Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Черкаський державний технологічний університет
Кафедра комп’ютерних наук та інформаційних технологій управління
З В І Т
з наукової практики
студента 6-го курсу, групи МКТ-1501
спеціальності 8.05010101 «інформаційні управляючі системи та технології»
Білокобилого Михайла Петровича
Подано на перевірку ______________ ______________________
(Дата) (Підпис студента)
Звіт перевірено ______________
(Дата)
Дата захисту звіту з практики _____________
Оцінка __________________
Керівник практики __________________ /____________________/
(Підпис) (Прізвище та ініціали)
Черкаси – 2016 р.
Завдання на наукову практику
ознайомитися з науково-дослідною діяльністю ЧДТУ, ФІТІС;
ознайомитися з науково-дослідною діяльністю кафедри комп’ютерних наук та інформаційних технологій управління ЧДТУ;
ознайомитися з посадовими обов’язками науково-педагогічних працівників кафедри комп’ютерних наук та інформаційних технологій управління ЧДТУ: асистента-стажиста, асистента, старшого викладача, доцента, професора;
ознайомитися з комп’ютерним і програмним забезпеченням науково-дослідних підрозділів ЧДТУ;
вивчити досвід створення і застосування конкретних сучасних інформаційних технологій і систем інформаційного забезпечення для розв’язування задач організаційної, управлінської та наукової діяльності ЧДТУ, ФІТІС, кафедри комп’ютерних наук та інформаційних технологій управління;
набути навичок практичного вирішення інформаційно-управляючих задач та організації інформаційних систем ЧДТУ, ФІТІС, кафедри комп’ютерних наук та інформаційних технологій управління;
виконувати обов’язки асистента-стажиста з курсу «Методи і моделі нечіткої логіки» для 3-го курсу Спеціальність 124 "Системний аналіз"
; провести пробні і відкриті заняття (лекції і лабораторні роботи) з цієї дисципліни, взяти участь у формуванні навчально-методичного комплексу з зазначеної дисципліни;
набути навичок проведення науково-дослідної роботи:
підготувати тези наукової доповіді з теми магістерської роботи для участі в науковій конференції з інформаційних технологій;
взяти участь у науковому семінарі кафедри комп’ютерних наук та інформаційних технологій управління ЧДТУ;
виступити на ньому з повідомленням з проблем, що досліджуються у межах магістерської роботи;
зібрати теоретичний матеріал, на основі якого буде виконуватися магістерська випускна робота на тему «Аналіз розвитку апаратного і мережевого забезпечення медичних інформаційних систем».
Завдання з магістерської роботи:
Проаналізувати використання інформаційних технологій у медичній системі.
Зробити огляд інформаційно-аналітичного забезпечення медичних систем.
Зробити огляд апаратного і мережевого забезпечення МІС, здійснити порівняльний аналіз.
засобів медичних інформаційних систем.
Відгук науково-дослідної установи (організації)
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Керівник установи (організації) _____________ /____________________/
(Підпис) (Прізвище, ініціали)
МП
ЗМІСТ
Вступ………………………………………………………………………………….5
1. Загальна характеристика місця проходження наукової практики……....…….6
2. Характеристика інформаційних технологій і систем організації управління місця проходження наукової практики………………………………….......….....9
3. Звіт про виконання індивідуальних завдань наукової практики………..……11
3.1. Виконання обов’язків асистента стажиста…………...……………….11
3.2. Виконання завдання по диплому………………………..…………….12
3.3.Огляд аналогів медичних інформаційних систем…………………….15
Висновки……………………………………………………………………………17
Список використаних джерел……………………………………………………..18
Додатки.
Вступ
Метою наукової практики є набуття студентами досвіду самостійної роботи та опрацювання методики її проведення, поглиблення теоретичних знань в сфері медичних систем, формування вмінь та навичок опрацювання наукових та інформаційних джерел, дослідження основних напрямів використання інформаційних технологій для організації ефективної системи медичних закладів.
Під час виконання основних завдань цієї частини практики маю здійснити:
- вивчення теоретичних класичних джерел за обраною науковою проблемою, пов’язаною зі спеціалізацією компанії;
- вивчення стану розробки окремих аспектів обраної наукової проблеми у вітчизняній та іноземній літературі;
- ознайомлення зі структурою, науковою проблематикою та результатами наукової роботи академічних і галузевих інститутів та їх провідних спеціалістів щодо обраного напряму дослідження;
- оволодіння методикою обробки та аналізу статистичних даних;
І. Загальна характеристика місця проходження наукової практики
Кафедра комп’ютерних технологій, факультету інформаційних технологій і систем, Черкаського державного технологічного університету.
