их на одно и то же число градусов, была введена особая физическая величина – удельная теплоёмкость. Обычное, известное читателю определение этой величины гласит6 удельной теплоёмкостью называется физическая величина, измеряемая количеством теплоты, которое необходимо сообщить одному грамму вещества для повышения его температуры на один градус. Термин «теплоёмкость» возник ещё в эпоху господства теории теплорода, когда считали, что теплоёмкость определяет запас теплорода, содержащегося в данном теле. Теперь мы знаем, что никакого запаса теплоты не существует, что речь может идти только об изменении внутренней энергии тела путём теплообмена его с другими телами. Теплоёмкость определяет не запас внутренней энергии тела, а только ту её часть, которую необходимо телу сообщить для того, чтобы повысить температуру его на 1 градус С.

         Теплоёмкость одного и того же тела не является постоянной величиной. Она зависит от характера процесса, который сопровождает нагрев тела, и от температуры тела. Теория и опыт показывают, что температурная зависимость теплоёмкости особенно сказывается при высоких и очень низких температурах. При обычных же средних (так называемых «комнатных» температурах) теплоёмкость изменяется с температурой незначительно, и поэтому её можно считать постоянной величиной (особенно для жидких и твёрдых тел).

         Зависимость теплоёмкости от характера процесса особенно ярко выражена у газов.

         Чаще всего у газов различают две теплоёмкости: при изохорном процессе (постоянном объёме) и изобарном процессе (постоянном давлении).

         Расчёты показывают, что молярные теплоёмкости всех одноатомных газов (например, аргона, гелия, и др.) независимо от их химической природы должны иметь одну и ту же величину. Удельные теплоёмкости у газов будут различны, так как газы имеют неодинаковый молекулярный (или атомный) вес. Теория также показывает независимость теплоёмкости от температуры, однако этот вывод оправдывается только при невысоких температурах.

        

3.2.2.8 Изменение агрегатного состояния вещества

 

         Процесс превращения вещества из одного состояния в другое, например из твёрдого кристаллического состояния в жидкое или из жидкого в газообразное, полностью объясняется как с точки зрения молекулярно-кинетической теории, так и на основании энергетических представлений.

         Рассмотрим плавление твёрдого кристаллического тела, например куска металла. Мы знаем, что расплавить тело можно лишь при сильном его нагревании. Сначала тело просто нагревается, что выражается в повышении его температуры. Но это повышение температуры происходит только до определённого предела – температуры плавления.

Как только эта температура будет достигнута, начнётся собственно процесс плавления – переход тела из твёрдого состояния в жидкое. Отличительной чертой этого второго этапа является постоянство температуры тела, которая не изменяется до того момента, пока тело полностью не расплавится.

         Заключительным, третьим этапом процесса плавления будет нагревание получившегося расплава. При этом происходит дальнейшее повышение температуры расплавленного тела.

         Расплав может вновь превратиться в твёрдое кристаллическое вещество, если его охлаждать. При этом расплав остаётся жидким до тех пор, пока его температура не понизится до температуры кристаллизации, равной температуре плавления. С этого момента дальнейшее понижение температуры прекращается и расплав постепенно отвердевает, т.е. кристаллизуется. После окончания этого процесса тело, ставшее твёрдым, вновь охлаждается, пока не примет температуру окружающей среды.

Поэтому, для того чтобы твёрдое тело расплавилось, ему необходимо сообщить дополнительную энергию, равную разности внутренних энергий расплава и кристалла. Эту дополнительную энергию можно сообщить двумя путями: либо в процессе теплопередачи (нагревом), либо путём совершения механической работы (трение).

 

3.2.2.9 Тепловое движение в жидкостях и твёрдых телах

        

Тепловое движение в жидкостях изучено в гораздо меньшей степени, чем в газах и твёрдых телах. Объясняется это тем, что здесь уже нельзя вводить упрощённые идеализированные представления о движении молекул, как это могли делать при изучении свойств газов. Значительный вклад в изучение теплового движения молекул жидкости внесли учёные Б.И. Данилов, Я.И. Френкель и др.

         Основное отличие жидкости от газа, как хорошо известно, каждому, заключается в том, что, жидкость занимает ограниченный объём, в то время как газ стремится распространиться по всему предоставленному ему объёму. Уже одно это говорит о существенном различии в характере молекул и действующих между ними сил в жидкостях и газах. Силы молекулярного взаимодействия в жидкости значительно больше, а скорости движения молекул уже недостаточны, чтобы преодолеть взаимное притяжение

До исследований Френкеля учёные полагали, что молекулы жидкости движутся столь хаотично, как и в газах, и что жидкость можно рассматривать как очень сильно уплотнённый газ. Однако такое представление о характере движения молекул жидкости, как показал учёный, является неверным.

Основная особенность движения молекул жидкости состоит в том, что они не имеют такой свободы перемещения, как у газов. По своим свойствам и структуре жидкость занимает промежуточное положение между газообразным и твёрдым состояниями вещества, приближаясь при температуре кристаллизации к строению твёрдых тел, а при более высоких температурах – к структуре газов. Как же происходит движение молекул жидкости? Это движение можно представить себе так, как будто бы  каждая молекула стремится выйти из окружения ближайших соседей, в котором она пребывает.

Таким образом, она совершает внутри этого окружения колебательные движения. Именно таким характером движения и объясняется большая текучесть (подвижность) жидкости.

 

3.2.2.10 Мера необратимости и закон о направленности процессов

 

Степень необратимости реального процесса может быть неодинаковой. В одном случае состояние окружающих тел изменяется больше, чем в другом. Можно ли количественно оценить эту степень необратимости? Казалось бы, что в качестве меры необратимости можно было бы взять величину работы, эквивалентную количеству теплоты, перешедшей к окружающим телам и вызвавшей изменения их состояния. При обратимом процессе эта работа равна нулю, так как в этом случае состояние окружающих тел не изменяется.

Но такой способ оценки необратимости оказался неправильным. Немецкий физик Клаузиус ввёл для этой цели особую физическую величину, которую назвал энтропией. Это слово греческого происхождения и в переводе означает «превращение». Тем самым Клаузиус подчеркивал особый характер этой величины, связанной с превращением энергии в тепловых процессах.

Для того чтобы выяснить физический смысл энтропии и понять, почему она может являться мерой необратимости, рассмотрим работу воображаемой тепловой машины, в которой отсутствуют потери энергии за счёт трения и теплопроводности, а рабочим веществом является идеальный газ. Далее предположим, что рабочими процессами, переводящими газ из начального состояния в конечное, являются только изотермический и адиабатный процессы.

Такая машина называется идеальной тепловой машиной, так как из сказанного ясно, что её рабочий цикл является обратимым процессом. Работу такой машины впервые теоретически исследовал выдающийся, но, к сожалению, рано умерший французский инженер Сади Карно в 20-х годах прошлого столетия. Карно установил, что непременным условием работы тепловой машины должно явиться наличие тепловых «резервуаров» с разными температурами, один из которых принято называть нагревателем (тот, у которого более высокая температура), а другой – холодильником. Нагревателем является обычно топка, от неё рабочее вещество получает энергию, а холодильником может быть окружающая машину среда (ей отработавший газ отдаёт часть своей внутренней энергии).

 

 

3.2.2.11 Ядерная энергетика в малых странах Центральной Европы

 

         Электроэнергетика небольших стран Центральной Европы зависит в значительной степени от импорта природных энергоносителей. Из них только Румыния, Словакия и Словения располагают достаточно большими ресурсами гидроэнергии.

         Поэтому в большинстве стран Центральной Европы построены АЭС для устойчивого обеспечения потребностей в электроэнергии.

         В 70-80-е гг. отмечались высокие темпы развития экономики этих стран, соответственно, были намечены большие планы развития ядерной энергетики. Политические изменения в конце 80-х и начале 90-х годов привели к общему экономическому спаду, снижению потребления электроэнергии в промышленности. Возникли финансовые проблемы, которые оказали влияние на выполнения ядерно-энергетических программ.

         Большая часть ядерных энергоблоков в регионе была построена по советским проектам ВВЭР–440/230 и ВВЭР–1000/320. Первый построенный в Центральной Европе блок АЭС «Богунице 1» (Чехия) имел реактор национальной фирмы Skoda.

         АЭС Румынии и Словении были построены по устаревшим проектам РБМК.

         На совещании семи ведущих стран Запада (Мюнхен 1992 г.) европейским странам было предложено по возможности раньше вывести из эксплуатации блоки АЭС с реакторами ВВЭР– 440/230 и РБМК.

         Болгария. На АЭС приходится 45% вырабатываемой в стране электроэнергии. Окончательная остановка в декабре 2002 г. 1 и 2-го блоков АЭС «Козлодуй» привела к снижению производства электроэнергии на 10%. Кроме того, ухудшилось экономическое положение государственной фирмы «KNPP», эксплуатирующая АЭС «Козлодуй». Это связано с тем, что блоки 1 – 4 уже окупили капитальные затраты и издержки производства электроэнергии на них были низкими. До 2002 года на АЭС Болгарии производилась самая дешевая электроэнергия на юго-востоке Балканского полуострова. Экспорт позволял покрывать почти 45% зимнего регионального дефицита электроэнергии.

