Представление знаний. Фреймовая модель.

Представление знаний. Фреймовая модель.

Алфавит логики предикатов(переменные,функции,константы,предикаты)

Алфавит (логические связки, кванторы, связанные и свободные переменные)

Основные особенности логической модели. Правила вывода.

Продукционная модель

Семантическая сеть.

7 Пошаговое описание алгоритмов(словесно-формульное описание алгоритмов)

Основные виды программных средств и характеристики.

Структурное описание алгоритма. Архиваторы.

Объектно-ориентированное программирование. Программы обслуживания дисков. Утилиты.

Поколение ОС. Состав ОС.

Язык программирования. Словестно формульное описание алгоритмов.

Состав ОС

Антивирусы и вирусы

Системы программирования

Элементарные алгоритмические структуры. Требования,предъявляемые к алгоритмам.

Архиваторы. Программы обслуживания дисков. Событийно-ориентированное программирование.

Структурное программирование

Специализированные языки программирования. Системы создания презентаций.

Табличные,текстовые процессоры,СУБД.

Графические редакторы,мультимедийная система. Алгоритмическое программирование.

Представление знаний. Фреймовая модель.

Знания в ЭВМ представляются в виде программ, (т.е представлены в общей универсальной форме в виде формул, законов, общих утверждений,) но знания о предметной области в такой форме не представлены они представляются в виде баз знаний, (а программные системы работающие на их основе назыв интеллектуальными).

Знания делят на: декларативные - и процедурные -

1. Декларативные – это знания, выраженные в описательной форме. Они описывают характер, свойства, особенности объектов, процессов и их явлений.

2. Процедурные – это знания, выраженные в виде последовательности операций, действий, процедур, процессов.

В основе реализации знаний в виде баз знаний.4 модели: 1) логическая; 2) продукционная; 3) фреймовая;4) семантическая сеть.

 

Фреймовая модель ориентирована на такие значения в кот объект, явление описыв мн-вом х-к или св-в. В этом сл-е база знаний состоит из фреймов, каждый из кот предст-ет объект или явление,он состоит из частей(СЛОТОВ) в каждом из кот размещается х-ка или св-во объекта. Фреймы делят на группы основными из кот явл: 1) фреймы-описания(фреймы-структуры); 2) ролевый фреймы(фреймы-роли).

Во фрейме описании имена слотов это названия х-к,св-в.В ролевом фрейме в качестве имен выступают вопросительные фразы, ответы на кот явл значениями слотов. В качестве значений слотов м/б ссылки на др фреймы и др слоты.

Если в общем выражении для фрейма убрать все -значения слотов, но оставить их +имена, то получим конструкцию кот назыв фреймпротатит или фрейм-интенсионал. Фрейм с конкретными значениями слотов назыв фреймом-экземпляром или фреймом-примером. Для фреймовой модели разработан язык FRK.

 

 

Алфавит логики предикатов(переменные,функции,константы,предикаты)

Алфавит - это множество знаков. Знак -это условное обозначение понятия предметной области. Знаки могут состоять как из 1 символа, так и из последовательности символов.

В алфавите присутствуют: 1) знаки, обозначающие объекты предметной области(константы и переменные). Константы обозначают конкретный объект, а переменные используются для записи утверждений(относящихся ко всем объектам или хотя бы к некоторым из них) 2) знаки обозначающие св-ваатрибута объектов, а так же отношения истинности между объектами(предикатные знаки) 3) знаки обозначающие функциональные зависимости между объектами (функциональные знаки) 4) специальные знаки, которые используются для удобства записи и формирующие сложных утверждений(логические связки).

Различия между знаками 2 и 3 групп в том, что знаки 2 группы соотв. таким отношениям, которые могут быть либо истинными, либо ложными, а знаки 3 группы таким отношением, результатом которых является константа.

Знаки 2 группы наз. Предикатами. Предикаты позволяют записать простейшее утверждение, (относительно своих аргументов, результатом которого является истинна или ложь). Предикаты обозначаются прописными буквами и их описание включает в себя обозначение, синтаксис и семантику.