Адреса: а.507, бул. Шевченка, 460, м.Черкаси, 18006
Кафедру комп'ютерних технологій (КТ) було створено в зв'язку з реорганізацією факультету інформаційних технологій і систем згідно з наказом ректора ЧІТІ № 225/01 від 15.09.1998 р.
Кафедру комп’ютерних технологій з початку її створення й до 31 січня 2012 року очолював доктор технічних наук, професор, академік МАКНС Тимченко Анатолій Анастасійович.
З 1 лютого 2012 року завідує кафедрою доктор педагогічних наук, кандидат фізико-математичних наук, професор Триус Юрій Васильович.
За наказом ректора ЧДТУ від 3.07.2014 кафедру комп’ютерних технологій перейменовано на кафедри комп’ютерних наук та інформаційних технологій управління (КНІТУ).
До складу науково-педагогічного персоналу кафедри комп’ютерних технологій входять 6 викладачів, з них: доктор наук, професор, кандидат наук, доцент, два старших викладач і два асистенти.
Кафедра КНІТУ здійснює підготовку бакалаврів за спеціальностями (напрямами): 122 (6.050101) – комп’ютерні науки та інформаційні технології і 124 (6.040303) – системний аналіз, фахівців за освітньо-кваліфікаційним рівнем "магістр" зі спеціальностей: 8.04030302 – системи і методи прийняття рішень, 8.05010101 – інформаційні управляючі системи та технології.
Склад кафедри комп’ютерних технологій
№ з/п
Прізвище, ім'я, по батькові
Посада, науковий ступінь
Професорсько-викладацький склад
1
Триус Юрій Васильович
завідувач кафедри, професор, д.п.н., к.ф.-м.н.
2
Тимченко Анатолій Анастасійович
професор, д.т.н.
3
Оксамитна Любов Павлівна
доцент, к.т.н.
4
Саух Валерій Михайлович
доцент, к.т.н.
5
Дяченко Петро Васильович
доцент, к.т.н.
6
Герасименко Інна Володимирівна
доцент, к.п.н.
7
Андрієнко Володимир Олександрович
доцент, к.т.н.
8
Бойко Володимир Володимирович
асистент
9
Директоренко Олена Василівна
асистент
10
Заспа Григорій Олександрович
старший викладач (за сумісництвом)
11
Шемет Ірина Анатоліївна
асистент (за сумісництвом)
12
Паламарчук Олександр Сергійович
асистент (за сумісництвом)
13
Долецький Костянтин Юрійович
асистент (за сумісництвом)
Навчально-допоміжний персонал
1
Коноваленко Валентина Миколаївна
завідувач лабораторіями
2
Сотуленко Олег
інженер-системотехнік 1 категорії (0.5 ст.)
3
Горбик Олександр
інженер-системотехнік 1 категорії (0.5 ст.)
4
Середа Лариса Анатоліївна
технік ІІ категорії
5
Полякова Ірина Миколаївна
технік ІІ категорії
6
Чілей Юрій
старший лаборант
7
Галасун Катерина Іванівна
старший лаборант (0.5 ст.)
Науково-дослідна робота на кафедрі ведеться за такими основними напрямами:
створення інформаційно-аналітичні системи управління діяльністю підприємств малого і середнього бізнесу;
створення інформаційних технологій управління ВНЗ;
інформаційні технології моделювання складних систем;
математичні методи прийняття рішень в інтелектуальних системах;
розробка моделей, методів, технологій і засобів дистанційного навчання;
розробка і впровадження комп’ютерно-орієнтованих методичних систем навчання математичних та інформатичних дисциплін;
створення інформаційних ресурсів науково-освітнього середовища ВНЗ.
Викладачі кафедри публікуються у виданнях регіонального, національного та міжнародного значення.
До науково-дослідної роботи, яка тематично пов'язана з навчальним процесом і науковими напрямками досліджень кафедри та Інституту системних інформаційних досліджень, залучаються студенти через виконання курсових проектів, написання дипломних і магістерських робіт, участь у наукових семінарах і конференціях різного рівня.
Кафедра КТ має широкі міжнародні наукові контакти і зв’язки з університетами Німеччини, США, Росії, Білорусі, Болгарії, співпрацює з десятками провідних наукових установ і університетів України, серед них: Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України, Міжнародний науково-навчальний центр ЮНЕСКО, Інститут інформаційних технологій і засобів навчання НАПН України, Київський національний університет ім. Тараса Шевченка, Національний технічний університет України "КПІ", Національний університет будівництва і архітектури, Інститут інформатики Національного педагогічного університету ім. М.П. Драгоманова.
