Programvaren lar deg forbedre organiseringen av datasystemet for å maksimal bruk hennes teknikker.
Behovet for programvareutvikling skyldes følgende:
- å sikre driften av tekniske midler, siden de uten programvare ikke kan utføre noen beregningsmessige og logiske operasjoner;
- for å sikre brukerens interaksjon med utstyret;
- å forkorte syklusen fra formuleringen av problemet til mottak av resultatet av løsningen;
- å øke effektiviteten ved å bruke ressursene til tekniske midler.
For tiden er følgende former for IP i bedriftsledelse vanlige:
- individuell bruk av datamaskiner;
- automatiserte arbeidsstasjoner (AWP);
- lokale nettverk (LAN).
Disse formene for ressursdesentralisering er betydelig forskjellig i konsentrasjonen av dataressurser.
Erfaringene med automatisering av ledelse i industrielle og økonomiske strukturer har vist at graden av påvirkning av IS med utviklet informasjon og referansefunksjoner på effektiviteten av ledelsesaktiviteter er svært betydelig. De viktigste resultatene av arbeidet hennes inkluderer:
- utvide informasjonskapasiteten og øke effektiviteten av beslutningstaking for tidligere operative og nyopprettede strukturelle enheter;
- å styrke på dette grunnlag de koordinerende funksjonene til koblingene til det sentrale administrative apparatet;
- en betydelig økning i bevisstheten og arbeidskvalifikasjonene til ansatte på alle ledelsesnivåer.
Bruken av AWP bør ikke forstyrre rytmen i arbeidet som er vanlig for brukeren, det bør sikre konsentrasjonen av brukerens oppmerksomhet på logisk struktur oppgaver som skal løses. Men hvis den angitte handlingen ikke utføres eller resultatet er forvrengt, bør brukeren vite årsaken og informasjon om dette skal vises på skjermen.
Som en del av AWP-programvaren kan to hovedtyper av programvare skilles, som er forskjellige i funksjoner: generell (system) og spesiell (anvendt). Den generelle programvaren inkluderer et sett med programmer som automatiserer utviklingen av programmer og organiseringen av en økonomisk dataprosess på en PC, uavhengig av oppgavene som løses. Spesiell (applikasjons)programvare er en samling løsningsprogrammer spesifikke oppgaver bruker.
Driftsmåten til ulike teknologier, de tekniske egenskapene til dataenheter, variasjonen og massen av applikasjonen deres stiller spesielle krav til programvaren. Disse kravene er: pålitelighet, effektivitet i bruk av PC-ressurser, struktur, modularitet, kostnadseffektivitet, brukervennlighet. Når du utvikler og velger programvare, er det nødvendig å bli veiledet av arkitekturen og egenskapene til PC-en, med tanke på minimering av databehandlingstid, systemvedlikehold av programmer for et stort antall brukere og øke effektiviteten ved bruk av alle konfigurasjoner av databehandlingsteknologiske ordninger.
Klassifiseringen av AWP-programvaren er vist i fig. 4.1.
Hovedformålet med generell programvare er å starte applikasjonsprogrammer og kontrollere kjøringsprosessen.
Spesialprogramvare AWP består vanligvis av unike programmer og funksjonelle pakker med brukte programmer. Den spesifikke spesialiseringen til arbeidsstasjonen avhenger av funksjonell programvare. Tatt i betraktning at den spesielle programvaren bestemmer omfanget av AWP, sammensetningen av oppgavene som skal løses av brukeren, bør den opprettes på grunnlag av den instrumentelle programvaren til dialogsystemene, fokusert på å løse problemer med lignende funksjoner ved informasjonsbehandling .
Ris. 4.1. Klassifisering av arbeidsstasjonsprogramvare
AWP-programvaren må ha egenskapene tilpasningsevne og tilpassbarhet for en spesifikk applikasjon i samsvar med brukerens krav.
MS DOC, basert på 32-bit OS / 2 og UNIX, brukes vanligvis som AWP-operativsystemer opprettet på grunnlag av 16-bits datamaskiner.
Hovedapplikasjonene til programvarepakkene som er en del av den spesielle AWS-programvaren er tekstbehandling, tabelldatabehandling, databaseadministrasjon, maskin- og forretningsgrafikk, menneske-maskin-dialog, kommunikasjonsstøtte og nettverksbygging.
Multifunksjonelle integrerte pakker som implementerer flere funksjoner for informasjonsbehandling, for eksempel tabell, grafisk, databasebehandling og tekstbehandling innenfor rammen av ett programvaremiljø, er effektive i AWS.
Integrerte pakker er brukervennlige. De har ett enkelt grensesnitt, krever ikke dokking av de inkluderte programvareverktøyene, og har en ganske høy hastighet på å løse problemer.
Den effektive funksjonen til ledelsen IS og spesialistens arbeidsstasjon er basert på integrert bruk av moderne programvareverktøy for informasjonsbehandling i forbindelse med moderne organisatoriske former for utstyrsplassering.
Valget av organisasjonsformer for bruk av programvare er tilrådelig å utføre under hensyntagen til deres spredning over nivåene i ledelseshierarkiet i samsvar med organisasjonsstrukturen til objektet som automatiseres. Samtidig er det grunnleggende valgprinsippet kollektiv brukerservice, som tilsvarer strukturen til det økonomiske objektet.
Tar hensyn til den moderne funksjonelle strukturen territorielle organer administrasjon, må settet med programvare og maskinvare utgjøre minst et tre-nivå globalt system databehandling med et utviklet sett med perifere verktøy på hvert nivå (fig. 4.2).
Det første nivået er det sentrale datasystemet til et territoriellt eller selskapsorgan, som inkluderer en eller flere kraftige datamaskiner, eller stormaskiner. Hovedfunksjonen er generell, økonomisk og finansiell kontroll, informasjonstjenester for ledere.
Det andre nivået - datasystemene til bedrifter (foreninger), organisasjoner og firmaer, som inkluderer stormaskiner, kraftige PC-er, gir databehandling og styring i den strukturelle enheten.
Ris. 4 2 Skjematisk diagram over flernivåorganiseringen av programvare og maskinvare IS
Det tredje nivået - lokalt distribuerte datanettverk basert på PC-er, som betjener produksjonsområdene på lavere nivå. Hver side er utstyrt med sin egen PC, som gir et sett med arbeider om primærregnskap, regnskap for behov og ressursallokering. I prinsippet kan det være en automatisert arbeidsstasjon (AWS) som utfører funksjonelle beregningsprosedyrer innenfor et bestemt fagområde.
Applikasjonspakker er den mest dynamisk utviklende delen av programvaren: utvalget av oppgaver som løses med deres hjelp, utvides stadig. Innføringen av datamaskiner i alle aktivitetsområder har blitt mulig på grunn av fremveksten av nye og forbedringer av eksisterende PPP.
Strukturen og prinsippene for å konstruere PPP avhenger av klassen av datamaskiner og operativsystemet som denne pakken skal fungere med. Det største antallet RFPer er laget for 1VM PC-kompatible datamaskiner med operativsystemМ8 008 og operasjonsskall \ VINDOWS. Klassifiseringen av disse programvarepakkene etter funksjonelle og organisatoriske egenskaper er vist i fig. 4.3.
Problemorienterte OPS er de mest funksjonelt utviklede og tallrike OPPene. Disse inkluderer følgende programvareprodukter: tekstbehandlere, publiseringssystemer, grafiske redaktører, demografi, multimediasystemer, CAD-programvare, arbeidsorganisatorer, regneark (regnearkbehandlere), databasestyringssystemer, karaktergjenkjenningsprogrammer, økonomiske og analytiske statistiske programmer.
Regneark (tabellformede prosessorer) er programvarepakker for behandling av tabellformede data. Brukeren kan bruke verktøyene til pakken til å utføre ulike beregninger, bygge grafer, kontrollere formatet for datainndata, komponere data, utføre analytiske studier, etc.
For tiden de mest populære og effektive pakkene av denne klassen er Excel, Improv, Quattro Pro, 1-2-3.
Arbeidsarrangører er programvarepakker designet for å automatisere planleggingsprosedyrene for bruk av ulike ressurser (tid, penger, materialer) både for en enkeltperson og for hele selskapet eller dets strukturelle divisjoner.
Pakker av denne typen inkluderer: Time Line, MS Project, SuperProject, Lotus Organizer, ACT1.