Предикат -это полное отображ декартова произведения мн-ва всех const самого на себя столько раз сколько аргументов из данного предиката в мн-ве. В качестве аргументов предикат может иметь константы, переменные, функции(с указанием аргументов) и предикаты (с указанием аргументов).

Группа алфавита функциональные знаки.

Ф-и обознач строчными буквами.

Ф-я каждому кортежу const явл-щихся ее аргументами ставит в соответсв const,т.е полное отображ декартова произвед. D*D...D (стока раз скока аргументов) в мн-ве D(мн-во всех const)=> то fn: Dⁿ→D. Аргументами м/б const,переменные,ф-и(с указанием аргументов).

если у ф-и или предиката 1 аргумент,то ф-и или предикат назыв одноместные предикаты или одноместн ф-и, если 2 то двухместными,n n местными.

 

 

Алфавит (логические связки, кванторы, связанные и свободные переменные)

 

Логические связки использ для составления сложных утверд-й(формул) и задаются с помощью след знаков ד-отрицание; Λ-конъюнкция;Ѵ-дизъюнкция; ® - импликация; «- эквивалентность. В процессе интерпретации установление истинности утверждения (формулы), создающего логические связки, производится с помощью так называемой ТАБЛИЦЫ ИСТИННОСТИ:

И – истина

Л – ложь

В этой таблице буквами А и В обозначены формулы, а буквами И,Л – обозначены соответственно “истина”,“ложь”. Отметим в случае, когда А=Л, а В=И, импликация А →В=И. В естественном языке выражению “если А, то В” не может быть дано однозначное определение, если А=Л, а В=И. Поэтому такое выражение становится неопределенным. Это вызывает неудобства, следовательно в подобных случаях выражения “если А, то В” дополняется. В языке предикатов такая неопределенность устраняется тем, что в этом случае А→В считается истинным по определению.

Таким образом импликация А→В в языке предикатов не полностью соответствует выражению “если А, то В”. В обычном языке в такое выражение приносится упорядоченность (например, А явл. посылкой, а В заключением). В импликации А→В языка предикатов такая упорядоченность отсутствует.

Вообще говоря, использование этих логических связок избыточно, т.к. знаки импликации и эквивалентности можно выразить через знаки отрицания, конъюнкции и дизъюнкции. Действительно формулы А→В и А V B полностью эквивалентны, что следует из таблицы истинности. Аналогично можно убедиться, что формула А«В полностью эквивалентна формуле (А →В) ^ (В→А) и, следовательно эквивалентна формуле (AV B)^(B V A). Тем не менее, знак импликации включают в алфавит для удобства, т.к. выражение А→В аналогично выражению “если А, то В” в естественном языке, знак также используется для удобства описания знаний, т.к. содержание выражения А«В совпадает с представлением понятия “А и В являются эквивалентными ”

КВАНТОРЫ позволяют в языке предикатов формулировать любое общ. Утверждения (например, все студенты умеют печатать). Они задаются с помощью следующих знаков: ∀-квантор общности,использ след образом: (∀х)Р(х), т.е формула Р(х) явл истинной при любой интерпретации; квантор существования($) использ след образом: ($х)Р(х) означает что сущ-ет хотя бы 1 интерпретации,при кот формула Р(х) будет истинной. Если в формуле используется несколько переменных(например, (∀x)($ y)P(x,y,z)), то переменные к которым в формуле следует применять кванторы, наз-ся СВЯЗАННЫМИ СООТВЕТСТВУЮШИМИ КВАНТОРАМИ, а независимые переменные наз-ся СВОБОДНЫМИ. Порядок связывания элементов определяется при чтении формулы слева направо. В последнем примере переменная х связана с переменой у квантором существования, а z свободная переменная.

 

Правила вывода.