         По скорым остановкам двух следующих блоков (3-го и 4-го) существуют разногласия как между Болгарией и ЕС, так внутри руководства страны. Программа ЕС предписывает остановку этих блоков к 2006 году, но часть Правительства и фирма «KNPP» настаивают на продлении эксплуатации до 2008 и 2010 годов соответственно, то есть до окончания 30-летнего проектного срока эксплуатации, так как эти блоки были модернизированы. Согласно заключению экспертной российско-болгарской комиссии по безопасности, блоки 3 и 4 после ряда модификаций 1997-2002 годов ближе по своей модели к более совершенному второму поколению ВВЭР-440/213. Общие затраты на модернизацию составили 700 млн. евро. Положительную оценку системе безопасности блоков дали также специалисты фирмы «Framatome ANP».

3.2.2.12 Приливные электрические станции

 

Энергия морских приливов, или, как иногда её называют, «лунная энергия», известна человечеству со времён глубокой древности. Эта энергия ещё в далёкие исторические эпохи использовалась для приведения в движение различных механизмов, в особенности мельниц. В  Германии с помощью энергии приливной волны орошали поля, в Канаде – пилили дрова. В Англии приливная водоподъёмная машина служила в прошлом веке для снабжения Лондона водой.

Существует огромное количество остроумных проектов приливных технических установок. Только во Франции к 1918 г. было опубликовано более 200 таких патентов. В начале ХХ в. предпринимались попытки сооружения мощных приливных электростанций. В США в 1935 г. было начато строительство ПЭС мощностью 200 тыс. кВт. Вскоре строительство, на которое ушло 7 млн. долл., было прекращено из-за выявившейся высокой стоимости электроэнергии (на 33% больше стоимости на тепловой станции). По составленному в 1940 г. в СССР проект Кислогубской ПЭС вырабатывал бы электроэнергию стоимостью в 2 раза больше, чем у речных электростанций.

Приливные электрические станции (ПЭС) выгодно отличаются от ГЭС тем, что их работа определяется космическим явлениями и не зависит от многочисленных погодных условий, определяемых случайными факторами.

Наиболее существенный недостаток ПЭС – неравномерность их работы. Неравномерность приливной энергии в течение лунных суток и лунного месяца, отличающихся от солнечных, не позволяет систематически использовать её в периоды максимального потребления в системах. Можно компенсировать неравномерность работы ПЭС, совместив её с ГАЭС. В то время, когда имеется избыточная мощность ПЭС, ГАЭС работает в насосном режиме, потребляя эту мощность и перекачивая воду в верхний бассейн. Во время спадов в работе ПЭС в генераторном режиме работает ГАЭС, выдавая электроэнергию в систему. В техническом отношении такой проект удачен, но дорогостоящ, так как требуется большая установленная мощность электрических машин.

Также удачно ПЭС может сочетаться с речной ГЭС, имеющей водохранилище. При совместной работе ГЭС увеличивает мощность при спаде мощности ПЭС и её остановке; в то время как ПЭС работает с достаточно большой мощностью, ГЭС запасает воду в водохранилище. Таким образом, можно уменьшить как суточную, так и сезонную неравномерность работы ПЭС.

            

3.2.2.13 Геотермальная энергия

 

         На планете имеются значительные запасы геотермальной энергии. Эта энергия практически неисчерпаема и ее использование весьма перспективно. Земля непрерывно отдает в мировое пространство теплоту, которая постоянно восполняется за счет распада радиоактивных элементов.

         Термальные воды широко применяются для отопления и горячего водоснабжения в ряде стран. Так, столица Исландии Рейкьявик почти полностью обогревается теплотой подземных источников. В больших масштабах  термальные воды для теплоснабжения используют в Австралии, Новой Зеландии, Италии.

         Эксплуатация первой геотермальной электростанции была начата в Италии в 1904 г. Интерес таким станциям возрос в последние годы в связи с резким увеличением цен на ископаемое топливо на мировом рынке.

         Практическое использование теплоты Земли зависит от глубины залегания горячих источников. Чтобы объяснить природу геотермальных явлений, рассмотрим наиболее интересное из них -  извержение вулкана. По мере увеличения глубины земной коры, или литосферы, повышается температура. На глубине 40 км температура равна 1200ºС. При этой температуре и атмосферном давлении должно происходить плавление пород. Однако в земных недрах на такой глубине повсеместно плавления не происходит из-за большого давления – порядка 1210 МПа.

         В тех местах, где давление, обусловленное весом покрывающих пород, снято или значительно уменьшено, происходит плавление. Подобные явления наблюдаются при перемещениях земной коры, когда наряду с образованием складок при сжатиях образуются трещины при растяжениях. Расплавившаяся в трещинах масса может достигать поверхности Земли и выходить в виде лавы, горячих газов и водяного пара. Иногда такая масса, поднимаясь по трещинам и разломам, не доходит до поверхности Земли вследствие расширения и уменьшения давления. При этом нагретые теплотой больших глубин породы медленно остывают в течение десятков и сотен тысяч лет.

         Передача теплоты от разогретых пород происходит за счет теплопроводности покрывающих пород и конвекции, выделяющихся из массы горячих газов и водяного пара. Горячие газы и пар, поднимаясь по трещинам к поверхности Земли, могут встретить воду, которую они нагревают. Нагретая вода выходит на поверхность в виде горячих источников. Энергию нагретой воды можно использовать на геотермальных электростанциях. Объем выходящей на поверхность воды с течением времени меняется.

        

3.2.2.14 Эксергия

 

При анализе свойств тепловых машин обычно составляют энергетический баланс, иногда называемый тепловым балансом. Например, при рассмотрении тепловых станций приводится баланс теплоты, в котором, как правильно, за 100%  принимается теплота, и получаемая при сжигании органического топлива, и далее указываются составляющие расхода этой теплоты на выработку  электроэнергии, потери в различных элементах: паропроводах, конденсаторах, турбинах и т.д. При этом необходимо учитывать качество теплоты, характеризуемое эксергией – максимальной способностью материи к совершению работы в таком процессе, конечное состояние которого определяется условиями термодинамического равновесия с окружающей средой.

Уменьшение потерь теплоты наиболее эффективно там, где эксэргия больше. Очевидно, что чем ближе температура рабочего тела к температуре  окружающей среды, тем практическая пригодность тепловой энергии ниже. В конденсаторах ТЭС температура окружающей среды, поэтому возникающие, в них большие потери энергии отражают, потери в других звеньях цепочки преобразований энергии и указывают на несовершенство тепловых процессов.

Качество энергии в конденсаторах низкое, его снижение происходит на предшествующих этапах преобразования энергии. Таким образам, тепловой баланс не позволяет выявить элементы тепловой установки, в которых протекают процессы, снижающие качество энергии.

Окружающая среда содержит, по существу, неограниченное количество теплоты, однако ее качество, определяемое практической пригодностью, в соответствии со вторым законом термодинамики равно нулю. Для оценки практической пригодности энергии, содержащейся в материи, важно знать не только количество эксергии к объему термодинамического и агента. Чем выше концентрация эксергии, тем лучше показатели сооружения и эксплуатации энергетических установок. 

 

3.2.2.15 Циклоны и антициклоны

 

         Вопрос, какая погода будет завтра, всегда занимал людей. Не успеют утром встать – сразу к окну или к телевизору: что там метеорологи нам напредсказывали? Если болит голова, мы уже привыкли кивать на магнитную бурю.

         Сейчас мы знаем, что циклон – это атмосферное возмущение с пониженным давлением в центре и вихревым движением воздуха. Антициклон, напротив, является атмосферной областью, характеризующейся повышенным давлением.

         Но около 300 лет назад люди этого не знали. Однако они обратили внимание, что в атмосфере происходят определенные движения, связанные с изменением давления и погоды. При низком давлении часто идёт дождь, при высоком – светит солнце. Смена давления явилась следствием прохождения через определенную местность циклонов и антициклонов. Немецкий физик Отто фон Генрике впервые обнаружил эти барические образования в 17 веке при помощи им же изобретенного примитивного барометра.

Области пониженного и повышенного давления, с которыми связана погода, огромны и перемещаются в соответствии с определенными законами. Чтобы лучше понимать их сущность пришлось научиться строить карты погоды.

         Первая синоптическая карта России была составлена в 1872 году в Главной физической обсерватории.

         Противоположностью циклона по всем параметрам является антициклон. Из центра антициклона воздух растекается к его границам, перемещаясь сверху вниз, уплотняясь и нагреваясь до 5-10 градусов Цельсия на 1 км вниз по вертикали. От нагревания воздуха уменьшается его насыщение водяным паром, рассеиваются облака и прекращаются осадки. Поэтому в антициклоне никогда не бывает мощных кучевых облаков, а небо, чаще всего, ясное. Погода в антициклоне безветренная, сухая и малооблачная. Зимние антициклоны несут сильные холода. В летних антициклонах стоит ясная и жаркая погода, а порой отмечается даже засуха. 

 

3.2.3 Для  студентов  специальности  «Электроэнергетика»

 

(См. Составитель Ажибаева М. А.  Русский язык-2.  Варианты семестровых заданий по переводу технической литературы для студентов электроэнергетического факультета. – Алматы: АИЭС, 2007).            

 

3.2.4 Для  студентов  направления  подготовки  «Вычислительная техника»

 3.2.4.1 Вычислительная техника

 

         По признаку физической формы представления обрабатываемой информации различают аналоговые, цифровые и аналого-цифровые (гибридные) средства вычислительной техники. В аналоговых средствах вычислительной техники  обработке подвергаются физические величины (токи, напряжения и другие), которые в определенном непрерывном диапазоне моделируют математические величины. В цифровых средствах вычислительной техники обработке подвергаются цифровые (дискретные) коды математических величин. В аналого – цифровых (гибридных) средствах вычислительной техники применяются обе указанные формы представления величин.