Figur 4 3. Klassifisering av RFP
Tekstbehandlere er programmer for å jobbe med dokumenter (tekster) som lar deg komponere, formatere, redigere tekster når en bruker lager et dokument. Anerkjente ledere innen tekstbehandlere for PC-er er MS Word, WordPerfect, Ami Pro.
Desktop publishing-systemer (HMQ - programmer for profesjonelle publiseringsaktiviteter som tillater elektronisk layout av grunnleggende typer dokumenter, for eksempel et nyhetsbrev, en kort fargebrosjyre og en omfangsrik katalog eller handelsapplikasjon, en katalog.
De beste pakkene i dette området er Corel Ventura, PageMaker, QuarkXPress, FrameMaker, Microsoft Publisher, PagePlus. Bortsett fra den første, er resten av pakkene laget i henhold til Windows-standardene.
Grafiske redaktører - pakker for behandling av grafisk informasjon; er delt inn i RFP-behandling av rastergrafikk og bilder og vektorgrafikk.
SPP av den første typen er designet for å fungere med fotografier. Pakkene gir muligheten til å konvertere bilder til bilder med en annen grad av oppløsning eller andre dataformater (som BMP, GIF, etc.). Den anerkjente lederen blant pakkene i denne klassen - Adobe photoshop... Viktige pakker er Aldus Photostyler, Picture Publisher, PhotoWorks Plus. Alle programmer er utviklet for å fungere i Windows-miljøet.
Pakker med vektorgrafikk ment for profesjonelt arbeid knyttet til kunstnerisk og teknisk illustrasjon med påfølgende fargetrykk. De har et bredt spekter av funksjonelle fasiliteter for kompleks og presis behandling av grafiske bilder.
Demografikkpakker er konstruktører av grafiske bilder av forretningsinformasjon, det vil si en slags videoshow designet for å presentere resultatene av analytisk forskning i en visuell og dynamisk form. Pakker lar deg lage nesten alle typer diagrammer og trekke ut data for diagrammer fra regnearkprosessorer. Programmer av denne typen er enkle å bruke og utstyrt med et grensesnitt som nesten ikke krever læring. De mest populære pakkene av denne typen inkluderer PowerPoint, Harvard Graphics, WordPerfect Presentations, Freelance Graphics. Multimedieprogramvarepakker er utviklet for å vise og behandle lyd- og videoinformasjon. I tillegg til programvare, må datamaskinen være utstyrt med tilleggskort som tillater input-output av analog informasjon, dens konvertering til digital form.
Blant multimediaprogrammene kan to skilles store grupper... Den første inkluderer pakker for trening og fritid. Levert på CD-ROMer med kapasiteter fra 200 til 500 MB hver, inneholder de audiovisuell informasjon om spesifikke emner.
Variasjonen deres er enorm, og markedet for disse programmene utvides stadig samtidig som kvaliteten på videomateriale forbedres.
Den andre gruppen inkluderer programmer for utarbeidelse av videomateriale for å lage multimedieforestillinger, demoplater og plakatmateriale.
Pakker av denne typen inkluderer Director for Windows, Multimedia ViewKit, NEC MultiSpin.
En annen type programvarepakke knyttet til behandling av grafiske bilder er designautomatiseringssystemer. De er beregnet på automatisering av design- og ingeniørarbeid innen maskinteknikk, bilindustri, industriell konstruksjon, etc.
En slags standard blant programmene i denne klassen er AutoCAD-pakken fra Autodesk. Legg også merke til programmene DesignCAD, Drafic CAD Professional, Drawbase, Microstation, Ultimate CAD Base og Turbo CAD. Disse pakkene er rike på funksjonalitet og er designet for å fungere i et Windows (Windows NT) eller OS/2-miljø.
Tegngjenkjenningsprogrammer er utviklet for å oversette et grafisk bilde av bokstaver og tall til ASCII-koder for disse tegnene og brukes som regel sammen med skannere.
Pakker av denne typen inkluderer vanligvis en rekke verktøy for å lette brukeropplevelsen og øke sannsynligheten for korrekt gjenkjennelse.
Skannehastigheten til moderne RFP er omtrent 1,5 minutter per side. Pakker av denne typen inkluderer Fine Reader, CunieForm, Tigert™, OmniPage.
En gruppe økonomiske programmer presenteres med en rekke pakker: for personlig økonomi, automatisering regnskap små og store firmaer, økonomisk prognose for utviklingen av et firma, analyse av investeringsprosjekter, utvikling av en mulighetsstudie for finansielle transaksjoner mv. For eksempel er programmer som MS Money, MESA Software, MoneyCounts fokusert på å planlegge personlige pengeressurser. De gir verktøy for å vedlikeholde forretningsdokumenter, for eksempel en notatbok og beregne økonomiske transaksjoner.
For å beregne mengden skatt kan du bruke programmene Turbo Tax for Windows, Personal Tax Edge.
Ved hjelp av programmene Quicken, DacEasy Accounting, Peachtree for Windows kan du automatisere regnskap. Den samme funksjonen utføres av en rekke innenlandske programmer: "Turbo-regnskapsfører", "1C: Regnskap", "Regnskapsfører" av Atlant-Inform, etc.
For analytiske studier benyttes velprøvde utenlandske statistikkpakker, som f.eks
StatGraphics, Project-Expert eller innenlandsutvikling Statistic-Consultant.
Integrerte programvarepakker - med tanke på antall produktnavn er de ikke mange, men regnekraftige og aktivt utviklende deler av programvaren.
Tradisjonelle, eller fullt tilkoblede, integrerte programvaresystemer er en multifunksjonell frittstående pakke, der funksjonene og egenskapene til ulike spesialiserte (problemorienterte) pakker, relatert i betydningen databehandlingsteknologi på en separat arbeidsplass, kombineres til en hel. Representanter for slike programmer er pakkene Framework, Symphony, samt pakker av den nye generasjonen Microsoft Works, Lotus Works.
En integrert pakke gir kommunikasjon mellom data, men den begrenser mulighetene til hver komponent sammenlignet med en lignende spesialisert pakke.
For tiden implementeres en annen tilnærming til integrering av programvare aktivt: å kombinere spesialiserte pakker innenfor en enkelt ressursbase, sikre samspillet mellom applikasjoner (pakkeprogrammer) på objektnivå og et enkelt forenklet byttesenter mellom applikasjoner. Integrasjon er i dette tilfellet objektrelatert.
Typiske og kraftigste pakker av denne typen: Borland Office for Windows, Lotus, SmartSute for Windows, Microsoft Office... Det er fire applikasjoner i den profesjonelle utgaven av disse pakkene: tekstredigerer, DBMS, regnearkprosessor, demografikkprogrammer.
En funksjon ved den nye typen pakkeintegrasjon er bruken av delte ressurser. Det er fire hovedtyper av ressursdeling her.
1. Bruke verktøy som er felles for alle programmer i komplekset. Så for eksempel er stavekontrollen tilgjengelig fra alle programmene i pakken.
2. Anvendelse av objekter som kan deles av flere programmer.
3. Implementering av en enkel metode for overgang (eller lansering) fra en applikasjon til en annen.
4. Implementering av automatiseringsverktøy for arbeid med en applikasjon (makrospråk), bygget på samme prinsipper, som tillater organisering av kompleks informasjonsbehandling med minimale programmeringskostnader og undervisning i programmering på makrospråket.
Mekanismen for dynamisk layout av objekter lar brukeren plassere informasjon generert av en applikasjon i et dokument generert av en annen. Brukeren kan redigere informasjon i et nytt dokument ved hjelp av produktet som dette objektet ble opprettet med (ved redigering startes den tilsvarende applikasjonen automatisk). Den lanserte applikasjonen og programmet for behandling av dokumentbeholderen viser en hybridmeny for en spesialists bekvemmelighet. I tillegg lar denne mekanismen deg overføre OLE-objekter fra vinduet til ett program til vinduet til et annet.
Denne teknologien gir også mulighet for generell bruk funksjonelle ressurser programmer: for eksempel kan modulen for å plotte grafene til regnearkprosessoren brukes i et tekstredigeringsprogram. Ulempen med denne teknologien er begrensning av formatet til grafen til størrelsen på én side.
OpenDoc er et objektorientert system basert på åpne standarder fra deltakende firmaer. En distribuert modell brukes som en objektmodell systemobjekter(DSOM - Distributed System Object Model) utviklet av IBM for OS / 2. Kompatibilitet antatt mellom OLE og OpenDoc.