 

в языке предикатов процесс логич вывода явл-ся док-вом теорем, а формулы выводимые в рез-те этой процесса назыв теоремами. Правилом вывода назыв процедура представленная в опр-ной форме,кот из мн-ва å автоматически выводит такую формулу G, что справедливо “все модели для формул из å явл моделями и для G ”. Следовательно любое правило вывода гарантирует что если формулы из å истинны, то и формула выведенная из этого мн-ва тоже будет истинной. Другими словами, ПВ гарантирует, что для любой интерпретации истинность формулы G₁^G₂^…^G_n влечет за собой истинность формул G

 

Продукционная модель

 

Этот способ основан на представлении знаний в виде множества так называемых продукций (правил). Продукции (правила) обеспечивают способ представления рекомендаций, указаний, стратегий и т.п. продукция выражается в виде ЕСЛИ_ТО и представляет собой пару «ситуация-действие», «посылка-заключение» и т.п.

 

Продукцию принято обозначать так: А_В (следовательно). Здесь знак _ называется секвенцией

Базы знаний построенные на основе такой модели называются продукционными

 

Основной проблемой продукционных систем является скорость поиска необходимой продукции из множества продукций и время, затрачиваемое на проверку выполнимости условий. Поэтому при большом количестве продукции в программах стараются реализовать способы ускорения этих процессов. Для этого продукцию представляю в более сложном виде: (i);Q,P; A_B;N

i – имя продукции, с помощью которой она выделяется из всего множества

 

Q – часть продукции, характеризующая сферу ее применения

 

A_B – ядро продукции. это основной элемент. Ядро может быть однозначным и альтернативным. В однозначном ядре, если левая часть выполняется, то выполняется правая часть. Альтернативное ядро записывается A_B|С – если А выполняется, то выполняется В, иначе С. ядро может быть детерминированным и недетерминированным. В первом случае при выполнимости левой части правая часть выполняется обязательно. Во втором правая часть реализуется с некоторой возможностью, которая определяется количественными оценками в частности это могут быть вероятности. прогнозирующее ядро, в котором описываются последствия, ожидаемые при реализации левой части, например, ЕСЛИ А, то можно ожидать В.

P – условие применимости ядра. Это логическое выражение. Если оно истинно, ядро активизируется. Если ложно – ядро не используется. Позволяет сократить время, затрачиваемое на анализ продукции.

N – описывает действия, которые необходимо выполнить после реализации правой части. Называется постусловием продукции. В частности такое действие может быть связано с изменением каких-либо параметров.

 

В продукционной модели информация о предметной области представляется множеством правил (продукций), которые проверяются на множестве фактов, характеризующих текущую ситуацию. В связи с этим информационная база в таких системах состоит из базы фактов и базы правил. в базе правил содержится множество продукций, т.е. она представляет собой базу знаний. В базе фактов помещаются исходные данные, а также результаты промежуточных и окончательных расчетов. Когда левая часть правила (из базы правил) удовлетворяет фактам (из базы фактов), то действие, указанное в правой части выполняется. В этом случае говорят, что правило выполнено. В частности действие может состоять в добавлении нового факта в базу фактов.

В продукционных системах реализуется 2 механизма логического вывода – прямой и обратный.

При прямом выводе поиск новой информации (добавление новых фактов в базу фактов) происходит в направлении секвенций, разделяющих левые и правые части ядра продукции. Система использует информацию из левых частей, чтобы вывести информацию (произвести действие) с помощью правых частей. процесс начинается с запроса к пользователю об известных ему фактах. Эти факты помещаются в базу фактов. Затем система обращается к базе правил и производит поиск такого правила, которое может быть выполнено (все факты, необходимые в для левой части ядра продукции имеются в базе фактов). Найденное правило выполняется, отмечается (в последствии оно игнорируется) и полученные факты (с помощью правой части ядра продукции добавляются в базу фактов). Затем система опять ищет в базе правил такое правило, которое может быть выполнено и т.д. Процесс прямого вывода заканчивается, если в базе правил нет продукции, которая может быть выполнена.

