Структура современной информатики

1. Структура современной информатики

Теоретическая информатика - часть информатики, включающая ряд математических разделов. Она опирается на математическую логику и включает такие разделы, как теория алгоритмов и автоматов, теория информации и теория кодирования, теория формальных языков и грамматик, исследование операций и другие. Этот раздел информатики использует математические методы для общего изучения процессов обработки информации.

Вычислительная техника  - раздел, в котором разрабатываются общие принципы построения вычислительных систем. Речь идет не о технических деталях и электронных схемах (это лежит за пределами информатики как таковой), а о принципиальных решениях на уровне так называемой архитектуры вычислительных (компьютерных) систем, определяющей состав, назначение, функцио-нальные возможности и принципы взаимодействия устройств. Примеры принципиальных, ставших классическими решений в этой области - неймановская архитектура компьютеров первых поколений, шинная архитектура ЭВМ старших поколений, архитектура параллельной (многопроцессорной) обработки информации.

Программирование - деятельность, связанная с разработкой систем программного обеспечения. Здесь отметим лишь основные разделы современного программирования: создание системного программного обеспечения и создание прикладного программного обеспечения. Среди системного - разработка новых языков программирования и компиляторов к ним, разработка интерфейсных систем (пример - общеизвестная операционная оболочка и система Windows). Среди прикладного про-граммного обеспечения общего назначения самые популярные - системы обработки текстов, элек-тронные таблицы (табличные процессоры), системы управления базами данных. В каждой области предметных приложений информатики существует множество специализированных прикладных программ более узкого назначения.

Информационные системы - раздел информатики, связанный с решением вопросов по анализу потоков информации в различных сложных системах, их оптимизации, структурировании, принципах хранения и поиска информации. Информационно-справочные системы, информационно-поисковые системы, гигантские современные глобальные системы хранения и поиска информации (включая широко известный Internet) в последнее десятилетие XX века привлекают внимание все большего круга пользователей. Без теоретического обоснования принципиальных решений в океане информации можно просто захлебнуться. Известным примером решения проблемы на глобальном уровне может служить гипертекстовая поисковая система WWW, а на значительно более низком уровне - справочная система, к услугам которой мы прибегаем, набрав телефонный номер 09.

Искусственный интеллект - область информатики, в которой решаются сложнейшие проблемы, находящиеся на пересечении с психологией, физиологией, лингвистикой и другими науками. Как научить компьютер мыслить подобно человеку? Поскольку мы далеко не все знаем о том, как мыслит человек, исследования по искусственному интеллекту, несмотря на полувековую историю, все еще не привели к решению ряда принципиальных проблем. Основные направления разработок, относящихся к этой области, - моделирование рассуждений, компьютерная лингвистика, машинный перевод, создание экспертных систем, распознавание образов и другие. От успехов работ в области искусственного интеллекта зависит, в частности, решение такой важнейшей прикладной проблемы, как создание интеллектуальных интерфейсных систем взаимодействия человека с компьютером, бла-годаря которым это взаимодействие будет походить на межчеловеческое и станет более эффективным.

2.Компьютеры, их виды

Компьютер - это  программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и  производить вычисления, а также  выполнять другие задачи манипулирования  символами. (т.е. компьютер - это комплекс программно-управляемых электронный устройств)

Существует множество видов компьютеров, они встроены в швейные, стиральные, посудомоечные машины, управляют микроволновыми печами, космическими кораблями, военными и гражданскими спутниками, электростанциями, самолетами, автомобилями, дня не хватить перечислять все, где они применяются в современной жизни. Но это глобальные масштабы. Нас больше интересует такой вид, как "Персональный компьютер". Персональные компьютеры распространены по всему земному шару среди обычных людей. Они имеют различные категории, которые отличаю их друг от друга по техническим характеристикам, стоимости и сфере применения. Выделим несколько основных категорий персональных компьютеров и их технических возможностей.

Настольный компьютер. Обычно такие компьютеры можно увидеть в офисах, интернет-кафе, дома. Это стационарный компьютер, еще его называют (desktop computer), такая терминология применяется для того, чтобы определить какому виду принадлежит компьютер и выделить отличие от других типов компьютерной техники таких как, например, портативных, карманных, встроенных и др. Компьютер такого типа имеет обычно большие размеры и не пригоден для использования, например, в поездке или на отдыхе.