I Fra kapittelet anbefales det å huske
Å sikre effektiviteten til informasjonsteknologier og -systemer er i avgjørende grad bestemt av programvare og maskinvareutstyr, som skal oppfylle en rekke krav. Programvare og maskinvare er organisert på systemisk grunnlag, noe som gjør bruken mer økonomisk og pålitelig.
De brede egenskapene til datamaskiner av forskjellige klasser og modeller lar deg implementere enhver konfigurasjon av komplekse nettverksinformasjonssystemer. Maskinvareegenskapene til en datamaskin påvirker valg av system og applikasjonsprogramvare. Det høye teknologinivået gjør det mulig å bruke programvareprodukter av høyere kvalitet med et stort antall funksjoner. Utviklingen av programvaren for den automatiserte arbeidsplassen (AWP) til økonomen forbedrer stadig brukerens funksjoner, øker produktiviteten til arbeidskraften hans, mens den utvider omfanget av aktiviteter. Den kumulative effekten av kvaliteten på programvare- og maskinvareutstyret til et sett med arbeidsstasjoner påvirker ledelsesprosessene til organisasjonen som helhet, dens lønnsomhet og funksjonsstabilitet.
Spørsmål og oppgaver for selvkontroll
1. List opp kravene til et sett med tekniske midler.
2. Hva er forskjellene mellom datamaskiner av forskjellige typer og klasser? Hva er funksjonene til applikasjonen deres?
3. Hva er formålet med serverne?
4. Ved å bruke hvilke midler ved siden av datamaskiner er det mulig å implementereter?
5. Vurder forskjellene i formålet med system- og applikasjonsprogrammer.
6. List opp de viktigste systemprogrammene.
7. Navngi de anvendte programmene for en økonomisk profil i henhold til distribusjonsgraden.
8. Hva er funksjonene til programvaren for ledelsesaktiviteter til bedrifter, små bedrifter, dannelse av forretningsplaner9
9. Bestem kravene til AWP-programvaren.
10. Hvordan klassifiseres AWP-programvaren?
11. Hvilke applikasjoner brukes innen bank, ledelse og markedsføring, økonomistyring, handel?
12. Hva er formålet med applikasjonsprogrammer i DBMS-klassen?
Introduksjon.
Innledning ………………………………………………………………………………………………… 1 s.
Tjenesteprogramvare (verktøy). ………………………………… ... 2 s.
Vedlikeholdsprogrammer ………………………………………………… ..4 s.
Arkivering ………………………………………………………………………………… 6 s.
Antivirusprogrammer ………………………………………………………………… 7 s.
Tjenesteprogramvare (verktøy).
Serviceprogramvare Er et sett med programvareprodukter som gir brukeren tilleggstjenester i arbeid med en datamaskin og utvider funksjonene til operativsystemer.
Etter funksjonalitet kan serviceverktøy deles inn i:
Forbedre brukergrensesnittet:
· Beskytte data mot ødeleggelse og uautorisert tilgang;
· Gjenopprette data;
· Akselerere utvekslingen av data mellom disken og RAM;
· Arkivering-arkivering;
· Antivirusverktøy.
Ved organisering og implementering kan tjenesteverktøy representeres av: skall, verktøy og frittstående programmer. Forskjellen mellom skjell og verktøy uttrykkes ofte bare i allsidigheten til førstnevnte og spesialiseringen til sistnevnte.
Skinnene gir brukeren høy kvalitet nytt grensesnitt og avlaste ham med detaljert kunnskap om OS-operasjonen og kommandoene. Funksjonene til de fleste skall, for eksempel MS-DOS-familien, er rettet mot å jobbe med filer og kataloger og gir et raskt søk etter filer; opprette, vise og redigere tekstfiler; utstede informasjon om plasseringen av filer på disker, graden av belegg av diskplass og RAM.
Alle skall gir en viss grad av beskyttelse mot brukerfeil, noe som reduserer sannsynligheten for utilsiktet filødeleggelse.
Norton Commander er det mest populære skallet som er tilgjengelig for MS-DOS-familien.
Verktøy- programmer som brukes til å utføre ekstra databehandlingsoperasjoner eller datamaskinvedlikehold.
De mest brukte verktøyene er for følgende formål:
- Sikkerhetskopieringsprogrammer - lag sikkerhetskopier informasjon på disker.
- Antivirusprogrammer - utviklet for å forhindre infeksjon datavirus og eliminering av konsekvensene av infeksjon.
- Pakkeprogrammer tillater gjennom bruk av spesielle metoder"Packing", komprimer informasjon på disker, og kombiner kopier av flere filer til én arkivfil. Til DOS – PKZIP og ARJ .
- Russifier-programmer tilpasser et annet program til å fungere med russiske bokstaver og tekster (og noen ganger oversetter menyene og meldingene til russisk).
- Avinstalleringsprogrammer for applikasjoner. Mange programvarepakker inneholder installasjonsprogrammer, men inneholder ikke verktøy for å fjerne disse kompleksene. For korrekt fjerning av programvarekomplekser brukes programmer for avinstallering av applikasjoner.
- Diskoptimaliseringsprogrammer lar deg gi mer rask tilgang til informasjon på disken ved å optimalisere plassering av data på disken. Disse programmene flytter alle deler av hver fil til hverandre, samler alle filer i begynnelsen av disken osv. Av programmene for optimalisering er det mye brukt SpeeDisk .
- Begrensningsprogrammer for datatilgang. I mange tilfeller må du beskytte datamaskinen mot uønskede brukere. Program Norton DiskLock passordbeskytte datamaskinen din, hindre uautoriserte personer i å starte datamaskinen din, be om passord etter en pause i arbeidet osv.
- Minnebehandlingsprogrammer gir mer fleksibel bruk av datamaskinens RAM.
- Diskcacher gir raskere tilgang til informasjon på disken ved å organisere en cachebuffer i RAM som inneholder de mest brukte delene av disken.
Verktøyene gir brukeren tilleggstjenester (som ikke krever utvikling av spesielle programmer), hovedsakelig for vedlikehold av disker og filsystemet.
Verktøy lar deg oftest utføre følgende funksjoner:
· vedlikehold av disker (formatering, sikring av informasjonssikkerhet, muligheten for gjenoppretting i tilfelle feil, etc.);
· Servering av filer og kataloger (ligner på skjell);
· Oppretting og oppdatering av arkiver;
· Gi informasjon om datamaskinressurser, om diskplass, om distribusjon av RAM mellom programmer;
· Utskrift av tekst og andre filer i ulike moduser og formater;
· Beskyttelse mot datavirus.
Av verktøyene som har fått størst popularitet, kan vi nevne det multifunksjonelle komplekset Norton Utilities.
Vedlikeholdsprogrammer.
Vedlikeholdsprogrammer betyr et sett med programvare- og maskinvareverktøy for å diagnostisere og oppdage feil under driften av en datamaskin eller et datasystem som helhet.
De inkluderer:
· midler for diagnostikk og testkontroll av riktig drift av datamaskinen og dens individuelle deler, inkludert automatisk søk etter feil og funksjonsfeil med en viss lokalisering av dem i datamaskinen;
· Spesielle programmer for diagnostikk og kontroll av datamiljøet til informasjonssystemet som helhet, inkludert programvare- og maskinvarekontroll, som automatisk sjekker databehandlingssystemets funksjonalitet før man starter driften av datasystemet på neste produksjonsskift.
Kompleks av vedlikeholdsprogrammer
Det særegne ved sammensetningen av maskinvaren tas i betraktning av et kompleks av vedlikeholdsprogrammer (MTO). Dette komplekset inkluderer justering, verifisering og diagnostiske testprogrammer.
Igangkjøringsprogrammer gir frakoblet konfigurasjon og verifisering av individuelle datamaskinenheter. De er vanligvis funksjonelt uavhengige av OS-programmer. Verifikasjonstestprogrammer er beregnet på periodiske kontroller av enhetens korrekte funksjon, for eksempel etter at de er satt i drift. Diagnoseprogrammer brukes når det er nødvendig å klassifisere utstyrsfeil og lokalisere feilstedet. Starten av driften av disse programmene utføres vanligvis av OS-modulene etter å ha fikset feilene og feilene i overvåkingsutstyret.