В обратном выводе система начинает с выяснения того, что необходимо получить или доказать. Затем происходит проверка выполнения тех продукций, в правой части которых имеется требуемый факт. Процесс начинается с выяснения у пользователя какой факт надо установить. Затем система обращается в базу фактов и определяет имеется ли в ней данный факт. Если он есть, то считается установленным и процесс заканчивается. Если такого факта в базе фактов нет, система обращается к базе правил и производит поиск такого правила, в правой части которого имеется требуемый факт. Затем проверяет, можно ли выполнить найденное правило. Если да, то факт считается установленным и процесс заканчивается. Если нет, то требуемыми фактами считаются те, которые указаны в левой части найденной продукции и т.д. процесс заканчивается или в базе правил нет продукций с помощью которых их можно установить.

 

 

Семантическая сеть.

 

Семантич сетью назыв модель представл знаний, ввиде графа, с помеченными вершинами и дугами(ребрами).В семантич сети общего вида(n-арная сеть) вершинами сопоставляются понятия предметн обл,а дугами бинарное отношение существующее м/у этими понятиями.

В семантич сети выделяют 3 типа вершин: 1) вершины-понятия. Каждая такая вершина изображается кругом, соответств опр-му элементу из W и отмечено его знаком из мн-ва Х; 2) вершина-отношения.Каждая вершина этого типа изображ овалом, соответствует какому-либо отношению из мн-ва U и отмечено его знаком из мн-ва R; 3) вершины-связи. Каждая вершина этого типа изображ треугольником,соответствует конкретной реализации какого-либо отношения из мн-ва U и имеет метку однозначно идентифицирующую этот элемент.

Под конкретными реализациями какого-либо отношения может пониматься как отношение м/у интенсионалами объектов, так и отношение м/у их конкретными экземплярами. Каждая вершина-связь соединяется: 1) с вершиной-отношением дугой с меткой(is a - является); 2) с вершинами-понятиями дугами с метками указывающими роли кот играют в данной связи эти понятия. (Заметим, что дуга с меткой is a показыв обобщение и обеспечив наследование св-в от вершин-понятий к вершинам-связям.)

 

 

7 Пошаговое описание алгоритмов(словесно-формульное описание алгоритмов)

Поколение ОС. Состав ОС

Операс системы(ОС) подобны ЭВМ на пути своего развития прошли ч/з несколько поколений. В 1 ЭВМ ОС не было, пользователи писали программы непосредственно на машинном языке и имели полный доступ к аппаратным средствам. Каждая программа загружалась отдельно, после ее выполнения вручную производилась подготовка ЭВМ к выполнению след программы. 1 поколение(50-е г). Первые ОС были разработаны с целью ускорения и упрощения перехода от одной программы к др Но это занимало много времени. Первые ОС предусматривали объединение отдельных программ в группы, кот стали назыв пакетами. Каждая запущенная на выполнение программа получала в распоряжение все ресурсы ЭВМ,а после ее завершения управление ресурсами возвращалось ОС,кот приводила их в исходное состояние и обеспечивало ввод в оперативную память и запуск на выполнение след программы,такой режим управления программами получил название пакетная обработка.В ОС были включены стандартные программы ввода,вывода,чтобы пользователю не приходилось писать программы на машинном языке. 2 поколение(начало 60-х г). Основной особенностью ОС этого поколения была их нацеленность на увеличение объема работ за ед. времени. Такие ОС создавались, как системы пакетной обработки с так называемым мультипрограммным режимом управления программами. Были созданы ОС,кот обеспечивали пользователя диалоговым режимом взаимод с выполняемыми программами. ОС кот управляли программами обеспечивая такой режим работы стали назыв системами с разделением времени,а режим управления программами получил назв режим разделения времени.Появились ОС обеспечив немедленную реакцию рпограмм на ввод инфы,такой режим был назван режимом реального времени.В отличии от режима разделения времени, при кот прерывание программы и передача ей вводимой инфы происходит тока по инициативе выполняемой программы,в данном режиме любая выполняемая программа прерывается сразу же,как тока начинаеца ввод инфы.В рез-те у пользоват возникает иллюзия мгновенной р-и программы на ввод инфы.ОС реальн времени использ для управления технологич процессами. 3 поколение(с сер 60 до сер 70г). ОС были многорежимными.Эти ОС стали мощной программной прослойкой м/у пользовательскими программами и аппаратными средствами.Они были столь громоздкими что для выполнения простейшей задачи пользователь был вынужден изучать сложные спец языки управления для описыв задания и требуемые для них р-сы. 4 поколение(с сер 70 г). Эти ОС обеспечивают значительно более простое взаимод пользователей с программами,работу в сети,защиту инфы от несанкциониров доступа.В эти ОС есть режимы пакетной обработки,разделение времени,мультипрограм режим.