         По степени универсальности в обработке информации средства вычислительной техники подразделяются на машины общего назначения (универсальные) и специализированные. Первые служат для решения широкого класса задач, вторые – для решения узкого класса или даже единственной задачи. По степени автоматизации обработки информации различают  вычислительные инструменты (линейки, счеты и тому подобные), приборы (планиметры, арифмометры, корреляторы и тому подобные) и машины. На современном этапе развития вычислительной техники широко используются вычислительные машины и их комплексы.

         Простейшим примером аналогового вычислительного инструмента является логарифмическая линейка, изобретенная еще в конце 15 столетия. Польский математик Б. Абданк – Абаканович в 1878 изобрел аналоговый интегратор, называемый интеграфом. Идеи Абданк – Абакановича были положены в основу первой вычислительной машины для решения дифференциальных уравнений, построенной  в 1904 русским математиком и механиком А. Н. Крыловым для решения задач кораблестроения. Во втором десятилетии 20 столетия разработан  метод моделирования, на основе которого в последующем развились вычислительные устройства, использующие электропроводящую бумагу.

 

3.2.4.2 Виртуальная память и подкачка памяти    

        

Графический интерфейс программ требует очень много места в памяти, а используя возможности многозадачности, пользователи запускают несколько больших программ одновременно. В этих условиях операци­онная система организует на жестком диске (дисках) дополнительную виртуальную память большого объема.

Виртуальная память - области оперативной и внешней памяти (на жестком диске), которые создаются операционной системой, чтобы вы­полнять на компьютере несколько больших программ, обрабатывать объемы данных больше, чем' емкость реально (физически) установ­ленной оперативной памяти. На диске создается специальный файл подкачки (англ. swap-file, page-file) для временного хранения страниц виртуальной памяти. Файл подкачки составляется из данных, которые понадобятся процессору для выполнения программ. Этот временный файл размещает часть данных в ожидании их перекачки в физическую оперативную память по мере затребования процессором. Менее актуальные данные, которые в ближайшее время не потребуются, отправляются в файл подкачки.

          При долгом редактировании больших документов и графических изображений, одновременной работе многих программ операцион­ная система «перегружает» диск разбухшим файлом подкачки и может работать нестабильно. При нехватке физически установленной опе­ративной памяти резко возрастает число обращений к жесткому диску, что тормозит работу. Лучше, не дожидаясь сбоя, иногда принуди­тельно' сохранять обрабатываемый документ' или изображение, а в графическом редакторе применять команду Очистить память от «ис­тории» предыдущих команд, При длительной работе рекомендуется иногда перезагружать операционную систему. При правильном завер­шении работы программ операционная система удаляет временные файлы с жесткого диска. Но в случае сбоя программы, зависания си­стемы и аварийного завершения работы на диске могут остаться фраг­менты файлов.

 

3.2.4.3 Устройства персонального компьютера

 

Аппаратное обеспечение (hardware, «железо») - электронные, электриче­ские и механические устройства, входящие в состав системы или сети.

Устройство - любое оборудование в корпусе компьютера или под­ключенное извне, в том числе по сети, которое может выполнять опе­рации ввода и вывода данных, например жесткий диск, клавиатура, мышь, принтер. Устройства одинакового назначения могут иметь раз­ную спецификацию (конструктивное решение, параметры, управление).

Минимальный состав персонального компьютера в настольном вари­анте: системный блок, монитор, клавиатура и мышь.

Системный блок содержит основные электронные схемы и устрой­ства, которые позволяют компьютеру работать, управляют и вычисля­ют. В системном блоке находятся материнская (системная) плата с процессором и оперативной памятью, устройства внешней памяти (накопитель на жестком диске, дисководы дискет и компакт-дисков) для ввода и долговременного хранения информации, (чтения и запи­си), блок питания. 

         Клавиатура - стандартное устройство ввода информации, переда­ющее в компьютер символы или команды.

Монитор (или дисплей) - стандартное устройство вывода, отобра­жения информации в форме знаков, графического и видеоизображе­ния на электронном экране. Современные программные средства ис­пользуют монитор как инструмент организации графического взаимодействия с пользователем, в частности для совместного ввода информации с помощью мыши и клавиатуры.

Мышь - устройство позиционирования указателя на экране, поз­воляющее без использования клавиатуры выделять, перемещать, из­менять объекты, отдавать команды.

Периферийное устройство, периферия - часть аппаратного обеспече­ния, конструктивно отделенная" от основного блока вычислительной системы.   Периферийные устройства предназначены для внешней обработки данных, их подготовки, ввода, хранения, управления, зашиты, вывода и передачи по каналом связи, но не являются существенно необходимыми. 

 

3.2.4.4 Оперативная память

 

Оперативная память – память временного хранения данных и команд, необходимых процессору для выполнения операций в текущем сеансе работы. Память отличается особо быстрым доступом к чтению и записи данных процессором или другими устройствами. Работа компьютера – это, прежде всего работа процессора с оперативной памятью. Обычно, если термин «память» используют без уточнения, какая память, то имеют в виду оперативную память, другое названия ­оперативное запоминающее устройство (03У).

При включении компьютера в оперативную память загружаются с диска программы и данные для работы операционной системы и рабо­ты' отдельных устройств, а затем прикладные программы, которые от­крывает пользователь, обрабатываемые документы. Оперативная па­мять хранит данные только на время, пока компьютер включен, поэтому она временная (на время сеанса работы) и энергозависимая (по­ка подают энергию, источник питания). Данные в памяти утрачиваются при выключении компьютера или перезагрузке операционной системы.

Процессор выполняет вычисления по программе, размещенной в оперативной памяти, обменивается с памятью данными, отправляет данные из памяти во внешние запоминающие устройства или в сеть. Доступ к данным оперативной памяти происходит гораздо быстрее, чем к данным внешней памяти, например жесткого диска, поэтому она и называется оперативной - быстродействующей.

Объем оперативной памяти определяет, насколько большие про­граммы, могут выполняться, а также сколько данных будет подготов­лено им для доступа, сколько программ могут выполняться одновре­менно, что очень важно для быстродействия. В персональные компьютеры устанавливается память 512 Мбайт и более, этого требу­ют современные операционные системы и прикладные программы, игры. У сервера объем оперативной памяти может превышать гига­байт. Такая оперативная память через несколько лет может стать нор­мой и для обычного персонального компьютера.

Оперативная память физически выполняется на микросхемах, со­стоящих из многих запоминающих ячеек (каждая со своим адресом) для электрической записи, считывания и обновления двоичных дан­ных. Память увеличивают, вставляя еще одну микросхему.   

 

3.2.4.5 Монитор

 

Монитор  (дисплей) - устройство визуального вывода информации с компьютера на экран в виде текста, таблиц, рисунков, чертежей и ви­деоизображения:

Экраном называется' поверхность, на которой отображается ин­формация. Свечение обеспечивает электронно-лучевая трубка, жид­кокристаллический экран, плазма, другие технологии.

Основные параметры мониторов

Размер экрана по диагонали: 14, 15, 17 дюймов и более мониторы IB 14 и 15 дюймов дешевле, но для офисного и домашнего использования в настоящее время рекомендуются как более удобные мониторы с экраном 17 дюймов, а для профессиональной компьютерной графики и издательских работ - более 17 дюймов.

Монитор с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) создает изображение аналогично телевизору: три электронных луча разного цвета вызывают свечение точек поверхности экрана и прорисовывают близко расположенные горизонтальные линии-строки. Излучение с экрана и от блока питания таких мониторов должно удовлетворять требованиям стандартов безопасности.

Размер видимой области в мониторе с ЭЛТ меньше размера экрана. Например, у монитора с экраном 17 дюймов видимая диагональ 16,1 дюйма .

В операционной системе Windows команда Пуск, Настройки, Панель управления, Экран открывает настройки: разрешение экрана, ко­личество цветов, частота «смены кадров» (частота обновления изображения на экране). 

Разрешающая способность, разрешение экрана - количество точек -пикселей одной строке по горизонтали и по вертикали регулируется Настройкой видеорежима, например 1024х768 точек, 1280х1024 точки.

Частота регенерации экрана - число обновлений кадров изображения в секунду на экране. Измеряется в герцах (разах в секунду) и составляет 50 ГЦ и выше. Мерцание на частоте не ниже, 85 Гц почти не утомляет глаза. При обновлении считывается цифровое представление, хранимое видеопамятью, и электронный луч, пробегая по экрану, рисует горизонтальными линиями - строками кадр, потом  следующий.

Количество цветов на экране зависит от того, сколько бит данных описывает цвет точки, или, как говорят, какова глубина цвета. Глубина в 24 бита дает 224 =16777216, то есть примерно 16 миллионов цветов (high color).

Шаг точек в покрытии экрана (clot pitch) - расстояние между точ­ками излучения одного цвета, например 0,24-0,25 мм.

Тип сигнала, который монитор готов принять от системного блока для создания изображения, - цифровой или аналоговый. В цифровых мониторах яркость и цвет поступают в цифровых данных, так работают монохромные (одноцветные) или «мало цветные» мониторы. У аналого­вых мониторов цветом и яркостью управляет сигнал, аналогичный на­пряжению яркости в телевизоре. Аналоговый сигнал формирует по ци­фровым кодам видеокарта - схема в' системном блоке компьютера.