Колектив кафедри КТ постійно працює над удосконаленням навчального процесу, системи управління науково-дослідною діяльністю студентів, зміцненням матеріально-технічної бази і навчально-методичного забезпечення, що сприяє підвищенню рівня професійної та наукової підготовки випускників, їх конкурентоспроможності на ринку інтелектуальної праці в галузі інформаційних технологій.
Телефон кафедри: 047-73-02-71
Сайт кафедри КТ: kt.cdtu.edu.ua
E-mail: kt@cdtu.edu.ua
ІІ. Характеристика інформаційних технологій і систем організації управління місця проходження наукової практики
Обладнання, устаткування та програмне забезпечення спеціалізованих комп’ютерних лабораторій, які забезпечують виконання навчальних планів зі спеціальностей кафедри комп’ютерних наук та інформаційних технологій управління наведено в таблиці 1.
Таблиця 1
Обладнання, устаткування та програмне забезпечення спеціалізованої комп’ютерної лабораторії
№ з/п
Наймену-вання комп’ю-терної лаборато-рії, її площа
Найменування дисципліни за навчальним планом
Модель і марка персональних комп’ютерів, їх кількість
Назви пакетів прикладних програм
(в тому числі ліцензованих*)
Можливість доступу до Інтернет, наявність каналів доступу (так/ні)
1
2
3
4
5
6
1
Навчальна комп’ютерна лабораторія інтелектуальних систем прийняття рішень (ауд. 510/1), площею 66,5 м2.
ПК
Brain
Intel® Pentium® CPU G3240
3.10 GHz /SSD128/4GB
12 шт.
Монітор PHILIPS 223V5LSB/00
21.5”
12 шт.
Сервер 1
SuperServer 7036C-MTF
/Intel Xeon E5504 4x2.0GHz,/2GbDDR3-1333ECCUnbuffer/4шт 500Gb Seag ES 2SATA 2шт.
Сервер 2
Intel Xeon E5520
2шт DDR3-1333+8Gb DDR SD ECC-2шт HDD 1.0Tb
SATA7200-3шт
Сервер 3
AMD 64x2/2Gb/Nvidia7300/250 Gbx2/DVD+RW/FDD/ATX/Intel Lan Card/keyb/mous\pad
1 шт.
Браузери
Google Chrome
Дизайн
Adobe Photoshop CC 2015
Програмування
Delphi 7
IntelliJ IDEA 2016.1
CompModel
Microsoft Office
MS Word 2013*
MS Excel 2013*
MS PowerPoint 2013*
Microsoft Project 2010*
MS Publisher 2013*
ПЗ для виконання аналітичних задач
Matlab 7.12.0 R2011а
Mathcad 15
Wolfram Mathematica 10.3
SMath Studio Desktop
Deductor Studio 5.3
ФинЭкАнализ 2014 в7.9.7
AlgoMachines
Extremum 2.95
MPRIORITY 1.0
СУБД
Heidisql 8.0
IBExpert 2009.03.17.3
Access 2013
1C: Предприятие 8.3**
Інформаційні системи
ЕМСІМЕД**
Doctor Eleks**
Додаткові ПЗ
CCleaner v5.09.5343
Adobe Reader X
Так
* На програмне забезпечення від Microsoft отримано безкоштовні ліцензії за програмою ІТ Академії Microsoft (програмний комплекс DreamSpark).
** Встановлене ліцензоване програмне забезпечення.
Університет підключений до глобальної мережі Internet. Через локальну комп’ютерну мережу університету всі підрозділи ЧДТУ мають можливість вести навчальну роботу, отримувати наукову інформацію, користуватися бібліотечними фондами та проводити наукову роботу.
В усіх комп’ютерних лабораторіях і в приміщенні кафедри є бездротовий вхід до мережі Internet через Wi-Fi.
У ході навчального процесу на кафедрі комп’ютерних наук та інформаційних технологій управління застосовуються технічні засоби, які наведені в таблиці 2.
Таблиця 2
Технічні засоби, що використовуються
в процесі навчання кафедрою комп’ютерних наук та інформаційних технологій управління в ауд. 510
№п\п
Технічні засоби
Кількість, шт.
1
Мультимедійний проектор
1
2
Сканер
1
3
Принтер
1
4
Факс
1
ІІІ. Звіт про виконання індивідуальних завдань наукової практики
3.1. Виконання обов’язків асистента стажиста
Лекції і лабораторні, проводились в студентів 3-го курсу групи системного аналізу, лекція, яку я проводив була на тему «Нечіткі величини, числа та інтервали». Лекція проводилась по презентації, яку можливо переглянути на сайті системи дистанційного навчання.