 

В составе ОС для ПВМ можно выделить часть кот явл-ся основой системы и назыв ее ядром. В состав ядра входят наиболее часто используемые компоненты, такие как ср-ва распределения основных ресурсов, управление файловой структурой, и т.д. Программы входящие в состав ядра при загрузке ОС помещаются в оперативную память, где нах-ся постоянно до окончания работы с ОС, такие программы назыв резидентными.

ОС для ПВМ содержат след компоненты: 1) BIOS. 2) блокначальной загрузки Boot Record. 3) подсистема управления файловой структурой. 4) Подсистема обработки прерываний и ошибок, а также обслуживание спец ситуаций, связанных с загрузкой и заверш программ. 5) Подсистема управления драйверами и драйверы внешних устройств. 6) Процессор командного языка ОС. 7) Системные программы выполнения команд.

1) нах-ся в ПЗУ системного блока.

Основными ф-ями явл-ся: а) тестирование аппаратных ср-в при включении питания; б) выполнение обмена данными с внешними устройствами на уровне ввода,вывода; в) считывание с диска загрузчика ОС и передача ему управления; г) автоматич обнаружение и подключение вновь установленных устройств.

2) Содержится в самом начале памяти каждого диска.В начале этого блока нах-ся служебная инфа(фирма-изготовитель,версия),далее спец программа,кот загружает в оперативную память основные компоненты ядра ОС,эта программа назыв загрузчиком ОС.

3) Файлов система вкл программы и файлы данных необходимые для манипулирования файлами.

4).5) Драйверы как и подсистема управления ими явл резидентными.

6) (командный процессор). Для взаимодействия пользователя с ОС имеется специальный командный язык, с помощью которой можно формулировать указания на выполнение тех или иных действий. Командный процессор – это программа, предназначенная для анализа и выполнения команд ОС.

7) (системные утилиты). Это нерезидентные программы, хранятся на диске и используются командным процессором для обеспечения выполнения команд.

 

 

Состав ОС

 

В составе ОС для ПВМ можно выделить часть кот явл-ся основой системы и назыв ее ядром. В состав ядра входят наиболее часто используемые компоненты, такие как ср-ва распределения основных ресурсов, управление файловой структурой, и т.д. Программы входящие в состав ядра при загрузке ОС помещаются в оперативную память, где нах-ся постоянно до окончания работы с ОС, такие программы назыв резидентными.

ОС для ПВМ содержат след компоненты: 1) BIOS. 2) блокначальной загрузки Boot Record. 3) подсистема управления файловой структурой. 4) Подсистема обработки прерываний и ошибок, а также обслуживание спец ситуаций, связанных с загрузкой и заверш программ. 5) Подсистема управления драйверами и драйверы внешних устройств. 6) Процессор командного языка ОС. 7) Системные программы выполнения команд.

1) нах-ся в ПЗУ системного блока.

Основными ф-ями явл-ся: а) тестирование аппаратных ср-в при включении питания; б) выполнение обмена данными с внешними устройствами на уровне ввода,вывода; в) считывание с диска загрузчика ОС и передача ему управления; г) автоматич обнаружение и подключение вновь установленных устройств.

2) Содержится в самом начале памяти каждого диска.В начале этого блока нах-ся служебная инфа(фирма-изготовитель,версия),далее спец программа,кот загружает в оперативную память основные компоненты ядра ОС,эта программа назыв загрузчиком ОС.

3) Файлов система вкл программы и файлы данных необходимые для манипулирования файлами.

4).5) Драйверы как и подсистема управления ими явл резидентными.