Screening Test - Programmer har en spesiell plass i CBTO. Utførelsen deres rett før beregningene lar deg sørge for at de tekniske midlene til systemet er i god stand, og dermed øke påliteligheten til databehandlingsresultatene.
I IBM PC har disse verktøyene en særegen strukturell og funksjonell organisasjon... Noen av disse verktøyene er lagret i datamaskinens ROM. Hver gang PC-en slås på og starter på nytt, utføres den foreløpige kontrollen ved å utføre en test POST programmer(Power On Set Test), bestående av mer enn et dusin separate programfragmenter. Sekvensen for kontroller er som følger. Først sjekkes systemenheten for ytelse. For å gjøre dette blir alle registre på maskinen "tilbakestilt til null", og de blir sekvensielt kontrollert ved å legge inn individuelle konstanter, utføre enkle operasjoner på dem og sammenligne resultatene med referanseverdier. Etter det sjekkes cellene til RAM (tester av RAM under omstart av systemet fra tastene ignorert). Deretter sjekkes standard periferiutstyr: tastatur, diskstasjoner, skjerm osv. Ved eventuelle feil ved hvert trinn i testen genereres visse lydsignaler, ledsaget av passende meldinger på skjermen.
I tillegg til de innebygde kontrollfasilitetene inkluderer PC-programvaren også autonome kontroll- og diagnosefasiliteter. Antallet slike sett med programmer er ganske stort, og hver av dem lar deg detaljere systeminformasjon: bestemme den fullstendige konfigurasjonen av PC-en og egenskapene til dens individuelle deler (type prosessor, tilstedeværelse av en koprosessor, type hovedkort, typer disker som brukes, mengde RAM og distribusjon, tilkobling av tilleggsutstyr osv.).
I tillegg til å overvåke helse, kan de reflektere hvor effektivt ressursene brukes og omfordele dem.
Alle brukere prøver å fylle opp PC-programvaren med ekstra systemverktøy. Disse programmene brukes ikke direkte i databehandlingsprosessen, men gir de nødvendige og varierte tjenestene når brukere forbereder oppgaver. Noen av disse programmene kan kombineres til pakker. Slike pakker som Norton Utiltes, PC Tool Deluxe osv. har blitt utbredt.Eksempler på slike programmer kan være: arkiveringsprogrammer, antivirusprogrammer, diskvedlikeholdsprogrammer (diskoptimalisering, diskkomprimering, diskstatusgjenkjenning) osv.
Arkivering.
Arkiver er et program som komprimerer en fil eller gruppe med filer til én arkivfil for å redusere størrelsen. Samtidig går ikke en bit av informasjon tapt, og enhver fil kan trekkes ut fra arkivet. Hva gir arkivering? For det første sparer det diskplass, for det andre kan en stor mengde informasjon overføres på en diskett, og for det tredje er det mulig å sende store filer på e-post.
FORelesningsnotater
på kurset "Informatikk".
TEMA 1. Maskinvare og programvare for en personlig datamaskin. Operativsystem MS DOS.
1. Personlig datamaskin (PC). Teknisk støtte.
2. Programvare.
3. Operativsystem. Dens varianter.
4. Operativsystem MS DOS.
4.1. Bestemmelse av operativsystemet.
4.2. Filsystem. Kataloger.
4.3. Drivere for eksterne enheter.
4.4. Datamaskinspråkprosessor.
4.5. Grunnleggende konsepter og betegnelser.
1. Ordet datamaskin i oversettelse fra engelsk betyr "kalkulator".
I en bredere forstand er en datamaskin en enhet for å behandle informasjon. En personlig datamaskin vurderes i henhold til to hovedindikatorer: maskinvare og programvare. Teknisk programvare refererer til helheten av alle tekniske enheter som er relatert til en datamaskin.
Tekniske midler er delt inn i:
Inndataenheter (tastatur, mus, styrekule, skanner, grafikknettbrett);
Utdataenheter for informasjon (skjerm, skriver, plotter);
En enhet for lagring og behandling av informasjon (sentral prosessor);
Informasjonslagringsenheter (diskett- og harddiskstasjoner, kassettstasjoner, optiske CD-er).
2. Programvare er en samling av alle data som inneholder instruksjoner og informasjon for en datamaskin.
Programvaren er delt inn i:
Operativsystemer (OS);
Instrumentelle systemer (språk eller programmeringssystemer);
Anvendte eller vanlige systemer (funksjonsorienterte, generelle, problemorienterte, integrerte pakker).
3. Et operativsystem er et grunnleggende sett med programmer for å administrere alle systemer og ressurser på en datamaskin. Det gir to hovedoppgaver:
A) opprettholde driften av alle programmer, sikre samspillet med utstyret;
B) gi brukeren mulighet til generell kontroll over maskinen.
Et av de første vellykkede operativsystemene for 8-bits PC-er var CP/M-systemet, utviklet på midten av 70-tallet av G. Kildahl, en ansatt i Digital Research. Grunnideene til CP/M var så grunnleggende at de ble grunnlaget for utviklingen av alle videre operativsystemer for PC-en.
De facto-standarden for kraftigere 16-biters PC-er er Microsofts MS DOS-operativsystem, som har eksistert siden 1981.
Et veldig godt, rikt og effektivt driftsmiljø, spesielt for programmerere, har UNIX-operativsystemet, hvor de fleste modulene er skrevet på CI-språket. Det var ingen kommersiell suksess på 16-bits PC-er, men det er spådd at 32-bits klassen vil være hjemmehørende i UNIX.
4.1. Operativsystemet MS DOS (Microsoft System Disk Operation System) er et sett med programmer som lastes når datamaskinen slås på og organiserer en dialog med brukeren.
MS DOS krever:
Filsystem;
Eksterne enhetsdrivere;
Kommandospråkprosessor.
4.2. En fil er et sted for permanent lagring av informasjon, programmer, data, tekster, kodede bilder. Filene implementeres som minnesoner på eksterne magnetiske medier.
Hver fil har et navn som består av 2 deler: selve navnet og filtypen, som er atskilt med et punktum. Filnavnet kan inneholde fra 1 til 8 tegn, og filtypen kan inneholde opptil 3 tegn. Det komplette settet med tegn som kan brukes i filnavn og utvidelser inkluderer:
Filendringer må begynne med en bokstav eller et tall.
Filendringer registreres på magnetiske medier i kataloger eller kataloger. Kataloger er et spesielt sted på disken som lagrer filnavn, informasjon om størrelsen og datoen de sist ble endret. Hver katalog har et navn som er sammensatt på samme måte som filnavnet, men uten filtypen.
Hver disk har alltid en rotkatalog. Den opprettes automatisk når brukeren formaterer disken og begynner å fylle den med filer. I rotkatalogen registreres filer og underkataloger på 2. nivå etc. Dermed opprettes en filstruktur som kalles et flernivå- eller hierarkisk katalogsystem.
Hvis katalog X er registrert i katalog Y, kalles X en underkatalog og Y kalles overordnet katalog.
Katalogen brukeren befinner seg i kalles gjeldende katalog.
Når en ny katalog er registrert, oppretter MS DOS automatisk to spesielle stenografioppføringer for gjeldende og tilsvarende overordnede kataloger. For gjeldende - ".", Og for forelderen - "..".
4.3. I tillegg til standard eksterne enheter (skjerm, tastatur, disketter og harddisker, skriver), kan ekstra input-out-enheter, en byplanlegger, en mus, en skanner osv. kobles til en datamaskin via serielle og parallelle kommunikasjonskataloger. ved hjelp av drivere - programmer av en spesiell type designet for å kontrollere eksterne enheter. Standard enhetsdrivere danner til sammen det grunnleggende input/output-systemet (BIOS), som er lagret i PC-ens permanente minne. Tilbehørsdrivere kobles dynamisk til operativsystemet når maskinen starter opp.
4.4. Ved å referere til kataloger, formatere eksterne medier, starte programmer og annet kan kommandospråket utføres. Analysen og bruken av brukerkommandoer utføres av kommandobehandleren.
4.5. Lagringsenheter. Magnetiske disker er betegnet med de latinske bokstavene A, B, C, D, ..., etterfulgt av et kolon. For eksempel A :, B :, C: osv ..
Banen til filen. For nøyaktig å identifisere filen, i tillegg til navnet, er plasseringen angitt - en kjede av underordnede kataloger, der hver påfølgende katalog er en underkatalog til den forrige. Denne sekvensen av katalognavn, atskilt med en "\" (venstre skråstrek), kalles en filbane. Hvis banen begynner med "\", er plasseringen av filen fra den gjeldende katalogen.