Лабораторна робота проводилась також з цією групою на тему «Нечіткі відношення та операції над ними». На лабораторній роботі ми розглядали різні нечіткі відношення та операції над ними, операції над множинами які ми розглянули були, додавання, віднімання, множення та ділення множин, а також операції з об’єднанням, перетином, сильним об’єднанням та сильним перетином множин, і з’ясовували чи є нечіткі відношення рефлексивними, симетричними та транзитивними.
3.2. Виконання завдання по диплому
Медична інформаційна система (МІС) – це система медичного документообігу для лікувальних закладів, яка дозволяє визначати та планувати усі ресурси медичного закладу, які необхідні для ведення лікувально-діагностичної, фінансової діяльності та обліку процесу надання послуг.
Комп'ютерна мережа — це сукупність комп'ютерів, що об'єднані лініями зв'язку й обладнані комунікаційним устаткуванням і комунікаційним програмним забезпеченням.
Комп'ютерна мережа забезпечує:
колективну обробку даних користувачами, комп'ютери яких приєднані до мережі, і обмін даними між цими користувачами в реальному часі;
загальне використання програм;
загальне використання принтерів, модемів і інших периферійних пристроїв.
Існують різні класифікації комп'ютерних мереж, одна з них відображена на рис. 3.1.
Рис. 3.1.
Розглянемо докладніше кожну складову мережі.
Комунікаційне чи мережеве устаткування - це периферійні пристрої, що здійснюють перетворення сигналів, які використовуються у комп'ютері, у сигнали, що передаються через лінії зв'язку, і навпаки.
Такими пристроями є модеми і мережеві адаптери (мережеві карти). Модеми застосовуються при використанні телефонних ліній зв'язку, мережеві адаптери — при використанні інших ліній зв'язку.
Лінія зв'язку - це устаткування, за допомогою якого здійснюється з'єднання комп'ютерів у мережу.
Лінії зв'язку можуть використовувати кабелі для передачі сигналів і можуть бути безкабельними.
Телефонна лінія –приклад лінії зв'язку з провідниками. Системи супутникового зв'язку - без провідників. Лінії зв'язку розрізняються по складності. Часто для з'єднання локально розташованих комп'ютерів використовується радіозв'язок. Для більш могутніх телекомунікацій використовується мікрохвильове чи інфрачервоне випромінювання.
Комунікаційне чи мережеве програмне забезпечення - це набір програм, що забезпечують роботу мережевого устаткування й обмін інформацією між комп'ютерами в мережі.
3.3Огляд аналогів медичних інформаційних систем.
Програма "Медичнi кадри"
Програма розроблена в розрахунку на рiзнi рiвнi управлiння роботою з кадрами :
робоче мiсце працiвника кадрової служби кожного окремого лiкувально-профiлактичного, санiтарно-профiлактичного, фармацевтичного закладу;
можливiсть узагальнення даних на рiвнi районних та мiських вiддiлiв охорони здоров'я, управлiння охорони здоров'я обласної державної адмiнiстрацiї, iснування її у виглядi реєстру медичних (фармацевтичних) кадрiв певної територiї;
забезпечення єдиного пiдходу до порядку ведення, облiку, розстановки, пiдготовки, перепiдготовки, атестацiї всiх категорiй працюючих (лiкарiв, середнiх медичних працiвникiв, економiстiв, юристiв, бухгалтерiв, iнженерiв та iнших) в тому числi державних службовцiв;
можливiсть постiйного оперативного впливу на процес управлiння;
значне пiдвищення доступу до аналiтичної iнформацiї.
Програма – «МедСтат»
МедСтат – інформаційна система, що дозволяє автоматизувати обробку медико-статистичної інформації. Програма призначена для формування, аналізу та зберігання звітно-статистичної інформації згідно до річних звітних форм медичної статистики.
Програма забезпечує: ведення (створення, введення, перегляд, корегування) таблиць звітів по лікувальних закладах; перевірку даних за допомогою механізму контролів; контроль наявності інформації в базі даних; розрахунок таблиць показників; формування та друк зведених таблиць по відповідному рівню; друк звітів. Ряд сервісних функцій для роботи з таблицями статистичних звітів: перекодування, копіювання, вилучення. Ведення довідників (системних таблиць). Передбачено сервісні операції внесення та видобуття таблиць звітів та довідкових даних, в тім числі додання інформації з програми “МедСтат - DOS”. Закладено механізм сервісних функцій з базою даних: створення резервних копій та відновлення бази даних з архіву, корегування бази даних; налаштування параметрів програми.