6) (командный процессор). Для взаимодействия пользователя с ОС имеется специальный командный язык, с помощью которой можно формулировать указания на выполнение тех или иных действий. Командный процессор – это программа, предназначенная для анализа и выполнения команд ОС.

7) (системные утилиты). Это нерезидентные программы, хранятся на диске и используются командным процессором для обеспечения выполнения команд.

 

Антивирусы и вирусы

Антивирусные программы предназначены для предотвращения заражения вирусом компьютера и ликвидации последствий заражений. Программный вирус – это небольшая программа, специально написанная для того, чтобы исказить или исключить обработку информации на компьютере. Программа, внутри которой находится вирус, называется зараженной. Как только файл с такой с такой программой запускается на выполнение, сначала выполняется вирус (гов. – перехватывает управление), он находит и заражает другие программы и выполняет какие-либо вредные действия.

После того, как вирус выполняет предусмотренные в нем действия, он передает управление программе, в которой находится и она работает кА обычно. Вирус может испортить любой файл, но заразить может только файлы определенного типа:

1. файлы с программами имеют расширение com, exe Вирусы, заражающие такие файлы, называются файловыми, они наиболее распространены;

2. Загрузчик операционной системы и главная загрузочная запись устройства внешней памяти. Вирусы, заражающие эти области памяти, называют загрузочными или бутовыми Такой вирус выполняется при начальной загрузки операционной системы и становится резидентным. Распространяется он, заражая загрузочные записи, подключенных носителей информации устройств внешней памяти. Некоторые подобные вирусы заражают еще и файлы.

3. Драйверы устройств. Вирусы, находящиеся в них выполняются при каждом обращении к соответствующему устройству.

4. Файлы, созданные с компьютерного текстового процессора Microsoft Word и табличного процессора Microsoft Excel. Вирусы, заражающие такие файлы, называются макровирусами, они действуют каждый раз, когда происходит работа с этими файлами с помощью Microsoft Word и Microsoft Excel.

Виды вирусов:

1сетевые черви (Warm)-программы, тиражируются во внешней памяти, оперативной памяти компьютера и распространяется по сети. Особенностью является то, что черви не несут в себе никакой вредоносной нагрузки, кроме саморазмножения. Целю вируса является замусорить память и как следствие затормозить работу ОС.;

2. троянские программы или трояны (Trojan) – программы, которые находятся внутри другой, как правило, совершенно безобидной. Такие вирусы являются одни из самых опасных, поскольку в них заложена возможность самых разнообразных действий.;

3. зомби (Zombie) – программы, которые после проникновения в компьютер, подключенному к сети Интернет, управляются из вне и используются злоумышленниками для организации атак на других компьютерах. Зараженное ПО компьютеры могут объединяться в сети;

4. шпионские программы (Spyware) – программы, устанавливаются или проникают в компьютер с целью получения полного доступа к компьютера, сбора и отслеживания личной конфедициальной информации. Как правило проникает в компьютер при помощи сетевых червей, троянов или под видом рекламы. Разновидностями шпионских программ являются фишенги и фарминги. И те, и другие ориентированы на получение финансовой информации. Фишенг – почтовая рассылка, которая содержит ссылку на сайт, являющейся копией какого-либо финансового учреждения. Пользователь не догадываясь о том, что находится на фальшивом сайте, выдает всю финансовую информацию преступникам и т.д. Фарминг – замаскированная форма фишенга. Заключается в том, что при попытке зайти на официальный сайт финансовой организации пользователь автоматически перенаправляется на ложный сайт, который очень сложно отличить от официального. В отличие от фишинга не используется почта, а более изощренные способы во время работы пользователя с каким-либо сайтом;

5. невидимки (Stealth) = резидентные вирусы, которые фальсифицируют информацию ПО, что программа, которой предназначена эта информация получает неверные данные. В связи с этим такой вирус остается невидимым для АП при проверке системы. Он пытается перехватить запросы и выдать сфальсифицированный ответ,сигнализирующий, что все в порядке. Они представляют незараженные файлы как зараженные, а сами маскируются под незараженные;

6. логические бомбы – программы, которые являются частью большого программного комплекса. Она безвредна до наступления определенного события, после которого реализует её логический механизм;

7. мутанты – программы, которые самопроизвольно создают копии, явно отличающиеся от оригиналов;

8. мобильные вирусы – программы, которые специально разрабатываются для распространения через мобильные устройства. Чаще всего они распространяются с помощью SMS и MMS сообщения.