VS DOS-ledetekst MS DOS ber deg angi kommandoer når den venter på en brukerhandling. Standard DOS-ledeteksten spesifiserer navnet på gjeldende stasjon.
For eksempel: A> C> Brukeren kan inkludere i invitasjonen en indikasjon på gjeldende katalog, klokkeslett, dato. Filnavnmønster. Filnavnmønsteret brukes ofte til å merke flere filer samtidig eller for å forkorte filnavn. Mønstrene bruker "*"-tegnet, som angir et vilkårlig antall tegn, og "?"-tegnet, som lar deg maskere et hvilket som helst tegn i filnavnet eller filtypen.
For eksempel:
* .bat - alle filer med filtypen bat
Dokument - alle filer med filtypen doc som ikke har mer enn 2 tegn i filnavnet.
MS DOS-kommandoer. Kommandoer legges inn av brukeren fra tastaturet som svar på en DOS-forespørsel. Hver kommando har et navn og, muligens, parametere, som er atskilt fra kommandonavnet og en fra en med tomme felter. Teamene er delt inn i interne og eksterne. Interne kommandoer utføres av kommandoprosessoren. Eksterne kommandoer er for å kjøre filer som kjører under vanlige DOS-regler. Navnene på slike programmer er de samme som navnene på kommandoene.
^ KONTROLLSPØRSMÅL.
1. Hva er strukturen til en datamaskin?
2. Hva kjennetegner en personlig datamaskin?
3. Hva er et operativsystem? Hva er den til?
4. Hva er en fil? Hvordan er filnavn sammensatt?
5. Hva er kataloger for? Hvilke typer kataloger kjenner du til?
6. Hva er en filbane?
LITTERATUR.
1. Bryabrin V.M. Programvare for personlige datamaskiner, -M: "Science", 1990.
2. Klyuev A.V. MS DOS bruker. Referansehåndbok, -MP "Kontakt", 1992.
3. Myachev A.A., Stepanov V.N. Personlige datamaskiner og mikrodatamaskiner, grunnlaget for organisasjonen, - M .: "Radio og kommunikasjon", 1991.
4. P.Corton, R.Jorden Arbeider med en hardtslående IBM PC, -M .: "World", 1992.
5. Smirnov N.N. Personlig datamaskinprogramvare, -Len.: "Mechanical engineering", 1990.
6. Gerhard Franken MS DOS 5.0 for brukeren. -K .: "Trade and Publishing Bureau BHV", 1992.
7. Gilbert Held IBM PS / 2. Brukerveiledning, - M .: "Radio og kommunikasjon", 1993.
8. Finogenov K., Chernykh V. MS DOS 6. - G., 1993.
^ PRAKTISK LEKSJON.
TEMA: Studerer kommandoene til MS DOS-operativsystemet.
1. Lag gjeldende stasjon:
2. Se rotkatalogen til G:-stasjonen.
3. Lag gjeldende Windows-katalog. Vis innholdet. Skriv ut informasjon om alle filer i katalogen som har INI-utvidelsen.
4. Lag gjeldende stasjon X :. Bla gjennom LEXICON-katalogen. Bla gjennom LEXICON-katalogen skjerm for skjerm. Skriv ut informasjon kun om filnavnene til denne katalogen. Skriv ut informasjonen og innholdet i LEXICON.DOC-filen.
5. I rotkatalogen til stasjon G: lag en serie med underkataloger:
R1 - R2 - R3 - R4 (R1 er en underkatalog på 1. nivå, R2 er et 2. nivå, ..., R4 er et 4. nivå).
6. Skriv inn i R3-katalogen fra tastaturet 2 tekstfiler kalt A.TXT og B.TXT - ditt for- og etternavn.
7. Kopier filene fra R3-katalogen til R2-katalogen med samme navn.
8. Kopier filene fra R3-katalogen til R1-katalogen slik at filtypen endres til DOC.
9. Fjern R1-katalogen. Fullfør alle oppgavene på datamaskinen og skriv ned kommandoene som trengs for å fullføre dem i en notatbok.
TEST. Metodiske instruksjoner.
1. Testen utføres i en egen notatbok. På forsiden av notatboken står det skrevet om hvilket emne testen ble skrevet, etternavn, navn, patronym.
3. Prøvearbeid må være feilfritt kompetent, klart angitt, i en viss logisk rekkefølge.
4. Prøvearbeid leveres av studenten i vilkår definert av læreplanen.
^ ALTERNATIV # 1.
1. Fil. Filtyper. Filnavn.
2. Velg filene med de riktige navnene fra listen over filer:
11 $ A.B AS: 1.COM 123 B \ 22.EXE Ф11.EXE ADR.COS1 A.T.TXT 111.2 STORNET11.TXTFLP. Beskriv hver feil.
3. Vis informasjon om alle filer i gjeldende katalog som ikke har mer enn 2 tegn i navnene og hvis utvidelse begynner med bokstaven "P".
4. I rotkatalogen til stasjon D: lag 2 serier med underkataloger:
Z1 - Z2 - Z3 N1 - N2 - N3 - N4 Gjeldende er rotkatalogen til D:-stasjonen.
5.I katalogen N 2 skriver du 2 filer fra tastaturet med navnene N21.TXT og N22.TXT. I N21.TXT skriv inn en liste over kommandoer som brukes til å jobbe med filer, og i N22.TXT - en liste over kommandoer som brukes til å jobbe med kataloger.
6. Send ut innholdet i N22.TXT-filen.
7. Kopier filene N21.TXT og N22.TXT fra katalog N2 til katalog Z3.
8. Kopier filene N21.TXT og N22.TXT fra katalog N2 til katalog N4 slik at det andre tegnet i filnavnet er tallet "4", og filtypen endres til DAT.
9. Gi nytt navn til N41.DAT-filen til P41.DAT-filen.
10. Fjern katalogen Z1 og N1.
11. På stasjon B: lag en systemdiskett.
^ ALTERNATIV #2.
1. Kataloger. Typer kataloger.
2. Fra den foreslåtte listen over filer, velg filene med de riktige navnene: MFS $$$ FERRUM11.DOC DOC.DOC1 OS = 77.B DECOR.S 7% 18 TEN_A.A_A MOF.TXT ASSEMBLER.TXT. Beskriv hver feil.
3. Skriv ut informasjon om alle filer i gjeldende katalog som har filtypen "EXE" og "N" som tredje tegn i navnet.
4. I rotkatalogen til stasjon E: lag en serie med underkataloger R1 - R2 - R3 - R4. Den gjeldende katalogen er rotkatalogen til A:-stasjonen.
5. I R2-katalogen skriver du en fil med navnet R2.TXT fra tastaturet. I R2.TXT legger du til uttakskommandoene.
6. I R3-katalogen kopierer du alle filene som har DOC-utvidelsen og som finnes i rotkatalogen til A:-stasjonen.
7. Vis informasjon om filen R2.TXT
8. Gi nytt navn til alle filer i R3-katalogen slik at det første tegnet i navnet på hver er bokstaven "R".
9. Kopier R2.TXT-filen til R4-katalogen.
10.Fjern R1-katalogen.
11. Formater stasjon D :.
^ ALTERNATIV #3.
2. Fra listen over filer, velg filene med de riktige navnene: 13718 PORT.DOC S.S ABC.T.T STORY.EXE ASS \ N.TXT 2A% _1.T 1 $. $ FIN.EXCP AN-1. Beskriv hver feil.
3. Vis informasjon om alle filer i gjeldende katalog som ikke har mer enn 4 tegn i navnene, begynn med bokstaven "M" og ha filtypen "EXE".
4. I rotkatalogen til stasjon G: lag en serie med underkataloger:
P1 - P2 - P3 - P4 - P5. Den nåværende er rotkatalogen til C:-stasjonen.
5. Kopier til P1-katalogen alle filer som begynner med bokstavene "FIN" og finnes i FINEX-katalogen på det første nivået på disk B:
6. I P5-katalogene skriver du en fil med navnene P5.TXT fra tastaturet. Legg til kommandoer for å jobbe med kataloger.
7. Kopier Р5.ТХТ til Р3.
8. I Р3, gi nytt navn til filen Р5.ТХТ til Р3.DAT.
9. Send ut innholdet i P3.DAT-filen.
10. Fjern katalog P2.
11. PC-en har én diskettstasjon. Forbered en systemdiskett på den.
^ ALTERNATIV #4.