Ноутбук. Это небольшой портативный персональный компьютер. На своем борту он несет полный набор типичных компонентов свойственных для настольного персонального компьютера, при этом все компоненты объединены в одном корпусе - клавиатура, монитор, сенсорная панель или тачпад (выполняет функции обычного указателя - мыши), видеокамера, в некоторых моделях имеется CD-DVD привод и другие компоненты позволяющие сделать этот персональный компьютер, практически полностью автономным. Размеры его позволяю брать его в дорогу и путешествия. Другое название ноутбука - лэптоп, такая терминология имеет более широкое понятие и применима она так же и к планшетным персональным компьютерам. Ноутбук обычно выполнен в раскладном форм-факторе, то есть корпус компьютера складывается пополам при этом защищает экран и тачпад от воздействия окружающих факторов. Такое преимущество позволяет использовать этот компьютер где угодно.

Смартфон. Это мобильный телефон с достаточно богатым расширенным функционалом. Такой набор функций позволяет его сравнивать с карманным персональным компьютером.  С каждым годом функции этой малютки совершенствуются и приобретают поистине мощный характер. Отличительная черта таких устройств - компактность. С первого взгляда - обычный телефон, но его начинка поражает современными возможностями. Наличие в смартфоне полнофункциональной операционной системы делает его практически настоящим компьютером в миниатюре. С развитием прогресса, смартфоны практически вытеснили обычные мобильные телефоны, на рынке остаются только дешевые (бюджетные) модели обычных мобильных устройств, которые не блещут функционалом, но тоже стремятся за своими старшими братьями, как смартфон и КПК.

Карманный персональный компьютер. На сегодняшний момент это устройство практически вытеснено с рынка смартфонами и коммуникаторами, а причиной происходящего стало то, что КПК не умеет звонить. Изначально он разрабатывался, как записная книжка (органайзер). При всех его достоинствах он проиграл битву вчистую, перед своими конкурентами. Потребительский рынок поставил на компактность, функциональность и разнонаправленность устройств. Покупатели выбирают мощные, "напичканные" различными функциями агрегаты и эти агрегаты разве, что белье стирать не могут, да картошку жарить. Узконаправленность компьютерной техники убивает ее. Примером этого и стал КПК. Представьте себе, что вы собираетесь в поездку, взяли с собой кучу вещей, которые и так не помещаются в чемодан. И тут вы осознаете, вам еще надо взять телефон, чтобы позвонить маме, карманный персональный компьютер, чтобы не забыть о важных делах, если бы ноутбук не был портативным, а был односторонне развит, то и его в придачу, чтобы посмотреть любимый фильм в дороге, будильник, чтобы утром не проспать и еще целую телегу разных устройств. Этот пример показывает наглядно, что устройство должно быть функциональным и компактным, тогда за ним будущее. Но если оно узконаправленное, то и будущего при сегодняшнем положении дел у него нет.

Планшетный компьютер. На сегодняшний день получил широкое распространение. Этот компьютер позволяет выполнять несложные задачи, например, доступ к сети Интернет, игры, прослушивание музыки, просмотр видео и т.д. При всем этом видимом изобилии планшет остается маломощным устройством, которое не поддерживает обновление оборудования и ко всему прочему имеет достаточно высокую стоимость. Не буду спорить, что спустя какое-то время планшетный компьютер станет более привлекательным и в плане цены, и в плане мощностей его начинки. Прогресс не стоит на месте. Вполне вероятно, что в скором будущем планшет окончательно выдавит ноутбуки с рынка электронной техники.

3.Глобальные  компьютерные сети

Глобальные сети Wide Area Networks, WAN), которые также называют территориальными компьютерными сетями, служат для того, чтобы предоставлять свои сервисы большому количеству конечных абонентов, разбросанных по большой территории - в пределах области, региона, страны, континента или всего земного шара. Ввиду большой протяженности каналов связи построение глобальной сети требует очень больших затрат, в которые входит стоимость кабелей и работ по их прокладке, затраты на коммутационное оборудование и промежуточную усилительную аппаратуру, обеспечивающую необходимую полосу пропускания канала, а также эксплуатационные затраты на постоянное поддержание в работоспособном состоянии разбросанной по большой территории аппаратуры сети.