Висновки
Під час проходження наукової практики: ознайомився з науково-дослідною діяльністю ЧДТУ, ФІТІС, з науково-дослідною діяльністю кафедри комп’ютерних наук та інформаційних технологій управління, комп’ютерним і програмним забезпеченням, виконував обов’язки асистента-стажиста з курсу «Моделі й методи нечіткої логіки» для 3-го курсу спеціальності 6.040303 –системного аналізу факультету ФІТІС, провів лекцію і лабораторну роботу з зазначеної дисципліни.
Також, під час проходження наукової практики, було проведено роботу зі збирання матеріалів до магістерської роботи, а саме з розділу «Види апартного і мережевого забезпечення». В матеріалах наводиться актуальність даної теми, історія виникнення мережевого забезпечення, розглядається можливість використання апаратного і мережевого забезпечення для медичних інформаційних систем.
Список використаних джерел
Система електронного навчання ФІТІС [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://ias.cdtu.edu.ua/moodle19-test/
Офіціний сайт Черкаського державного технологічного унверситету [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://chdtu.edu.ua/
Сайт факультету інформаційних технологій і систем [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://fitis.ck.ua
Сайт навчальні матеріали онлайн [Електроний ресурс]. – Режим доступу: http://pidruchniki.com/12090810/bankivska_sprava/aparatne_zabezpechennya_merezhevoyi_tehnologiyi
Сайт МІС [Електроний ресурс]. – Режим доступу: http://molfar.org/nashi-proekty/medychna-informatsiina-systema
Додаток A
Комп'ютерні мережі розрізняються за багатьма ознаками:
за швидкістю передачі
за типом кабелю який використовується
за фізичним розташуванням кабелю
за форматом пакетів (кадрів)
Для класифікації мереж часто використовуються два терміни: архітектура і топологія. Архітектура описує конкретний стандарт мережі - Ethernet, Token Ring, ARCnet. Архітектура мережі визначає швидкість передачі, вартість і тип кабелю для мережі. Топологія відноситься до фізичного розташування кабелю.
Топологія мережі обумовлює її характеристики. Зокрема, вибір тієї чи іншої топології впливає:
на склад необхідного мережного устаткування;
характеристики мережевого устаткування;
можливості розширення мережі;
спосіб керування мережею.
Якщо комп'ютери підключені вздовж одного кабелю, топологія називається шиною. У тому випадку, коли комп'ютери підключені до сегментів кабелю, що виходять з однієї крапки, чи концентратора, топологія називається зіркою. Якщо кабель, до якого підключені комп'ютери, замкнуть у кільце, така топологія зветься кільце.
Топологія «Шина»
Шина - найпростіша і широко використовувана топологія.(Рис.6)
Рис. 6
У мережі з топологією "шина" комп'ютери адресують дані конкретному комп'ютеру, передаючи їх по кабелі у виді електричних сигналів. Дані у вигляді електричних сигналів передаються всім комп'ютерам мережі; однак інформацію приймає тільки той, адреса якого відповідає адресі одержувача, зашифрованій у цих сигналах. Причому в кожен момент часу тільки один комп'ютер може вести передачу. Тому що дані передаються лише одним комп'ютером, її продуктивність залежить від кількості комп'ютерів, підключених до шини. Чим їх більше, тобто чим більше комп'ютерів, що очікують передачу даних, тим повільніша мережа. Шина - пасивна топологія. Це означає, що комп'ютери тільки "слухають" передані по мережі дані, але не переміщають їх від відправника до одержувача. Тому, якщо один з комп'ютерів вийде з ладу, це не позначиться на роботі інших. В активних топологіях комп'ютери регенерують сигнали і передають їх по мережі.
Дані, чи електричні сигнали, поширюються по всій мережі - від одного кінця кабелю до іншого. Якщо не приймати ніяких спеціальних дій, сигнал, який досягає кінця кабелю, буде відбиватися і передаватися в інший кінець і не дозволить іншим комп'ютерам здійснювати передачу даних. Тому, після того як дані досягнуть адресата, електричні сигнали необхідно заглушити.
Щоб запобігти відбивання електричних сигналів, на кожному кінці кабелю встановлюють термінатори, що поглинають ці сигнали.
Шинна – топологія яка характеризується стійкістю роботи мережі до можливих несправностей окремих вузлів, гнучкістю, економічністю і гарною адаптованістю до більшості систем. Мережі даного типу мають невелику довжину.