1. Fil. Banen til filen.
2. Velg filene med de riktige navnene fra listen over filer: SEND GR \ 11.COM 171.11 A_B.A_B FIN1. $$. 1 GROSSBOOK1.DAT PUSK.EXE GRE1. & SOLUTION.11 EN_F.ABC. Beskriv hver feil.
3. Vis informasjon om alle filer i gjeldende katalog hvis navn begynner med bokstaven "R" og utvidelsen - med bokstaven "K".
4. I rotkatalogen til stasjon F: lag 2 serier med underkataloger:
Z1 - Z2 - Z3 M1 - M2 - M3 Current er rotkatalogen til stasjon A :.
5. I M1-katalogen skriver du fra tastaturet 2 filer med navnene M11.DAT og M12.DAT. Skriv inn kommandoer for arbeid med filer i M11.DAT, og kommandoer for arbeid med kataloger i M12.DAT.
6. Kopier filene М11.DAT og М12.DAT til Z3-katalogen slik at navnene deres endres til henholdsvis Z11.ТХТ og Z12.TXT.
7. Gi nytt navn til filene М11.ТХТ og М12.DAT til henholdsvis М111.DOC og М121.DOC.
8. Skriv ut innholdet i filen Z12.ТХТ.
9. Bla gjennom katalogene M2 og M3.
10. Fjern katalogene Z1 og M1.
11. Formater stasjon D :.
^ ALTERNATIV #5.
1. Operativsystem. Definisjon, komposisjon.
2. Velg filene med de riktige navnene fra listen over filer: TRN.DAT1 P.EXE 1 $.$ TR N11 ASS.COM STORYF111.TXT FR1.F ENГOB1.111 S: 1 \ 2.TXT. Beskriv hver feil.
3. Vis informasjon om alle filene i gjeldende katalog, hvis navn ikke inneholder mer enn 3 tegn, og utvidelsen slutter med bokstaven "F".
4. I rotkatalogen til stasjon E: lag en serie med underkataloger S1 - S2 - S3 - S4 - S5 Gjeldende er rotkatalogen til stasjon B :.
5. I S3-katalogen kopierer du filene som begynner med bokstaven "A", har TXT-utvidelsen og ligger i katalogen på 1. nivå R1 på X:-stasjonen.
6. I S5 skriver du en fil med navnet S51.TXT fra tastaturet. Legg til kommandoer i kassen av filer og kataloger.
7. Kopier filene fra S3-katalogen til S1-katalogen.
8. Vis informasjon om alle filene i S1-katalogen.
9. Fjern S4-katalogen.
10. Gi nytt navn til filene i S1-katalogen slik at de har DAT-utvidelsen.
11. Lag en systemdiskett. Bruk stasjon B:.
^ ALTERNATIV #6.
1. Lagringsenheter. Navnene deres. Endre gjeldende stasjon.
2. Fra den foreslåtte listen over filer, velg filene med de riktige navnene: 1.1 AS1.COM1 FR.WR1 PR.TXT D1 \ T3.EXE G1. $$ GROSSBOOR1.EXE TR1_1.111 A_B.B_A PERL.DAT. Beskriv hver feil.
3. Skriv ut informasjon om alle filer i gjeldende katalog som ikke har mer enn 2 tegn i navnet og ikke mer enn 1 tegn i utvidelsen.
4. I rotkatalogen til stasjon G: lag 2 serier med underkataloger:
R1 - R2 F1 - F2 - F3 - F4. Den gjeldende katalogen er G:-stasjonen.
5. Skriv en fil som heter A.DAT i F2-katalogen fra tastaturet. Legg til kommandoer for å jobbe med kataloger.
6. Kopier A.DAT-filen til F4-katalogen.
7. Gi nytt navn til A.DAT-filen i F4-katalogen til A1.TXT-filen.
8. I R2-katalogen kopierer du filene med TXT-utvidelsen, som finnes i rotkatalogen til A-stasjonen:
9. Fjern katalog F1.
10. Se katalog R2.
11. Lag en systemdiskett. Bruk stasjon A:.
^ VALG #7.
1. Filsystem. Filnavn.
2. Fra den foreslåtte listen over filer, velg filene med de riktige navnene: P_D-1 $% PENTIIMPR.TXT 315 MOR: S Z.Z111 T \ T1.EXE N.N.EXE MIC.FRI FO.COM N.N. Beskriv hver feil.
3. Vis informasjon om alle filer i gjeldende katalog som starter med bokstaven "B" og slutter med bokstaven "R".
4. I rotkatalogen til stasjon E: lag en serie med underkataloger M1 - M2 - M3 - M4. Den gjeldende katalogen er rotkatalogen til A:-stasjonen.
5. Kopier alle filer med DOC-utvidelsen fra LEX-katalogen på 1. nivå på stasjon F til M3-katalogen:
6. Gi nytt navn til filene i M3-katalogen slik at de får den nye TXT-utvidelsen.
7. I M1-katalogen skriver du en fil med navnet M1.TXT fra tastaturet. Skriv kommandoer for å jobbe med kataloger i den.
8. Vis innholdet i M12.TXT-filen
9. Se katalog M1.
10. For å fjerne M1-katalogen.
11. Formater disketten. Bruk stasjon B:
^ ALTERNATIV #8.
1. Informasjonslagringsenheter. Lagringsenheter. Navnene deres.
2. Velg filene med de riktige navnene fra den foreslåtte listen over filer: ST1_111.1 1% _1.A PRIMUS M.M 11_11 FTRRUM111.EXE ЦО1.111 MONO.TXT GR \ 1.EXE RAMME.P. Beskriv hver feil.
3. I rotkatalogen til stasjon D: lag en serie med underkataloger F1 - F2 - F3 - F4 - F5. Gjeldende katalog er C :. 4. I F2-katalogen, skriv en fil med navnet F11.TXT fra tastaturet.Skriv betalingskommandoene og lag kataloger til den.
5. I F4-katalogen kopierer du filene som ikke har mer enn 2 tegn i navnet, begynner med bokstaven "A", har EXE-utvidelsen og finnes i LEX-katalogen på 1. nivå på disk A:
6. Vis kun informasjon om filnavnene til F4-katalogen.
7. Gi nytt navn til F11.TXT-filen til P1.DOC-filen.
8. Skriv ut innholdet i P1.DOC-filen.
9. Vis F1-katalogen i F4-katalogen.
10.Fjern F1-katalogen.
11. Lag en systemdiskett. Bruk stasjon A:.
^ VALG #9.
1. Sentral prosesseringsenhet.
2. Velg filene med de riktige navnene fra den foreslåtte listen over filer: T.T TRENT111.COM1 1 $ PNT Ф11.TXT 1% _1. $ N32_72_5.7 TOBAR.BR P35: 1.EXE FR \ 1.TXT. Beskriv hver feil.
3. Vis informasjon om alle filene i 1. nivå R1-katalogen på A:-stasjonen, som har COM-utvidelsen og begynner med bokstaven "P".
4. I rotkatalogen til stasjon F: lag en serie med underkataloger F1 - F2 - F3 - F4. Den nåværende er rotkatalogen til C:-stasjonen.
5. Skriv en fil med navnet B.TXT til F1-katalogen fra tastaturet. Utdatakommandoer for å jobbe med filer i den.
6. Kopier B.TXT til F4-katalogen. Gi den et nytt navn F4.FAT.
7. I F3-katalogen, kopier alle filer som begynner med bokstaven "F", har TXT-utvidelsen og finnes i rotkatalogen til B-stasjonen:
8. Bla gjennom F3-katalogen skjerm for skjerm.
9. Skriv ut innholdet i F4.DAT-filen
10.Fjern F1-katalogen.
11. Formater stasjon D :.
^ VALG #10.
1. Overordnede og nåværende kataloger. Katalognavn.
2. Velg filene med de riktige navnene fra den foreslåtte listen over filer: TNR.T M.M11 P_P_P T \ F11.EXE 1% $. 1 FERBOOK11.TXT ПЕ1.TXT DR.COM FR.EXE1 58ANK.A_A. Beskriv hver feil.
3. Skriv ut informasjon om alle filer i gjeldende katalog hvis navn slutter med bokstaven "S" og utvidelsen begynner med bokstaven "F".