 

3.2.4.6 Программы, программирование

 

Программное обеспечение (ПО) - набор программ и подпрограмм

(вспомогательных, подчиненных работе основных программ), обес­печивающих обработку или передачу данных, полноценную работу   компьютера. ПО предназначено для многократного использования и применения разными пользователями. Это информационная компо­нента компьютера в отличие от устройств - физической, аппаратной компоненты. По ГОСТу 19781-90, программное обеспечение - сово­купность программ системы обработки информации и документации, необходимой для эксплуатации этих программ.

Программа - полный, достаточный набор команд, выполнение ко­торых заставляет компьютер вести себя определенным образом и за конечное число шагов решить конкретную задачу.

Правовое определение: «Программа для ЭВМ - это объективная форма представления совокупности данных и команд, предназначен­ных для функционирования электронных вычислительных машин (ЭВМ) и других компьютерных устройств с целью получения опреде­ленного результата». Под программой для ЭВМ подразумеваются так­же подготовительные материалы, полученные в ходе ее разработки, и порождаемые ею аудиовизуальные отображения». Без программ компьютер бесполезен. Программа на языке про­граммирования или в машинном коде описывает действия, которые компьютер должен выполнить в виде точной и подробной последова­тельности 'команд обработки данных. Программа подобна рецепту: содержит список ингредиентов (так называемых переменных) и ко­манд (инструкций), которые указывают компьютеру действия с пере­менными. Переменные могут представлять числа, текст, графические изображения.     ,

Программирование - разработка программ для решения задач на ЭВМ - состоит из следующих этапов:

•    формулировка задачи, общего плана решения;

• составления алгоритма - набора операций, команд на языке программирования;

• трансляция программы на языке программирования в машин­ный язык, преобразование текста программы в форму, воспринимае­мую устройствами компьютера;

•    отладка, устранение ошибок, улучшение, применение программы.

 

3.2.4.7. Компьютерная система. Операционная система

 

Система (от греч. sуstеmа - целое, составленное из частей; объедине­ние) - совокупность взаимосвязанных, регулярно взаимодействую­щих объектов, образующих определенную целостность для выполнения единой цели, каких-либо функций и задач. Системой называют иногда комплекс установленных организованных процедур (методов) для достижения определенной цели. Система выполняет свои функ­ции с учетом внешних условий и воздействий. 

Компьютерная система состоит из устройств (внутренних и пери­ферийных) и программ, которые, взаимодействуя, выполняют про­цессы обработки информации на одном или нескольких компьюте­рах. Система может включать в себя различные подсистемы и входить в качестве подсистемы в более крупную систему. Часть про­граммного обеспечения, отвечающая за готовность компьютерной системы к работе, образует в общей вычислительной системе важную подчиненную систему  - операционную.

Операционная система (ОС) - комплекс программ, которые обес­печивают выполнение других программ, распределение ресурсов компьютерной системы, ввод, вывод, сохранение данных, управление данными, предоставляют интерфейс (средство взаимодействия) с пользователем, выдают сообщения.

Ядро операционной системы - ее основная часть, загружающаяся в оперативную память после включения компьютера на все время работы управляющая всей операционной системой, памятью, выполнением прикладных программ, их взаимодействием с аппаратурой, определяет порядок и время работы различных программ с процессором, обрабатывает сбои аппаратуры и программ. 

Операционная система разрабатывается под набором команд процессоров конкретного семейства. Например, операционная система Microsoft Windows ХР создана для работы с процессорами корпорации Intel совместимыми с ними, имеющими одинаковый или аналогич­ный набор команд.

 

3.2.4.8 Работа в системе Windows

 

Операционные системы Мiсrosоft Windows версий 9x/2000jXP ис­пользуются в большинстве персональных компьютеров (обозначение Windows 9х соответствует версиям Windows 95 и 98). Они имеют гра­фический интерфейс, поддерживают многозадачный режим, управле­ние виртуальной памятью; к ним выпущено много прикладных про­грамм, есть возможность подключать разнообразные периферийные устройства и работать в компьютерной сети.

Вместе с операционной системой Windows, кроме собственно сис­темных программ, устанавливаются стандартные прикладные програм­мы - простые программы для работы и отдыха: редактирования текс­та, просмотра рисунков, мультимедиа.

Программа Блокнот - простой текстовый редактор одношрифтового набора, правки и просмотра текстовых файлов в окне.

         WordPad (Write) - текстовый редактор, который выполняет не­сложное форматирование текста, позволяет менять шрифт и кодировку символов (Windows или DOS), переходить к греческим и западноевропейским буквам.

Paint - графический редактор растровых (точечных) рисунков. Программа Калькулятор имеет графический интерфейс реаль­ного калькулятора. В обычном виде - кнопки арифметических действий, а в инженерном виде - кнопки математических функций команд.

Стандартные программы выполняют базовый набор простых ра­бот с текстом, графикой, вычислениями; запускаются они быстрее более сложных приложений. Можно установить разнообразные' до­полнительные прикладные программы.

 

3.2.4.9 Сканер

 

Cканер - периферийное устройство считывания аналоговых изображе­ний с поверхности, преобразования в оцифрованное изображение (электронный формат) для последующего хранения и обработки в компьютере с использованием программных средств. Сканеры счи­тывают изображение (рисунки, фотографии) и текст с бумаги или иных твердых носителей (отпечатки - с пальцев). Сам по себе сканер не может распознать символы и слова как текст, он передает на экран изображение документа. Для распознавания текста по сканированному изображению применяются программы распознавания.

Вообще, сканирование-это управляемый последовательно поэле­ментный обзор заданной зоны: сканирование воздушного пространства локатором, сканирование тела больного медицинским томографом, сканирование компьютерного жесткого диска программой в поисках ошибок размещения информации. Фотографирование делает снимок, сразу отображая весь объект, попавший в кадр, а сканирование готовит изображение, кропотливо просматривая в' объекте точку за точкой.

Ручные сканеры (роликовые) обрабатывают полосы документа ши­риной до10 см, компактны, но медлительны, имеют меньшее из всех сканеров разрешение (различают менее 10.0 точек на дюйм). Исполь­зуются в основном с переносными компьютерами. На смену ручным сканерам приходят сканирующие маркеры - устройства сканирования текстов, напоминающие большой маркер. Сканирующий наконечник ведут вдоль строк текста и получают распознанный текст, который пе­редается через инфракрасный порт в компьютер. Маркер перевода позволяет объединить три процедуры: сканировать текст, распознать, перевести и вывести на встроенный экран.

         Листопротяжные  сканеры автоматически протягивают сквозь себя отдельные листы сканируемых документов. Журнал или книгу не удастся пропустить через узкую щель и направляющие ролики.

Планшетные  сканеры  универсальны и наиболее распростра­нены: сканируемый бумажный доку­мент (отдельный лист, раскрытая книга) или предмет (часы, ткань) по­мещаются изображением вниз на плоский стеклянный планшет (обычно закрываемый сверху крышкой), под которым расположена подвижная каретка с источником света, оптической системой и линейкой светочувствительных элементов. Каретка движется и построчно считывает изображение с размещен­ного на планшете носителя. Планшетные сканеры могут иметь автоподатчик бумаги.

 

3.2.4.10 Память

 

          Память – способность компьютера обеспечивать хранение данных в запоминающих устройствах. Функции памяти: прием информации от других устройств, запоминание, выдача информации другим устройствам компьютера.

          В основу памяти компьютеров положены следующие так называемые принципы фон Неймана.

          1. Компьютеры на электронных элементах должны работать в двоичной системе счисления.

          2. Программа должна размещаться в памяти.

          3. По форме представления команды и числа одинаковы.

          4. Память должна быть организована вариантно, так как сложно реализовать запоминающее устройство, обладающее одновременно и высоким быстродействием, и большой емкостью.

          В соответствии с четвертым принципом в компьютере несколько видов памяти и запоминающих устройств, отличающихся емкостью памяти, временем хранения, методом и скоростью доступа к данным, избирательностью выдачи данных, надежностью работы.

          Для персонального компьютера самая быстрая – внутренняя память (взаимодействующая с процессором) имеет несколько уровней: постоянную (только читаемую) память, в которой помещаются программы, необходимые для запуска компьютера; оперативную память для хранения обновляемых данных; кэш – память, увеличивающую производительность процессора.                      

          Внешняя память более медленная, но и более вместительная – жесткие диски, удаленные и сменные накопители и носители (магнитные ленты, дисководы, компакт-диски СD и DVD).

 

3.2.5 Для  студентов  специальности «Информационные системы»

3.2.5.1 Аналоговые и цифровые линии связи

 

Данные, передаваемые по каналам связи, делятся на два типа:  аналоговые (голос обычной телефонной сети, сигнал радиовещания) и  цифровые (компьютерные цифровые сети и линии связи).

Термин «аналоговый» относится к сигналам, имеющим продолжительность, непрерывно передаваемым некоторое время. Звук - аналоговый сигнал, характеризующийся множеством уровней и частот. Электрический аналоговый сигнал в телефонную сеть и принимает из сети. Микрофон и наушник (динамик) преобразуют звуковой аналог сигналов электрический аналоговый сигнал и обратно. По телефонному кабелю распространяется электрический модулированный сигнал (модулируется, то есть изменяется во времени, какой-нибудь параметр, например амплитуда сигнала, но сигнал остается аналоговым).