Топологія «Зірка»
При топології "зірка" усі комп'ютери за допомогою сегментів кабелю підключаються до центрального компонента, що називається концентратором (hub). (Рис. 7)
Рис. 7
Сигнали від комп'ютера-передавача надходять через концентратор до всіх інших. Так як всі комп'ютери підключені до центральної точки, для великих мереж значно збільшується витрата кабелю. Якщо центральний компонент вийде з ладу, порушується робота всієї мережі. А якщо вийде з ладу тільки один комп'ютер, то лише цей комп'ютер не зможе передавати чи приймати дані по мережі. На інші комп'ютери в мережі це не вплине.
Концентратор використовують для централізації трафіку мережі в одній точці. Концентратори дозволяють досить просто розширювати мережу і застосовувати різні типи кабелів.
Зірка значно спрощує взаємодію вузлів мережі, дозволяє використовувати простіші мережеві адаптери. Цілісність такої мережі основним чином залежить від працездатності центрального вузла.
Топологія «Кільце»
При топології «кільце» комп'ютери підключаються до кабелю, замкнутому в кільце. (Рис. 8)
Рис. 8
Тому у кабелі просто не може бути вільного кінця, до якого треба підключати термінатор. Сигнали передаються по колу в одному напрямку і проходять через кожен комп'ютер. На відміну від пасивної топології «шина», тут кожен комп'ютер виступає в ролі репітера, підсилюючи сигнали і передаючи їх наступному комп'ютеру. Тому, якщо вийде з ладу один комп'ютер, припиняє функціонувати вся мережа.
Кільцева топологія, як і шинна, не має центрального керуючого вузла. Це підвищує надійність.
Глобальна мережа
Глобальна мережа - це з'єднання локальних мереж і окремих комп'ютерів, розташованих на далекій відстані один від одного.
У таких мережах є додаткові пристрої для обробки великих обсягів інформації і пересилання її на велику відстань. Насамперед, це сервери глобальних мереж, які є дуже могутніми комп'ютерами.
Через великі відстані між комп'ютерами, використання простих ліній зв'язку в глобальних мережах неможливо. Сучасні глобальні мережі використовують телефонний зв'язок. Однак зв'язок між серверами глобальної мережі здійснюється не по звичайних телефонних лініях, а по виділених лініях чи по спеціальних каналах зв'язку.
Виділена телефонна лінія використовується тільки для передачі інформації між комп'ютерами в мережі. Вона має високу швидкість передачі і стійкість. Канали зв'язку мають такі ж властивості, але володіють ще більш високими якісними характеристиками.
Крім того, у глобальних мережах все частіше використовуються системи супутникового зв'язку, що значно розширює їхні масштаби і можливості.
Щоб користатися глобальною мережею, комп'ютер повинний мати модем і спеціальне програмне забезпечення.
Найбільшою у світі глобальною мережею є мережа Internet. Вона охоплює всі континенти Землі.
Протоколи
Інтернет можна представити у вигляді безлічі інформаційних потоків. Адже обмін інформацією складає суть будь-якої мережі. Будь-яка інформація кимось відправляється і кимось отримується. Обов'язковою умовою для нормального обміну (взаємодії двох сторін) є наявність єдиної мови, яка є зрозумілою для кожної із сторін обміну. Така мова називається протоколом.
Протоколи - це набір правил і процедур, що регулюють порядок здійснення деякого зв'язку. Наприклад, дипломати якої-небудь країни чітко дотримують протоколу при спілкуванні з дипломатами інших країн. У комп'ютерному середовищі правила зв'язку служать для таких ж цілей. Протоколи — це правила і технічні процедури, що дозволяють декільком комп'ютерам при об'єднанні в мережу спілкуватися один з одним.
Насправді обмін інформацією здійснюється на декількох рівнях. Для прикладу розглянемо звичайну телефонну розмову. У такому обміні беруть участь:
2 чоловік
2 телефони
апаратні засоби
АТС
При цьому відбувається постійна зміна форми інформації. Людина говорить людською мовою, яка перетворюється в електричні сигнали.
Очевидно, що при обміні інформацією маємо справу не з одним протоколом, а з набором - стеком.
Існує безліч протоколів, кожний з який має різні цілі, виконує різні задачі, має свої переваги й недоліки. Кілька протоколів можуть працювати спільно.
Передача даних по мережі, з технічної точки зору, повинна бути розбита на ряд послідовних кроків, кожному з який відповідають свої правила і процедури чи протокол. Таким чином, зберігається чітка черговість виконання визначених дій.
Крім того, ці дії (кроки) повинні бути виконані в одній і тій же послідовності на кожному мережевому комп'ютері - відправнику й одержувачу.