4. I rotkatalogen til stasjon D: lag en serie med underkataloger R1 - R2 - R3 - R4. Den gjeldende katalogen er 1. nivå F1 på F:-stasjonen.
5. I R3-katalogen skriver du en fil med navnet R.TXT fra tastaturet. Skriv alle kommandoer for å jobbe med kataloger i den.
6. I R2-katalogen oppretter du en serie med S1 - S2-underkataloger.
7. Kopier R.TXT-filen til S2-katalogen med et nytt navn S.FAT.
8. Skriv ut innholdet i S.DAT-filen.
9. Kopier COM-filen fra rotkatalogen til B:-stasjonen til R4-katalogen.
10.Fjern R1-katalogen.
11. Formater stasjon E :.
^ METODOLOGISKE INSTRUKSJONER FOR UAVHENGIG BEHANDLING AV EMNET "TEKNISK OG SOFTWARE PC. OPERATIVSYSTEM MS DOS"
I. Teknisk støtte for en personlig datamaskin.
Når du studerer dette problemet, bør det tas i betraktning at de fleste kjente PC-modeller består av separate funksjonelt fullførte moduler som ikke er forent av en felles design. Sammensetningen av modulene er nesten standard. Det krever en systemenhet og et sett med perifere enheter (PU). Systemenheten inneholder en prosessor, PCB-er og en kraftenhet. De fleste PC-modeller har også en innebygd diskettstasjon og harddisk. Grunnkonfigurasjonen til PC-en er systemenheten, skjermen og tastaturet. Settet med ekstra maskinvaremåter som en datamaskin kan suppleres med er svært variert og kan deles inn i følgende funksjonelle grupper:
Inndataenheter. Enhet av mustype, skanner, lyspenn, digitizer, styrekule.
Utgangsenheter. Skriver (matrise, laser, blekkskrivere, termiske skrivere, etc.), plottere.
Kommunikasjonsenheter. Grensesnittkort, modemer osv.
Informasjonslagringsenheter. Kassettstasjoner, eller båndstasjoner som skriver informasjon til et magnetbånd (kassett), optiske CD-stasjoner, som kan deles inn i tre grupper:
1. Skrivebeskyttet - CD-ROM, O-ROM, delvis overskrivbar P-ROM.
2. Kun for én post - WORM.
3. Magneto-optisk (kan skrives om) - ROD. En moderne prosessor er vanligvis utstyrt med en matematisk koprosessorblokk som raskt og nøyaktig utfører operasjoner på flyttall. Hvis tilfeldig tilgangsminnet ikke gir tilstrekkelig hastighet på operasjoner, installeres det raskeste hurtigbufferminnet i tillegg.
Når du studerer grunnleggende PC-enheter, bør du være spesielt oppmerksom på strukturen til tastaturet. Nøklene er ordnet i blokker. De er delt inn i alfanumeriske og spesielle.
Spesiell:
1. Viktige endringer:
BS - sletter tegnet som er til venstre for markøren, SLETT - sletter tegnet som er over markøren, INSERT - slår på/av tegninnstillingsmodus.
2. Taster for å endre koder: CAPS LOCK - fikser modusen for store bokstaver, SHIFT - fører til å bytte til store bokstaver, CTRL, ALT - fungerer sammen med andre taster.
3. Markørtaster - flytt markøren én posisjon i tilsvarende retning. HOME - flytter markøren til begynnelsen av linjen, END - flytter markøren til slutten av linjen, Page Up - flytter markøren en side opp, Side NED - flytter markøren en side ned.
4. Funksjonstaster F1 ... F12, som brukes av applikasjoner eller hjelpeprogrammer.
5. Taster for å legge inn "hot" kommandoer. Pause (pause) - slutter å vise informasjon på skjermen (trykk på hvilken som helst tast for å fortsette). CTRL + Break - avbryter kjøringen av et program eller kommando, PRINT SCREEN - skriver ut et skjermbilde på en skriver, SCROLL LOCK - brukes av applikasjoner eller levende systemer.
6. Enter-tasten betyr slutten på en linje, ESC-tasten kansellerer kommandoer og Num Lock-tasten slår på den numeriske blokken. Informasjon om strukturen til en personlig datamaskin er beskrevet mer detaljert i håndbøkene:
1. Klyuchev A.V. MS DOS bruker. Referanseguide. - K.: M "Kontakt", 1992.
2. Myachev A.A. Stepanov V.N. Personlige datamaskiner og mikrodatamaskiner. Grunnleggende for organisasjonen. - G.: "Radio og kommunikasjon", 1991.
3. Gerhard Franken. MS DOS 5.0 for brukeren. - К .: "Trade and Publishing Bureau BHV", 1992.
4. Gilbert Held. IBM PS / 2. Brukerhåndboken. G.: "Radio og kommunikasjon", 1993.
5. Brukerhåndbok for IBM PC. - К.: "TECHNIKOM", MIP "Arfa", 1991.
II. Operativsystem MS DOS.
Det er nødvendig å innse at operativsystemet er en integrert del av en personlig datamaskin, at det gir minneadministrasjon, I/O-operasjoner, filsystem, prosessinteraksjon, prosesssending, beskyttelse, regnskap for ressursbruk, kommandobehandling og datamaskin nettverksdrift.
Det er viktig å tenke på at en av de viktigste funksjonene til operativsystemet er organiseringen av filsystemet. En fil er et minneområde på et fysisk medium som bærer et navn. Filer er delt inn i tekst og binær. Filnavnet består av det faktiske navnet og filtypen, som det settes et punktum mellom. Filtypen er valgfri. Den beskriver innholdet i filen, så mange programmer genererer filtypen automatisk. Filer med utvidelsen COM, EXE, BAT betyr klare til å kjøre programmer. MS DOS-kommandoer.
Det finnes to typer MS DOS-kommandoer: interne og eksterne. Interne kommandoer er en del av kommandoprosessoren. De blir lastet inn i datamaskinens minne og blir derfor utført umiddelbart. For å kjøre en ekstern kommando, må du ha en tilsvarende fil på et av lagringsmediene.
Grunnleggende kommandoer:
1. Endre gjeldende stasjon (lagring). Kommandoformat: stasjonsnavn:.
For å endre gjeldende stasjon, må du angi navnet på denne stasjonen med et kolon.
For eksempel, C :; D:; E:.
2. Endre gjeldende CD-katalog (CHANGE DIRECTORY) - endre katalogen. Kommandoformat: cd / drive: / bane "//" betyr valgfri parameter. For eksempel 1. Fra gjeldende katalog, gå til NC-katalogen cd R1 \ R2 \ R3.
DIR / stasjon: // bane // \ // filnavn // / P // / W /. Hvis det ikke er noen bane, vises informasjon om alle filer og pidkataloger i gjeldende katalog. Hvis det ikke er noen stasjon, vises informasjon om katalogen til gjeldende stasjon. Hvis kommandoen spesifiserer et navn på denne filen, kan filnavnet grupperes. Parameteren / P angir visningen av innholdet i katalogen på en skjerm-for-skjerm-basis. Alternativet / W viser kun informasjon om navnene på filene i katalogen (5 på hver linje).
For eksempel:
1. Se gjeldende katalog DIR.
2. Gjeldende stasjon er G :, gjeldende katalog er root. Bla gjennom TRK-katalogen som ligger i rotkatalogen til B: DIR B: \ TRK-stasjonen
3. Vis alle filene i denne katalogen med DOC-utvidelsen DIR B: \ TRK \ *. DOC.
4. Skriv ut innholdet i TYPE-filen. Kommandoformat: TYPE / stasjon: // bane \ / filnavn. Filnavnet kan ikke inneholde tegnene "*" og "?"
For eksempel: Skriv ut innholdet i filen TRK.DOC TYPE B: \ TRK \ TRK.DOC.
5. Opprett en ny katalog md (lag katalog) - lag en katalog.
Kommandoformat: md / stasjon: / bane. For eksempel: I rotkatalogen til stasjon G: lag en serie med underkataloger Z1 - Z2 - Z3.
Alternativ I:
Md Z1 md Z1 \ Z2 md Z1 \ Z2 \ Z3;
Alternativ II:
Md Z1 cd Z1 md Z2 cd Z2 md Z3.