Цифровые линии связи, как и аналоговые, используют для каждого канала несущий сигнал определенной частоты и модулируют этот сигнал. Но в отличие от аналоговой в цифровой связи передаются цифровые коды, а их можно передать за гораздо меньшее время. звучит сам источник голоса, музыки (звучание струны несколько секунд можно передать кодами частот и громкости менее чем за секунду).

В аналоговой связи две возможности выбрать канал связи: а) отдельная (проводная, оптическая) линия связи; б) отдельная часть линии (полоса частот). В цифровой связи появляется третья возможность: попеременно чередовать передачу данных разных каналов, фрагментов сообщений по одной линии и одной частоте.

Передача информации в цифровом виде (в виде нулей и единиц) устойчива к помехам, а специальные приемы позволяют восстанавливать искаженную и потерянную часть информации или получать повторно.

Линии связи могут быть выделенные и коммутируемые. Выделенная линия постоянно закреплена за источником и приемником формации, например телефонный канал от организации к поста­вщику сетевых услуг или к вышестоящей организации.

 

3.2.5.2 Модем

 

Модем (модулятор-демодулятор сигналов) - устройство, позволяющее обмениваться. информацией между компьютерами через телефонную сеть  путем взаимного преобразования цифровой и аналого­вой информации. Цифровые данные компьютера преобразуются в аналоговые сигналы и передаются по телефонной линии. Принимае­мые аналоговые сигналы преобразуются обратно в цифровую форму.

Модемы применяют для подключения к Интернету, установки прямого соединения с другим компьютером через телефонную сеть. отправки и приема факсов (при наличии факс-модема), входа в ком­пьютерную сеть.

Достоинства модема: простота установки, соединение с компьюте­ром в любой точке земного шара, где есть телефонные линии. Недо­статки: скорость передачи в сотни раз меньше, чем в локальной сети; низкая защищенность от помех.

Модемы бывают внешние (отдельное устройство) и внутренние.

Внешний модем одним выходом подключается к компьютеру, другим ­к телефонной линии. Внутренний модем в виде схемы устанавливается в системный блок, не загромождает стол, не требует отдельный блок питания.

         Модем не только передает данные, но выполняет отклик, согласова­ние условий передачи, сжатие данных, контроль качества связи для по­вышения скорости передачи, модемы сжимают данные перед отправкой (почти в два раза), распаковывают после получения.

Скорость передачи данных модемом измеряется в битах в секунду (бит/с). Для качественных - линий связи применяются модемы на 128 Кбит/с и выше. Скорость передачи информации в телекоммуни­кационных сетях постоянно возрастает. В 80-х гг. прошлого века теле­фонные кабели передавали 1 страницу в секунду. Сегодня оптоволоконный кабель передает десятки тысяч томов в секунду.

          

3.2.5.3 Информационная безопасность и защита информации

 

         Информационная безопасность - состояние защищенности информационной среды общества, обеспечивающее ее формирование, исполь­зование и развитие в интересах граждан, организаций, государства.

Но безопасность не просто состояние, а специфическая совокуп­ность условий деятельности и существования субъекта, контролируе­мых им (безопасность личности, производственных процессов и иные виды безопасности: политическая, военная, радиационная, экологи­ческая, информационная, юридическая). Находиться в безопаснос­ти - значит находиться в таких условиях, которые можно контролировать в процессе своей деятельности.

Защита информации (информационных систем) - сохранение ин­формации и данных так, чтобы не допущенные к ним лица или систе­мы не могли их читать или изменять, а допущенные лица или системы в доступе к ним не ограничивались. Защита информации опирается на комплекс мероприятий по обеспечению безопасных, благоприятных условий работы с информацией: хранения, обработки, передачи, защиты от несанкционирован­ной модификации, от блокирования доступа, отказа в обслуживании                правомочным пользователям и от предоставления доступа неправо­мочным пользователям, включая условия обнаружения и документи­рования угроз.

Контролировать все изменения условий деятельности субъектов защищаемой информацией принципиально невозможно, поэтому возможности защиты ограниченны и говорят об относительной безопасности.

Три базовых принципа защиты информации – конфиденциальность, целостность, доступность.

Конфиденциальность - защита важной (чувствительной, критичес­кой, ценной, конфиденциальной) информации от несанкциониро­ванного доступа. Конфиденциальная информация требует защиты и должна быть доступна только тем, кто имеет на это право, ее несанк­ционированное раскрытие, модификация или сокрытие. Может принести ощутимый убыток или (денежный) ущерб.

Целостность - защита точности и полноты информации и программного обеспечения. Компьютерная система (информационная система) должна обеспечивать неизменность информации в условиях случайного и (или) преднамеренного искажения (разрушения) при хранении, пере­даче и обслуживании. Информацию может создавать, изменять и уничтожать только авторизованное лицо (законный, имеющий право доступа пользователь). 

Доступность информации - обеспечение чтения информации . . обработки (в  частности, копирование, модификация и даже уничтожение) и основных услуг авторизованным пользователям в нужное для них время.

 

3.2.5.4 Системы управления базами данных

 

         Важная особенность реляционной базы данных состоит в том, что единая база данных· может распределяться по нескольким таблицам между которыми могут существовать связи типа «один к одному» и «один ко многим». Этим реляционная система отличается от простой одноуровневой базы данных, которая размещается в одной таблице например в Excel. Реляционная  база хранит данные таким образом, что их можно добавлять и использовать независимо от других хранящихся данных.

         Пользователю не обязательно знать все детали того, как физичес­ки хранится информация на компьютере (локальном или удаленном какие поля есть в таблицах, как они связаны и будут извлекаться из базы данных. Поэтому одну и ту же базу данных можно просматривать разными способами. Вместо общения с большим количеством отдельных файлов (текстовых, табличных, графических) создается единый интерфейс, с помощью которого добавляются новые записи, редактируются или удаляются имеющиеся.

         Система управления базами данных (СУБД) - программа, которая позволяет создавать и менять структуру базы, формы для ввода и просмотра информации, запросы для избирательного извлечения. СУБД избавляет от поиска и сбора необходимых фрагментов в различных файлах, от расчета числовых показателей вручную. По готовым формам, за­просам пользователи получают информацию и печатают отчеты, даже не имея представления о том, как структурирована база данных .

         Примером СУБД настольного типа является программа Micrоsoft -Аccess, выполняющая операции с данными. На локальном компьюте­ре физически хранится и предоставляется информация, работают средства управления и организации запросов. Сфера применения СУБД Access - малые и средние организации с интенсивным товаром­ и документооборотом, с такими задачами, как учет складского хозяй­ства, обеспечение работы магазина, ведение кадровых дел, бухгалте­рии, документов., При небольшом числе пользователей с базой дан­ных Access можно работать через сеть. Программа применима для поддержки веб-сайта в Интернете или внутренней сети.

 

3.2.5.5 Сетевые информационные технологии

 

Компьютерные сети создаются для того, чтобы дать возможность      территориа­льно разобщенным пользователям обмениваться информацией между собой, совместно использовать одинаковые программы, общие информационные и аппаратные ресурсы.

По некоторым оценкам, более половины действующих ЭВМ подключены к сетям. Необходимость внедрения электронной почты, стремление к коллективному использованию разнообразных баз данных и аппаратных средств, потребность в проведении дискуссий и оперативных совещаний без отрыва от рабочих мест, желание повысить оперативность получения «свежей» информации подталкивает пользователей к подключению своих ЭВМ к сетям.

Сети появились в результате творческого сотрудничества специалистов вычислительной техники и техники связи.      

Вычислительные сети чаще всего подразделяются на два вида: локальные и глобальные. Существуют корпоративные сети, которым одновременно присущи свойства и локальных, и глобальных сетей. Корпоративные сети доступны лишь ограниченному кругу лиц.

Локальная сеть (Local Arеа Network - LAN) имеет небольшую протяженность ­(до 10 км), характеризуется высокой скоростью передачи информации и низким уровнем ошибок. Глобальная сеть (Wide Arеа Network - WAN) может охватывать значительные расстояния - десятки тысяч километров. Когда-нибудь к глобальным сетям будут подключены компьютеры, расположенные на космических станциях и на других планетах Солнечной системы.

При классификации сетей можно считать, что, если организация (или предприятие) является собственником линии связи (при этом канал связи является высо­коскоростным), то это локальная сеть. Если же организация арендует низкоскоростные­ каналы связи (например, спутниковую линию связи), то это глобальная сеть.

 

3.2.5.6 Компьютер:  архитектура и устройства

 

Электронная вычислительная машина (ЭВМ) – универсальное устройство ввода,вывода,накопления,обработки и передачи информации для решения вычислительных и информационных задач. Термин  «компьютер» употребляется в том же смысле,что и термин «ЭВМ».

          Компьютер содержит устроиства обработки и периферийные устроиства, взаимодействие и работа которых происходит под управлением программ. Компьютер - электронная машина, так как состоит из электронных схем; вычислительная машина - так как обрабатывает информацию в цифровой форме, выполняя вычисления, численные арифметические и логические операции без вмешательства человека. Цифровая форма представления любых данных обеспечивает компьютеру такое своиство, как универсальность, пригодность для решения разнообраных задач.

          Компьютер принимает информацию в форме цифровых данных и работает с ней на основе программы, то есть последовательности команд обработки данных. Программа может быть нейзменной (встроенной в компьютер с помощью логической схемы) или заменяемой (установленной на компьютере, загружаемой). В современных компьютерах есть оба типа программ. Результат работы компьютера должен быть сохранен или передан устройству вывода информации.