Как правило, вирусы распространяются вместе с зараженными файлами и с почтовыми сообщениями. Наиболее распространены следующие антивирусные программы:

1) Программы-детекторы или сканеры. Обнаруживают зараженные файлы.

2) Программы-докторы или ФАГи. уничтожают вирусы в файлах и восстанавливают зараженные программы.

3) Программы-ревизоры. Запоминают состояние программ и системных областей и сравнивают с текущим состоянием. При выявлении несоответствия сообщают пользователю.

4) Программы-фильтры. Располагаются резидентно, перехватывают управление у вирусов и сообщают пользователю.

 

 

Системы программирования

Системы программирования включают в себя:

1) специализированные текстовые редакторы (обеспечивают удобство в процессе написания текста программных модулей)

2) трансляторы

3) редакторы связей

4) отладчики

Транслятор – переводчик с языка, на котором написаны программы на машинный внутренний язык. Два вида:

- интерпретаторы

- компиляторы

Интерпретатор обеспечивает построчный перевод текста программы на машинный язык и одновременное выполнение каждой программы, т.е. интерпретатор автоматизирует все этапы запуска программы на выполнение.

Компилятор переводит текст программного модуля на машинный язык без его выполнения. При этом выявляются синтаксические ошибки, допущенные в тексте. В результате создается объектный модуль. Он не готов к выполнению.

Редактор связей автоматизирует процесс сборки связанных друг с другом, но отдельно написанных и транслированных программных модулей. В процессе работы он выявляет ошибки неверно указанных связей между модулями. Кроме этого он добавляет служебную информацию, необходимую для последующего управления данной программы операционной системой. В результате он создает программный файл, называемый загрузочным (исполняемым), который может пойти на выполнение под управлением операционной системы без системы программирования.

Отладчик оказывает помощь в поиске различных ошибок в программе в процессе ее выполнения. Он выявляет логические ошибки (например, попытка деления на 0), ошибки, связанные с некорректностью входных данных и т.п.

Достоинства интерпретатора:

1) исполнение программы может осуществляться срезу после ее написания, причем одновременно с этим выявляются ошибки всех шагов, что ускоряет отладку.

2) файлы с такими программами занимают небольшой объем памяти поскольку содержат лишь тексты

Недостатки интерпретатора:

1) низкая скорость исполнения программы, поскольку во время ее выполнения проводится синтаксический анализ каждой строки, перевод ее на машинный язык и т.д.

2) программа может выполнятся только под управлением интерпретатора.

В связи с этими особенностями интерпретаторы в основном используются в специализированных прикладных программных системах, в частности экономических.

В системах программирования для универсальных языков как правило имеются как интерпретаторы, так и компиляторы. Первые используются для отладки и решения несложных задач, а вторые для создания готовых программ, независимых от системы программирования.

 

Элементарные алгоритмические структуры. Требования,предъявляемые к алгоритмам.

 

Любой алгоритм представляет собой комбинацию трех алгоритмических структур: линейной, ветвящейся и циклической.