Комп'ютер-відправник відповідно до протоколу виконує наступні дії:
розбиває дані на невеликі блоки - пакети, з якими може працювати протокол;
додає до пакетів адресну інформацію, щоб комп'ютер-одержувач міг визначити, що ці дані призначені саме йому;
підготовляє дані до передачі через плату мережевого адаптера і далі - по мережевому кабелі.
Комп'ютер-одержувач відповідно до протоколу виконує ті ж дії тільки в зворотньому порядку:
приймає пакети даних з мережевого кабелю;
через плату мережевого адаптера передає пакети в комп'ютер;
знищує з пакета всю службову інформацію, додану комп’ютером відправником;
копіює дані з пакетів у буфер - для їхнього об'єднання у вихідний блок даних;
передає додатку блок даних у тому форматі, який він використовує.
І комп'ютеру-відправнику, і комп'ютеру-одержувачу необхідно виконувати кожні дії однаковим способом, для того, щоб дані, що прийшли по мережі, збігалися з відправленими.
Якщо, наприклад, два протоколи будуть по-різному розбивати дані на пакети і додавати інформацію, тоді комп'ютер, що використовує один з цих протоколів, не зможе успішно зв'язатися з комп'ютером, на якому працює інший протокол.
У комп'ютерній промисловості в якості стандартних моделей протоколів розроблено кілька наборів - стеків. Найважливішими стеками протоколів є:
набір протоколів ISO/OSI;
IBM System Network Architecture;
Digital DECnet;
Novell NetWare;
Apple AppleTalk;
набір протоколів Інтернету, TCP/IP.
Усі протоколи в залежності від комунікаційних задач розділяються на чотири типи:
прикладні;
транспортні;
міжмережеві;
мережеві.
Прикладні протоколи забезпечують взаємодію додатків і обмін даними різних форматів між ними.
У прикладний рівень входять наступні протоколи:
HTTP (hyper text transfer protocol - протокол передачі гіпертексту, тобто Web-сторінки)
FTP (file transfer protocol) - протокол пересилання бінарних і текстових файлів
SMTP (simple mail transfer protocol) - протокол посилки електронної пошти
POP (Poust officce protocol) - протокол збереження й одержання електронної пошти
NNTP (net news transfer protocol) - протокол для роботи з телеконференціями
TelNet - проста эмуляція терміналів для віддаленої роботи з сервером
Транспортні протоколи підтримують сеанси зв'язку між комп'ютерами і гарантують надійний обмін даних між ними.
На цьому рівні відбувається встановлення зв'язку між серверами Інтернет, розбивання всієї інформації на пакети і супровід кожного пакета за розпізнавальним заголовком. У нього входять:
TCP (transmition control protocol) - протокол керування передачею інформації між серверами
UDP (user datagram Protocol) - альтернативний протокол (аналогічний по призначенню TCP).
Протоколи міжмережевого зв'язку, до яких належать:
IP (Internet Prоtocol) - єдине призначення - розрахувати оптимальний шлях транспортування, розбивання пакета на дрібніші, так звані датаграми пакетів, і доставити їх за призначенням.
Мережеві протоколи забезпечують послуги зв'язку.
Наприклад,
IP- TCP/ІР-протокол для передачі пакетів;
IPX- протокол фірми NetWare для передачі і маршрутизації пакетів;
NetBEUI- транспортний протокол, що забезпечує послуги транспортування даних для сеансів і додатків NetBIOS.
SPX/IPX- внутрішній протокол мережі Novell.
Для Інтернету в стек входять 4 протоколи, і такий набір називається - TCP/IP.
Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) - стандартний набір протоколів, що забезпечують сумісність між комп'ютерами різних типів. Сумісність - одна з переваг TCP/IP, тому більшість локальних мереж підтримують його.
Протокол NetBEUI надає програмам можливості для здійснення сеансів зв'язку з іншими мережевими програмами.
NetBEUI - невеликий, швидкий і ефективний протокол транспортного рівня, що поставляється з всіма мережевими продуктами фірми Microsoft.
IPX/SPX- набір протоколів, які використовуються у мережах Novell. Як і NetBEUI, відносно невеликий і швидкий протокол. Але на відміну від NetBEUI, вона підтримує маршрутизацію.
Протоколи встановлюються і знищуються аналогічно того, як встановлюються і знищуються драйвери. Найчастіше вони встановлюються автоматично при інсталяції операційної системи. Однак іноді треба встановити новий протокол, змінити порядок проходження протоколів у списку прив'язки чи знищити протокол. Для цього звичайно використовується спеціальна утиліта.
Всі сучасні операційні системи мають вбудовану підтримку основних протоколів для роботи з Інтернет.
Додаток Б
Завдання на лабораторну роботу.
. Відношення та операції над ними.