          В США и Англии первые компьютеры разработывались в 1943-1947 гг. в  континенальной Европе первый «макет электронно-счетной машины» (МЭСМ) создан в СССР в 1948-1951 гг. Современные типы вычислительных устройств по степени убывания мощности можно расположить в следующем порядке:

          1. Супер ЭВМ                                   6. Персональный компьютер

          2. Большая ЭВМ (mainframe)          7. Портативный компьютер

          3. Мини-компьютер                         8. Карманный ПК

          4. Сервер                                           9. Смарт- карта

          5. Рабочая станция

          Сверхпроизводительные ЭВМ (суперкомпьютеры) используются для решения задач оборонного комплекса, ядерной физики, космических задач, фармакологии, сейсморазведки, метеорологии, биоинженерии.                            Отечественная уникальная многопроцессорная система МВС-1000 совершает более 2000 млрд операций в секунду.

          Большие ЭВМ используются в крупных корпорациях, банках. Мини-компьютер близок по производительности к большим ЭВМ, имеет многопроцессорную систему и может одновременно обслуживать от 4 до 200 пользователей. Рабочая станция - настольный компьютер профессионала для инженерного проектирования, издательского дела, разработки новых программ и других приложений, где требуются повышенные графические качества, производительность, надежность.

          Наиболее популярны персональные компьютеры, предназначенные для широкого круга потребителей-непрофессионалов в программировании.

 

3.2.5.7 Процессор

 

          Авторы популярных книг, описывая элементы материнской платы, обычно используют метафоры «процессор – мозг компьютера», «процессор – сердце компьютера». Действительно, процессор оказывает решеающее влияние на производительность компьютера.

          Центральный  процессор – основное рабочее устройство в компьютере, которое выполняет заданные программами вычислительные и логические  преобразования данных, координирует работу всех устройств компьютере. Выполняя операции «под руководством» программ, процессор размещает программы и данные в памяти, посылает сигналы управления, обменивается данными и другими внутренними и внешними устройствами компьютера.

          Процессор – небольшая по размеру интегральная микросхема (в несколько сантиметров, «кристалл»  из слоев полупроводника, чрезвычайно плотно насыщенных электронными элементами (более 10 млн  микротранзисторов и переключателей). Технологи постоянно работают над уменьшением размеров, увеличением плотности электронных элементов.

          Центральный процессор определяет поколение, производительность компьютера; от процессора во многом зависит быстродействие, количество операций в секунду. Процессоры отличаются и задачами, под которые оптимизирована схема.

          Основные характеристики центрального процессора;

система команд;

разрядность данных и адресов

значение тактовой частоты;

размер кэш памяти (внутренней памяти).

          Система команд – множества элементарных операций, которые умеет выполнять процессор. Процессоры с одиноковой системой команд позволяют создовать совместимые компьютеры, на которых программы будут выполняться одинаково.

          Разрядность данных определяет пройзводительность процессора – чем она выше, тем больший объем информации обрабатывается за одну операцию. (Один разряд – это один бит информации) Разрядность адресов ячеек памяти определяет возможный объем памяти.

 

3.2.5.8 Память

 

          Память – способность компьютера обеспечивать хранение данных в запоминающих устройствах. Функции памяти: прием информации от других устройств, запоминание, выдача информации другим устройствам компьютера.

          В основу памяти компьютеров положены следующие так называемые принципы фон Неймана.

          1. Компьютеры на электронных элементах должны работать в двоичной системе счисления.

          2. Программа должна размещаться в памяти.

          3. По форме представления команды и числа одинаковы.

          4. Память должна быть организована вариантно, так как сложно реализовать запоминающее устройство, обладающее одновременно и высоким быстродействием, и большой емкостью.

          В соответствии с четвертым принципом в компьютере несколько видов памяти и запоминающих устройств, отличающихся емкостью памяти, временем хранения, методом и скоростью доступа к данным, избирательностью выдачи данных, надежностью работы.

          Для персонального компьютера самая быстрая – внутренняя память (взаимодействующая с процессором) имеет несколько уровней: постоянную (только читаемую) память, в которой помещаются программы, необходимые для запуска компьютера; оперативную память для хранения обновляемых данных; кэш – память, увеличивающую производительность процессора.                      

          Внешняя память более медленная, но и более вместительная – жесткие диски, удаленные и сменные накопители и носители (магнитные ленты, дисководы, компакт-диски СD и DVD).

 

3.2.5.9 Информационные системы

 

         Совокупность средств информационной техники и людей, объединенных для достижения определенных целей или для управления, образует автоматизированную информационную систему, к которой по мере надобности подключаются абоненты (люди или устройства), поставляющие информацию.

         Информационные системы, действующие без участия человека, называют автоматическими. За человеком в таких системах остаются функции контроля и обслуживания.

         Автоматизированная информационная система становится автоматизированной системой управления (АСУ), если поставляемая  информация извлекается из какого-либо объекта (процесса), а выходная используется для целенаправленного изменения состояния  того же объекта (процесса), причем абонентом, использующим информацию для выбора основных управляющих воздействий  (принятия решения), является человек. Объектом могут быть техническая система, экологическая среда, коллектив людей. Существует АСУ , в которых отдельные функции управления возлагаются на технические средства, в основном на ЭВМ и микропроцессоры.

         Автоматизированные информационные системы  и АСУ нашли  широкое применение во всех отраслях народного хозяйства в первую очередь как информационно-справочные и информационно-советующие системы, системы управления технологическими  процессами и коллективами людей. Большинство из них являются локальными  системами и функционируют на уровне предприятий и учреждений. В настоящее время происходит интенсивный процесс интеграции таких систем в системы производственных объединенных и далее- в отраслевые и ведомственные системы.

 

3.2.5.10  Система прямого регулирования

 

         Простейший пример САУ - система прямого регулирования частоты вращения двигателя. Цель управления - поддержание постоянной частоты вращения маховика, управляемый объект - двигатель управляющее воздействие - положение регулирующей заслонки дросселя  УУ - центробежный регулятор, муфта которого смещается под действием центробежных сил при отклонении от заданного значения частоты вращения вала, жестко связанного с маховиком. При смещении муфты изменяется положение заслонки дросселя. Структурная схема рассмотренного примера типична для многих САУ вне зависимости от их физической природы. Описанная система представляет собой замкнутую одноконтурную непрерывную систему автоматического регулирования механического действия, допускающую линеаризацию при исследовании.

Промышленность выпускает универсальные регуляторы, в том числе с воздействием по производной, по интегралу, экстремальные регуляторы, для управления различными объектами. Специализированные САУ широко применяются в различных областях техники, например: следящая система управления копировально-фрезерным станком по жёсткому копиру; САУ металлорежущих станков с программным управлением от магнитной ленты, перфоленты или перфокарты (преимущества такого управления заключаются в относительной универсальности, лёгкости перестройки программы и высокой точности обработки деталей); система программного управления реверсивным прокатным станом, включающая в свой контур управляющую вычислительную машину. В относительно медленных технологических процессах в химической и нефтяной промышленности распространены многосвязные САУ, осуществляющие регулирование большого количества связанных величин; так, при перегонке нефти информация о температуре, давлении, расходе и составе нефтепродуктов, получаемая от нескольких сотен датчиков, используется для формирования сигналов управления десятками различных регуляторов. САУ играют важную роль в авиации и космонавтике, например автопилот представляет собой САУ связанного регулирования, а иногда и самонастраивающуюся систему. В военной технике применяются высокоточные следящие системы, часто включающие вычислительные устройства (например, система углового сопровождения радиолокационной станции). При анализе многих физиологических процессов в живом организме, таких как кровообращение, регуляция температуры тела у теплокровных животных, двигательные операции, обнаруживаются характерные черты САУ.

         Задачи синтеза устройств автоматизации управления и анализа процессов в управляемых системах являются предметом теории автоматического управления.

 

3.2.6      Для  студентов  специальности  «Автоматизация и управление»

3.2.6.1 Автоматика

 

Автоматика, отрасль науки и техники, охватывающая теорию и принципы построения систем управления, действующих без непосредственного участия человека; в узком смысле - совокупность методов и технических средств, исключающих участие человека при выполнении операций конкретного процесса. Как самостоятельная область техники автоматика  получила признание на 2-й Мировой энергетической конференции (Берлин, 1930), где была создана секция по вопросам автоматического и телемеханического управления. 

Автоматика  как наука возникла на базе теории автоматического регулирования, основы которой были заложены в работах Дж. К. Максвелла (1868), И. А. Вышнеградского (1872-1878), А. Стодолы (1899) и др.; в самостоятельную научно-техническую дисциплину окончательно оформилась к 1940. История автоматики как отрасли техники тесно связана с развитием автоматов, автоматических устройств и автоматизированных комплексов. В стадии становления  автоматика опиралась на теоретическую механику и теорию электрических цепей и систем и решала задачи, связанные с регулированием давления в паровых котлах, хода поршня паровых и частоты вращения электрических машин, управления работой станков-автоматов, АТС, устройствами релейной защиты. Соответственно и технические средства автоматики  в этот период разрабатывались и использовались применительно к системам автоматического регулирования Интенсивное развитие всех отраслей науки и техники в конце 1-й половины 20 в. вызвало также быстрый рост техники автоматического управления, применение которой становится всеобщим.