Типичными абонентами глобальной компьютерной сети являются локальные сети предприятий, расположенные  в разных городах и странах, которым  нужно обмениваться данными между  собой. Услугами глобальных сетей пользуются также и отдельные компьютеры. Крупные компьютеры класса мэйнфреймов обычно обеспечивают доступ к корпоративным данным, в то время как персональные компьютеры используются для доступа к корпоративным данным и публичным данным Internet.

Глобальные  сети обычно создаются крупными телекоммуникационными  компаниями для оказания платных  услуг абонентам. Такие сети называют публичными или общественными. Существуют также такие понятия, как оператор сети и поставщик услуг сети. Оператор сети (network operator) - это та компания, которая поддерживает нормальную работу сети.Поставщик услуг, часто называемый также провайдером (service provider), - та компания, которая оказывает платные услуги абонентам сети. Владелец, оператор и поставщик услуг могут объединяться в одну компанию, а могут представлять и разные компании.

Подобные  сети, кроме того, что они охватывают очень большие территории, имеют  ряд особенностей:

- глобальные  сети, в основном, используют в  качестве каналов связи телефонные  линии. В настоящее время все  более внедряются высокоскоростные  радиоспутниковые и оптоволоконные каналы связи;

- ЭВМ (ПЭВМ) подключаются к каналам связи  с помощью специальных устройств,  называемых модемами;

- конфигурация  таких сетей может быть различной  и нерегулярна.

В настоящее  время в мире существует значительное количество различных глобальных сетей, действующих в соответствии с  различными протоколами. Для связи  таких сетей разработаны специальные  устройства — шлюзы, позволяющие  передавать данные, информацию из одной  сети в другую.

Существуют  различные признаки классификации  современных сетей. С точки зрения пользователя существенным является деление  всех глобальных сетей на две категории  — коммерческие и некоммерческие.

В коммерческих сетях все услуги платные.

Обычно плата  определяется временем работы пользователя в сети и количеством «перекаченной» им по сети информации. Тарифы определяются видом услуг.

В некоммерческих сетях все услуги бесплатные.

В России действует  некоммерческая сеть UniCom/Россия, созданная ассоциацией университетов России и Российской академией наук. Она является частью международной сети Freenet, которая, в свою очередь, входит в состав Интернет. Эта сеть использует и спутниковые каналы связи.

На территории России действуют и коммерческие сети, наиболее известная из них  — Relcom, являющаяся также частью сети Интернет.

Классификация сетей

1.   По типу средств коммуникаций: 
наземные многоузловые сети; 
спутниковые радиосети; 
комбинированные сети.

2.                       По способу коммутации сообщений: 
коммутация каналов; 
коммутация сообщений; 
коммутация пакетов;

адаптивная  коммутация.

3. По выбору  маршрута передачи сообщения: 
фиксированные пути;

направленный  выбор пути; случайные пути; лавинный способ.

4.Антивирусные  средства защиты информации

Основным  средством борьбы с вирусом были и остаются антивирусные программы, использующие несколько основополагающих методик обнаружения и защиты от вирусов:

• Сканирование — последовательный просмотр проверяемых файлов в поиске сигнатур известных вирусов. Используется только для поиска уже известных и изученных вирусов. Неэффективно для обнаружения шифрующихся и полиморфных вирусов, способных полностью изменять свой код при заражении новой программы или загрузочного сектора;
• Эвристический анализ — обнаружение ранее неизвестных вирусов;
• Использование антивирусных мониторов — автоматическая проверка всех запускаемых программ, создаваемых, открываемых и сохраняемых документов, файлов программ и документов, полученных через Интернет или скопированных на жесткий диск с дискеты или компакт-диска;
• Обнаружение изменений — обнаружение изменений, внесенных в предварительно запомненные программой-ревизором характеристики всех областей диска;
• Использование антивирусов, встроенных в BIOS компьютера — контроль обращений к главной загрузочной записи жестких дисков и к загрузочным секторам дисков и дискет.

Для защиты корпоративной  интрасети используют специальные  антивирусные прокси-серверы и брандмауэры, сканирующие проходящий через них трафик и удаляющие из него вредоносные программные компоненты.

Широкое распространение  компьютерных вирусов привело к  разработке антивирусных программ, которые  позволяют обнаруживать и уничтожать вирусы, «лечить» пораженные ресурсы.