Перш ніж ввести поняття нечіткого відношення, розглянемо звичайні відношення та їх властивості.
Відношенням R на множині X називається деяка підмножина декартового добутку .
Відповідно до цього визначення задати відношення R на множині X означає вказати всі пари (х,у), які зв'язані відношенням R. Для позначення того, що елементи зв'язані відношенням, використовують дві еквівалентні форми запису: або .
Якщо множина X, на якій задано відношення R, скінченна, то відношення задається в двох формах:
1) в матричній
2) у графічній (рис. 1).
Рис. 1.
Нехай на множині задані два відношення А і В, множина А визначається матрицею , а B – матрицею , .
Тоді розглянемо відношення , яке є об'єднанням двох відношень:
.
Якщо D є перетином відношень А і В (), то
.
Означення 1. Відношення B включає відношення А, якщо для відповідних множин і виконується умова .
Означення 2. Якщо між х і у існує відношення R, то зворотним до нього називається таке відношення , що існує тоді і тільки тоді, коли уRх. Якщо при цьому , - матриці цих відношень, то елементи цих матриць зв'язані співвідношенням
.
Означення 3. Добуток (композиція) відношень на декартовому добутку визначається таким чином: тоді і тільки тоді, коли існує такий , для якого виконані одночасно відношення хАz і zВу . При цьому елементи матриць відношень зв'язані таким чином
.
Вкажемо основні властивості відношень:
1. Відношення R рефлексивне, якщо або для будь-якого . Приклад рефлексивного відношення на множині дійсних чисел – відношення ("більше-рівне").
2. Відношення R на антирефлексивне, якщо з того, що слідує . У матриці рефлексивного відношення всі діагональні елементи рівні 1, а антирефлексивні - 0.
3. Відношення R симетричне, якщо з того, що слідує . Матриця симетричного відношення - симетрична. Відношення називається антисиметричним, якщо з того, що і , слідує х = у .
4. Для транзитивного відношення виконується наступна умова: .
2. Нечіткі відношення
Введемо поняття нечіткого відношення і розглянемо його властивості.
Означення 4. Нечітким відношенням R на множині X називається нечітка множина на декартового добутку , яка характеризується такою функцією належності, що .
Значення цієї функції показує міру або ступінь, з якою виконується відношення між елементами х та у. Зрозуміло, що звичайні відношення можна вважати окремим випадком нечітких відношень, функції належності яких можуть мати тільки два значення: 1 або 0.
Приклад 1. Нехай задані:
а) чітке відношення R()={(x, y)Є| , де };
б) нечітке відношення R(), , де означає «значно більше»;
На рис. 2 а наведені пари (х,у) з інтервалу [0,1], зв'язані відношенням R (), тобто такі, що . Вони утворюють множину точок заштрихованої області, які відокремлені чіткою межею – діагоналлю від інших точок.
Будуючи нечітке відношення R(): ху на одиничному квадраті, переконуємося, що існують пари (х,у), які можна безумовно віднести до множини R() (наприклад, точка ), а також ті, які безумовно не належать R (наприклад, ).
Крім того, є незліченна множина пар (х, у), про приналежність яких до множини R() можна судити лише приблизно з певною суб'єктивністю (наприклад, точка ). Тому нечітка множина R характеризується відсутністю чіткої межі від додаткової множини R, і міра належності пари (х,у) слід характеризувати щільністю штрихування (рис. 2 б). Можна розглянути деякі перетини відношення R при фіксованому .
Рис. 2.
Відповідне сімейство функцій приведене на рис. 2 в.
Якщо відношення R на X скінченне, то його функція належності задається у вигляді квадратної матриці з елементами . Якщо , то це означає, що міра виконання відношення рівна .
Носієм нечіткого відношення R на множині X називається підмножина декартового добутку , визначене так:
supp R=.
Приклад 2. Нехай
Х={кінь, осел, мул, корова}.
Побудувати на множині Х нечітке відношення «подібний».
Розв’язування. Нечітке відношення «подібний» може бути визначено, наприклад, у такий спосіб:
R= «подібний»=0,8/(кінь, мул)+0,4/(кінь, корова)+0,9/(осел, мул)+ 0,5/(осел, корова).
3. Операції над нечіткими відношеннями
Нехай на множині задані два нечіткі відношення А і В з функціями приналежності , . Тоді множина є об'єднанням нечітких відношень А і В на множині X, якщо його функція приналежності визначається виразом
.
Аналогічна множина є перетином нечітких множин А і В, якщо
.
Можна ввести також операції сильного об'єднання і сильного перетину, аналогічні операціям над нечіткими множинами (