         2-я половина 20 в. ознаменовалась дальнейшим совершенствованием технических средств автоматики  и широким, хотя и неравномерным для разных отраслей народного хозяйства, распространением автоматических управляющих устройств с переходом к более сложным автоматическим системам, в частности в промышленности - от автоматизации отдельных агрегатов к комплексной автоматизации цехов и заводов. Существенной чертой является использование автоматики  на объектах, территориально расположенных на больших расстояниях друг от друга, например крупные промышленные и энергетические комплексы, системы управления космическими летательными аппаратами и т. д. Для связи между отдельными устройствами в таких системах применяются средства телемеханики, которые совместно с устройствами управления и управляемыми объектами образуют телеавтоматические системы. Большое значение при этом приобретают технические (в т. ч. телемеханические) средства сбора и автоматической обработки информации, т. к. многие задачи в сложных системах автоматического управления могут быть решены только с помощью вычислительной техники.

 

3.2.6.2 Автоматическое управление

 

Автоматическое управление в технике - это совокупность действий, направленных на поддержание или улучшение функционирования управляемого объекта без непосредственного участия человека в соответствии с заданной целью управления. Автоматическое управление широко применяется во многих технических и биотехнических системах для выполнения операций, не осуществимых человеком в связи с необходимостью переработки большого количества информации в ограниченное время, для повышения производительности труда, качества и точности регулирования, освобождения человека от управления системами, функционирующими в условиях относительной недоступности или опасных для здоровья. Цель управления тем или иным образом связывается с изменением во времени регулируемой (управляемой) величины - выходной величины управляемого объекта. Для осуществления цели управления, с учётом особенностей управляемых объектов различной природы и специфики отдельных классов систем, организуется воздействие на управляющие органы объекта - управляющее воздействие. Оно предназначено также для компенсации эффекта внешних возмущающих воздействий, стремящихся нарушить требуемое поведение регулируемой величины. Управляющее воздействие вырабатывается устройством управления (УУ). Совокупность взаимодействующих управляющего устройства и управляемого объекта образует систему Автоматического управления

                      

3.2.6.3               Система автоматического управления

 

         Система автоматического управления (САУ) поддерживает или улучшает функционирование управляемого объекта. В ряде случаев вспомогательные для САУ операции (пуск, остановка, контроль, наладка и т.д.) также могут быть автоматизированы. САУ функционирует в основном в составе производственного или какого-либо другого комплекса.

         История техники насчитывает много ранних примеров конструкций, обладающих всеми отличительными чертами САУ.

Первой замкнутой САУ, получившей широкое техническое применение, была система автоматического регулирования с центробежным регулятором в паровой машине Уатта (1784). По мере совершенствования паровых машин, турбин и двигателей внутреннего сгорания всё более широко использовались различные механические регулирующие системы и устройства, достигшие значительного развития в конце 19 - начале 20 вв. Новый этап в    автоматическом управлении характеризуется внедрением в системы регулирования и управления электронных элементов и устройств автоматики и телемеханики. Это обусловило появление высокоточных систем слежения и наведения, телеуправления и телеизмерения, системы автоматического контроля и коррекции. 50-е гг. 20 в. ознаменовались появлением сложных систем управления производственными процессами и промышленными комплексами на базе электронных управляющих вычислительных машин.

          САУ классифицируются в основном по цели управления, типу контура управления и способу передачи сигналов. Первоначально перед САУ ставились задачи поддержания определённых законов изменения во времени управляемых величин. В этом классе систем различают системы Автоматического регулирования (CAP), в задачу которых входит сохранение постоянными значения управляемой величины; системы программного  управления, где управляемая величина изменяется по заданной программе; следящие системы, для которых программа управления заранее неизвестна.

 

3.2.6.4 Система прямого регулирования

 

Простейший пример САУ - система прямого регулирования частоты вращения двигателя. Цель управления - поддержание постоянной частоты вращения маховика, управляемый объект - двигатель; управляющее воздействие - положение регулирующей заслонки дросселя; УУ - центробежный регулятор, муфта  которого смещается под действием центробежных сил при отклонении от заданного значения частоты вращения вала, жестко связанного с маховиком. При смещении муфты изменяется положение заслонки дросселя. Структурная схема рассмотренного примера  типична для многих САУ вне зависимости от их физической природы. Описанная система представляет собой замкнутую одноконтурную непрерывную систему автоматического регулирования механического действия, допускающую линеаризацию при исследовании.

Промышленность выпускает универсальные регуляторы, в том числе с воздействием по производной, по интегралу, экстремальные регуляторы, для управления различными объектами. Специализированные САУ широко применяются в различных областях техники. Например,  следящая система управления копировально-фрезерным станком по жёсткому копиру; САУ металлорежущих станков с программным управлением от магнитной ленты, перфоленты или перфокарты (преимущества такого управления заключаются в относительной универсальности, лёгкости перестройки программы и высокой точности обработки деталей); система программного управления реверсивным прокатным станом, включающая в свой контур управляющую вычислительную машину.

В относительно медленных технологических процессах в химической и нефтяной промышленности распространены многосвязные САУ, осуществляющие регулирование большого количества связанных величин; так, при перегонке нефти информация о температуре, давлении, расходе и составе нефтепродуктов, получаемая от нескольких сотен датчиков, используется для формирования сигналов управления десятками различных регуляторов. САУ играют важную роль в авиации и космонавтике, например автопилот представляет собой САУ связанного регулирования, а иногда и самонастраивающуюся систему. В военной технике применяются высокоточные следящие системы, часто включающие вычислительные устройства (например, система углового сопровождения радиолокационной станции). При анализе многих физиологических процессов в живом организме, таких как кровообращение, регуляция температуры тела у теплокровных животных, двигательные операции, обнаруживаются характерные черты САУ.

 

3.2.6.5 Теория автоматического управления

 

         Устойчивость системы автоматического управления - это способность системы  (САУ) нормально функционировать и противостоять различным неизбежным возмущениям (воздействиям). Состояние САУ называется устойчивым, если отклонение от него остаётся сколь угодно малым при любых достаточно малых изменениях входных сигналов.  САУ разного типа определяется различными методами. Точная и строгая теория  систем, описываемых обыкновенными дифференциальными уравнениями, создана А. М. Ляпуновым в 1892 г.

Все состояния линейной САУ либо устойчивы, либо неустойчивы, поэтому можно говорить об управлении  системой в целом. Для управления стационарной линейной (СЛУ), описываемой обыкновенными дифференциальными уравнениями, необходимо и достаточно, чтобы все корни соответствующего характеристического уравнения имели отрицательные действительные части (тогда САУ асимптотически устойчива). Существуют различные критерии (условия), позволяющие судить о знаках корней характеристического уравнения, не решая это уравнение - непосредственно по его коэффициентам. Проблема управления нелинейных САУ имеет ряд существенных особенностей в сравнении с линейными. В зависимости от характера нелинейности в системе одни состояния могут быть устойчивыми, другие - неустойчивыми. В теории управления нелинейных систем говорят об управлении данного состояния, а не системы как таковой. Управление какого-либо состояния нелинейной САУ может сохраняться, если действующие возмущения достаточно малы, и нарушаться при больших возмущениях. Поэтому вводятся понятия  в малом, большом и целом. Важное значение имеет понятие абсолютного управления, т. е. управления САУ при произвольном ограниченном начальном возмущении и любой нелинейности системы (из определённого класса нелинейностей).

Устойчивость САУ при воздействии на неё случайных возмущений и помех изучается теорией У. стохастических систем.

Современная вычислительная техника позволяет решать многие проблемы управления линейных и нелинейных САУ различных классов как путём использования известных алгоритмов, так и на основе новых специфических алгоритмов, рассчитанных на возможности современных ЭВМ и вычислительных систем.

 

3.2.6.6 Точность  автоматического управления

 

Точность системы автоматического управления, одна из важнейших характеристик систем, определяющая степень приближения реального управляемого процесса (УП) к требуемому. Отклонение УП от требуемого вызывается динамическими свойствами объекта управления (ОУ) и САУ, ошибками измерительных и исполнительных устройств, входящих в САУ, внутренними шумами в некоторых её элементах и внешними помехами. Оно складывается из систематической и случайной ошибок.   

Систематическая ошибка представляет собой математическое ожидание случайного отклонения УП от требуемого. Случайная ошибка обычно характеризуется дисперсией или средним квадратическим отклонением (в случае одномерного УП) либо корреляционной матрицей (в случае многомерного УП). Соотношение между систематической и случайной ошибками определяется полосой пропускания системы (диапазоном частот колебаний входного сигнала, на которые система заметно реагирует). С расширением полосы пропускания система становится менее инерционной и систематическая ошибка уменьшается. Однако при этом увеличивается дисперсия случайной ошибки. Поэтому при проектировании САУ ищут некоторое компромиссное решение задачи выбора полосы пропускания. Точность тесно связана с другой важной характеристикой САУ - её чувствительностью.

Управление сложными системами обычно осуществляется в условиях неопределённости - при отсутствии достаточной информации о характеристиках полезных сигналов и помех, а в некоторых случаях и об ОУ. Поэтому возникает проблема повышения точности САУ непосредственно в процессе её работы. Это достигается применением принципов адаптации, обучения или самообучения. Статистическая теория УП даёт теоретические основания для проектирования адаптивных (в частности самонастраивающихся), обучающихся и самообучающихся САУ, а также методы оценки эффективности обучения - повышения их точности. Развитие статистической теории УП привело к созданию в начале 70-х гг. 20 в. основ теории стохастических систем, распространяющей и обобщающей методы статистической теории УП (в том числе методы расчёта точность) на системы, включающие не только машины, автоматические устройства и ЭВМ, но и коллективы людей.