Линейная структура – это процесс, в котором операции выполняются последовательно в порядке их описания. Вершины, отображающие эти действия, располагаются в линейной последовательности. Такие процессы имеют место, например, при вычислении арифметических выражений, когда имеются конкретные числовые данные и над ними выполняются соответствующие условию задачи действия. Например, вычисление

можно представить следующей линейной структурой:

Ветвящаяся структура – это процесс, для реализации которого предусмотрено несколько направлений (ветвей). Каждое отдельное направление является отдельной ветвью. Направление ветвления выбирается в соответствии с результатом проверяемого условия, если условием является логическое выражение, то предполагается альтернативный выбор. Такой ветвящийся процесс включает в себя две ветви и называется простым или альтернативным. Например,

Эта структура реализует вычисление:

^y={

Циклическая структура – это процесс, содержащий цикл. Цикл – это последовательность многократно повторяющейся группы действий

В описании цикла можно выделить следующие этапы:

1 ) подготовка (инициализация)

2) выполнение (тело цикла)

3) модификация параметров

4) проверка условия окончания цикла

Цикл называется детерминированным, если число повторений тела цикла заранее известно. Цикл называется итерационным, если число повторений тела цикла заранее не известно, а зависит от переменных, участвующих в вычислениях

 

ТРЕБОВАНИЯ ПРЕДЪЯВЛЕНЫЕ К АЛГОРИТМАМ

Алгоритм должен удовлетворять следующим основным требованиям: 1) конечность (результативность) 2) определенность 3) наличие описания входных и выходных данных. Конечность. Последовательность действий, заданная алгоритмом, должна заканчиваться получением результата после выполнения конечного числа шагов. Этим алгоритм отличается от вычислительного метода. Определенность. Каждое действие алгоритма должно быть точно определено, т.е. строго и не двусмысленно для каждого возможного случая. Наличие описания входных и выходных данных. В алгоритме должно присутствовать некоторое кол-во входных данных, т.е. величин, заданных ему до начала работы. Так же алгоритм должен иметь одну или несколько выходных величин, полученных в результате его выполнения. Если для решения одной и той же задачи имеется несколько алгоритмов, то необходимо проводить сравнительный анализ их для выбора наилучшего. При этом используются такие характеристики: 1) эффективность. Означает, что все операции алгоритма должны быть как можно более простыми. 2) Массовость. Означает, что алгоритм можно применить для решения мн-ва задач. 3) Время, необходимое для выполнения алгоритма, можно оценивать по разному, например представить числом, указывающим сколько раз в среднем выполняется каждый шаг алгоритма.

 

Архиваторы

Позволяют за счет применения специальных методов упаковки сжимать (упаковывать, архивировать) файлы на дисках, т.е. создавать копии файлов меньшего размера. Кроме этого они обеспечивают объединение множества таких копий в один файл, который называется архивным. Из него при необходимости можно извлечь файл в первоначальном виде (разархивировать, распаковать).

Разные архиваторы отличаются форматом создаваемых файлов, степенью сжатия файлов разного типа, удобством использования. Наиболее распространенные не превосходят друг друга одновременно по всем параметрам. К ним относятся: Rar, Avg, Lha, Ace, Zip. Для них разработаны специальные оболочки, обеспечивающие их выполнение под управлением ОС, например, WinRar, WinAce. Названия архивных файлов имеют расширение, указывающее на архиватор, как правило они совпадают (исключение Lha для него расширение Lzh).

Табличные процессоры

Табличные процессоры предназначены для обработки табличным способом организованных данных. Они позволяют осуществлять разнообразные вычисления, строит диаграммы и графики, проводить аналитические исследования и вычислять другие работы, связанные с обработкой числовой информации.

Текстовые процессоры.

Предназначены для создания и редактирования текстовых документов. Основное различие среди них связано с ориентацией на определенный тип шрифтов. Шрифт – файл, содержащий описание текстовых знаков. Шрифты делятся на растровые и масштабируемые. Растровый шрифт – файл, в котором хранится информация о знаках текста в виде их точного изображения. Соответствующие программные системы обычно называют текстовыми редакторами. Они небольшие по размеру, создают текстовые файлы необходимого размера и имеют сравнительно небольшие функциональные возможности. Масштабируемы шрифт – файл, в котором хранится информация о типовых конфигурациях текстовых знаков. Соответствующие текстовые процессоры обеспечивают разнообразные возможности работы с текстом. Они занимают значительно большой объем памяти и создают файлы значительно большего размера, чем растровые. Кроме этого для них существует проблема согласования формата, представления текстовых доказательств файла. Растровые текстовые файлы могут быть о