 

3.2.6.7 Самонастраивающаяся система автоматического управления

 

Самонастраивающаяся система автоматического управления, самоприспосабливающаяся система, в которой приспособление к случайно изменяющимся условиям обеспечивается автоматическим изменением параметров настройки или путём автоматического  поиска оптимальной настройки. В любой несамонастраивающейся автоматической системе  управления имеются параметры, которые влияют на устойчивость и качество процессов  управления и могут быть изменены при регулировке (настройке) системы. Если эти параметры остаются неизменными, а условия функционирования (характеристики управляемого объекта, возмущающие воздействия) существенно изменяются, то процесс управления может ухудшиться или даже стать неустойчивым. Ручная настройка системы часто оказывается обременительной, а иногда и невозможной. Использование в таких случаях самонастраивающейся системы технически и экономически целесообразно и даже может оказаться единственным способом надёжного управления.

Самонастраивающаяся система подразделяется на поисковые и беспоисковые. В поисковых системах необходимое качество управления достигается в результате автоматического  поиска оптимальной (в некотором смысле) настройки. Качество настройки характеризуется некоторым обобщённым показателем, связанным с первичными параметрами настройки сложным, обычно не вполне стабильным и недостаточно известным соотношением. Этот показатель измеряется непосредственно или вычисляется по измеренным значениям первичных параметров. Параметрам настройки в самонастраивающейся системе придаются поисковые или пробные изменения. Анализ колебаний показателя качества настройки, вызванных поисковыми воздействиями, позволяет установить, является ли настройка оптимальной, т. е. соответствующей экстремуму (максимуму или минимуму) показателя качества. Если имеют место отклонения от экстремума, то настройка изменяется до тех пор, пока не приблизится к оптимальной. Поисковые самонастраивающиеся системы могут работать при изменении внешних условий в широких пределах.

 

3.2.6.8 Автопилоты

 

Современные автопилоты (АП) представляют собой комплекс совместно работающих устройств, обеспечивающих стабилизацию ЛА на траектории, стабилизацию высоты полета, управление маневрами ЛА и приведение его в горизонтальный полет.

В основу схемы автопилотов при работе в режиме стабилизации положен принцип регулирования по углу, угловой скорости (автопилоты типа АП-6Е, АП-28, АП-31, АП-40 и др.), а у некоторых автопилотов и по угловому ускорению (автопилоты типа АП-15). Система «Самолет—автопилот» представляет единую замкнутую систему автоматического регулирования и управления. Автопилот состоит обычно из трех автоматических систем регулирования с внутренними перекрестными связями. Все три системы обычно выполняются по одинаковым схемам.

В состав каждого канала входят измерительные устройства ИУ, суммирующие устройства СУ, усилительные (У) и исполнительные устройства (РМ). Измерительные устройства ИУ автопилотов типа АП (например, датчики углов крена, тангажа, курса, высоты и т. п.) измеряют значения отклонений угла и угловой скорости (например, угла тангажа n, угловой скорости тангажа vn) и преобразуют эти отклонения в величины напряжений Un и Uv. После алгебраического суммирования в суммирующем устройстве СУ сумма напряжений US усиливается усилителем У и подается на рулевую машину РМ автопилота. Последняя отклоняет руль высоты, в результате чего появившееся отклонение угла тангажа ликвидируется.

 

3.2.6.9 Системы  высокого уровня

 

        Системы более высокого уровня становятся территориально рассредоточенными, иерархичными как по функциональному принципу, так и по реализации их техническими средствами. Обеспечение взаимодействия территориально рассредоточенных систем требует протяженных высокоскоростных и надежных каналов связи, а увеличение объема обрабатываемой  информации – ЭВМ высокой производительности. Это привело к необходимости коллективного использования дорогостоящих средств автоматизации (ЭВМ и линий связи) и обрабатываемой информаций (банков и баз данных). Техническое развитие как самих электронных вычислительных машин, так и средств связи позволило решить эту проблему путем перехода к созданию распределенных информационно-вычислительных сетей коллективного пользования.

           Централизация различных видов информации в одной сети даёт возможность использовать ее для решения широкого спектра задач, связанных с административным управлением, планированием, научными исследованиями, конструкторскими разработками, технологией производства, снабжением, учетом и отчетностью. В недалеком будущем использование информационно- вычислительных сетей позволит отказаться от традиционных форм  массового общения, таких, как телефон, телеграф, почта, отдельные справочные службы.

         Наиболее распространенными информационными системами являются системы, обеспечивающие  передачу информации из одного места в другое (системы связи) и от одного момента времени до другого (системы хранения информации). Обе разновидности систем передачи информации имеют много общего в принципиальных вопросах обеспечения эффективности функционирования. Их применяют как самостоятельные системы и как  подсистемы в составе любых более сложных информационных систем. Совокупность таких подсистем в информационно-вычислительной  сети образует ее основное ядро- сети передачи данных.

 

3.2.6.10 Системы управления базами данных

 

         Важная особенность реляционной базы данных состоит в том, что единая база данных· может распределяться по нескольким таблицам между которыми могут существовать связи типа «один к одному» и «один ко многим». Этим реляционная система отличается от просто одноуровневой базы данных, которая размещается в одной таблице например в Excel. Реляционная  база хранит данные таким образом что их можно добавлять и использовать независимо от других хранящихся данных.

         Пользователю не обязательно знать все детали того, как физичес­ки хранится информация на компьютере (локальном или удаленном какие поля есть в таблицах, как они связаны и будут извлекаться из базы данных. Поэтому одну и ту же базу данных можно просматривать разными способами. Вместо общения с большим количеством отдельных файлов (текстовых, табличных, графических) создается единый интерфейс, с помощью которого добавляются новые записи, редактируются или удаляются имеющиеся.

         Система управления базами данных (СУБД) - программа, которая позволяет создавать и менять структуру базы, формы для ввода и просмотра информации, запросы для избирательного извлечения. СУБД избавляет от поиска и сбора необходимых фрагментов в различных файлах, от расчета числовых показателей вручную. По готовым формам, за­просам пользователи получают информацию и печатают отчеты, даже не имея представления о том, как структyрирована база данных .

         Примером СУБД настольного типа является программа Micrоsoft .-Аccess, выполняющая операции с данными. На локальном компьюте­ре физически хранится и предоставляется информация, работают средства управления и организации запросов. Сфера применения. СУБД Access - малые и средние организации с интенсивным товаром­ и документооборотом, с такими задачами, как учет складского хозяй­ства, обеспечение работы магазина, ведение кадровых дел, бухгалте­рии, документов., При небольшом числе пользователей с базой дан­ных Access можно работать через сеть.

 

Список литературы

 

1. Букейханова Р.К., Чумбалова Г.М. Обучение переводу на казахский язык научно-технических текстов  АИЭС, 2007.-45с.  

2.Казахско-русский, русско-казахский терминологический словарь./ Под общей редакцией д.п.н., проф. А. К. Кусаинова. В 32-х томах. - Алматы: Рауан,  2000.–312 с.

3. Политехнический словарь./ Гл. ред. Акад. А. Ю. Ишлинский. – М.: Советская энциклопедия,1980. – 656 с., илл.

4.Пчёлкина В. В., Комарова Л. Н. И др. Словарь иностранных слов. М.: Русский язык. 1979.-607 с. и др.

5.Русско-казахский словарь./ Под редакцией Н. Т. Сауранбаева и др. -  Алматы: Дайк-Пресс, 2005. – 1125с.

6.Словарь по информатике. – Минск: Университетское,1991. – 158  с.: илл.

7.Словарь радиолюбителя./ под ред. Л. П. Крайзмера и В. П. Сочивко. – Л.:  Энергия. Ленинградское отделение, 1979. – 400 с.

8.Словарь сокращений терминов энергетических и общетехнических специальностей./ Под ред. Д. К. Сулеева. – Алма - Ата: Рауан,     1991. – 64 с.

9.Бектаев К. Большой казахско-русский, русско-казахский словарь. – Алматы: Алтын Казына,2001. – 704 с.

10. Теория автоматического управления. /Под ред. Воронова А.А.-М.; Высш.шк.

11. Макаров И.М., Менский Б.М. Линейные автоматические системы.-М.: Машиностроение, 1982.

12. Системы с переменной структурой и их применение в задачах автоматизации полёта, М., 1968.

13. Воронов А. А., Основы теории автоматического управления, ч. 3, М. - Л., 1970.

14. Емельянов С. В., Системы автоматического управления с переменной структурой, М., 1967. 

 

 

Содержание

Введение                                                                                            3        

1. Семестровая работа студента № 1                                                   4

Цель: овладение техникой подготовки научного доклада (устно)       4

1.1 Содержание семестровой работы № 1

1.4. Перечень тем, включенных в СРС № 1              4           

2. Семестровая  работа  студента  № 2                      7

 Цель: овладение навыками  составления рекламного текста                         7

2.1 Содержание семестровой работы № 2

2.2. Перечень тем, включенных в СРС № 2                                                    7  

3. Семестровая работа № 3                                                                                11 

Цель: овладеть навыками перевода текста по специальности                       11

3.1 Содержание семестровой работы № 3

3.2 Перечень текстов, включенных в СРС № 3                                               11        

Список литературы                                                                                             59

Содержание                                                                                                         60