6. Tast inn filen fra tastaturet COPY CON. Nødvendig:
1. Skriv ut kommandoen COPY CON filnavn.
2. Trykk ENTER.
3. Skriv inn nødvendig informasjon.
4. Angi slutten av filen ved å bruke CTRL + Z tastekombinasjonen.
5. Trykk ENTER.
6. Slette filer: SLETT (DEL) - sletting. Kommandoformat:
DEL_ / stasjon: // bane \ / filnavn. Filnavnet kan inneholde "*" og "?"-tegn. For eksempel: DEL *. * - fjerner alle filer fra gjeldende katalog DEL A: \ LEX - fjerner alle filer i LEX-katalogen. DEL A: \ LEX \ LEX.DOC - fjerner LEX.DOC-filen fra LEX-katalogen.
7. Fjerning av kataloger RD (fjern katalog) - fjerning av en katalog. Kommandoformat: RD / stasjon: / bane.
KOMMENTAR.
1. Du kan bare fjerne en tom katalog.
2. Katalogen kan sjekkes ut fra overordnet katalog eller fra en katalog på et høyere nivå.
8. Kopiering av COPY-filer. Kommandoformat:
I KOPIER / stasjon: // bane \ / filnavn / stasjon: // bane \ / filnavn;
II СOPY / stasjon: // shlah \ / filnavn / stasjon: // bane /.
Antall programmer som er installert på en moderne datamaskin teller hundrevis og til og med tusenvis. De gjør det mulig for brukeren å jobbe komfortabelt.
Definisjon 1
Hele settet med programmer er den såkalte programvare til datamaskin. Sammensetningen av dataprogramvaren er dens viktigste funksjonelle egenskap. Programvare ( Programvare) er en samling av:
- programmer for konstant bruk, nødvendige for å løse brukerproblemer,
- programmer som tillater den mest effektive bruken av datateknologi, som gir brukerne den største bekvemmeligheten i arbeidet og minimale arbeidskostnader for programmeringsoppgaver og behandling av informasjon,
- teknisk programvaredokumentasjon for dem.
Definisjon 2
Teknisk dokumentasjon- et sett med dokumenter som brukes i utformingen og opprettelsen av programvare og maskinvare. Dataprogram- beskrivelsen av algoritmen for å løse problemer og, som er satt i programmeringsspråket og med hjelp av oversetteren blir automatisk oversatt til maskinspråk spesifikk datamaskin.
Programvare (programvare) - videreføring av maskinvare, en integrert del datasystem... Selv om programmet ikke ser ut til å samhandle på noen måte med maskinvaren, ikke ber om input fra inndataenheten og ikke utfører datautgang til utdataenhetene, er det faktisk nødvendig med arbeidet for å kontrollere maskinvareenhetene til datamaskin.
Avhengig av hva slags arbeid som skal utføres på datamaskinen, velges programvaresammensetningen eller programvarekonfigurasjonen. De fleste programmer fungerer ved å stole på andre programmer på lavere nivå, dvs. det er et forhold mellom dem, eller interprogrammeringsgrensesnitt. Et slikt grensesnitt er basert på tekniske spesifikasjoner og kommunikasjonsprotokoller og leveres ved distribusjon av programvare i flere kategorier som samhandler med hverandre.
Programvarenivåer (bunn til topp):
- Grunnleggende programvare - grunnleggende nivå
- Systemprogramvare - systemnivå
- Applikasjonsprogramvare
- Verktøysett for programmeringsteknologi
Hvert høyere nivå øker funksjonaliteten til hele systemet.
All programvare kan grovt deles inn i fire kategorier.
Grunnleggende programvare- Dette er minimumssettet med programvareverktøy som sikrer driften av datamaskinen; er ansvarlige for å samhandle med den grunnleggende programvaren (inkludert i basisutstyret og lagret i spesielle mikrokretser). Disse mikrokretsene kalles skrivebeskyttet minne (ROM). ROM er flyktig minne. Programmer og data skrives ("sydd") inn i ROM-brikker på produksjonsstadiet, slike brikker kan ikke endres i løpet av datamaskinens levetid.
Bilde 1.
Hvis det er behov for å endre den grunnleggende programvaren under driften av datamaskinen, brukes EPROM-mikrokretser i stedet for ROM-mikrokretser - Erasable and Programmable Read Only Memory. Deretter kan endringen i innholdet i EPROM gjøres i selve datasystemet (flash-teknologi) eller på en spesiell enhet som kalles en programmerer. Den grunnleggende programvaren inkluderer også BIOS (Basic Input / Output System) - basissystem I/O), som bestemmer fremdriften til datamaskinens oppstartsprosess. Først etter dette lastes operativsystemet personlig datamaskin, og det videre arbeidet er allerede under kontroll av operativsystemet. Mens datamaskinen kjører, gir BIOS grunnleggende I/O- og kommunikasjonsfunksjoner. ulike enheter seg imellom. Dette er et sett med fastvare som først tester (POST) maskinvaren som ligger på hovedkortet, deretter starter operativsystemet ytterligere og sikrer samspillet mellom alle komponentene på datamaskinen. I moderne datamaskiner, noen brett (skjermkort, lydkort osv.) har sine egne BIOS-brikker på utvidelseshovedkortet (bortsett fra hoved-BIOS-brikken). Når du konfigurerer hoved-BIOS, kan du aktivere eller deaktivere ved hjelp av BIOS utvidelsestavler. De viktigste BIOS-funksjonene inkluderer:
- datamaskin testing ved hjelp av spesielle testprogrammer når strømmen er slått på;
- søk og tilkobling til systemet til andre BIOSer som ligger på utvidelseskort;
- fordeling av ressurser mellom datamaskinkomponenter.
Fysisk BIOS er et brikkesett permanent minne(ROM, leseminne - skrivebeskyttet) plassert på hovedkortet. Programmene i system-BIOS sikrer samspillet mellom brikkesettbrikker, RAM, cache-minne, prosessor med eksterne (perifere) enheter, så vel som med hverandre. Når maskinvareinitialisering og testing skjer, sammenligner BIOS de mottatte dataene Systemkonfigurasjon og informasjonen som er lagret i CMOS-brikken. Hvis en inkonsekvens/feil blir funnet, viser systemet en melding på monitoren eller et hørbart feilsignal. CMOS-brikken er plassert på hovedkortet. Dette er et flyktig minne som må drives av et spesielt batteri.
Systemprogramvare (Systemprogramvare) - dette er programmer og programvaresystemer for drift av en datamaskin og telekommunikasjonsutstyr. Systemprogramvaren tjener:
- å skape et driftsmiljø for drift av andre programmer;
- å sikre pålitelig og effektiv drift av datamaskin- og telekommunikasjonsnettverket;
- for diagnostikk av maskinvare og nettverk;
- for arkivering av data, kopiering, gjenoppretting av programfiler og databaser, etc.
Systemprogramvare (SSS) utfører i hovedsak funksjonene til en "arrangør" av alle PC-komponenter, så vel som perifere enheter koblet til den. Systemprogramvaren må være pålitelig, teknologisk avansert, praktisk og effektiv å bruke. Programvare med åpen kildekode er delt inn i grunnleggende og service.
Figur 2.
Grunnleggende programvare kjøpes som regel sammen med en datamaskin, og serviceprogramvare kan kjøpes i tillegg.
Applikasjonsprogramvare (applikasjonsprogrampakke) - et kompleks av sammenkoblede programmer designet for å løse spesifikke problemer i et bestemt fagområde, skrevet for brukere eller av brukerne selv, for eksempel et ekspertsystem eller et program for å lage e-postlister. Dette er den mest tallrike klassen av programvareprodukter.
Verktøysett for programmeringsteknologi(ITP) forenkler prosessen med å lage nye programmer for datamaskinen. Ved hjelp av ITP gjennomføres utviklingen av nye programmer, siden dette verktøysettet inneholder spesialiserte programvareprodukter. Disse produktene er utviklerverktøy og må støtte alle teknologiske stadier av opprettelsesprosessen (design, programmering, feilsøking og testing) av nye programmer. Programmeringssystemet inkluderer følgende programvarekomponenter: tekstredigerer, oversetter fra det tilsvarende språket, linker (lenkeredigering), debugger, subrutinebiblioteker. Det er viktig å vite og forstå at enhver ITP bare kan fungere i operativsystemet den ble opprettet for, men samtidig lar den deg utvikle programvare for andre operativsystemer.
ITP er delt inn i følgende underkategorier:
- Verktøy for å lage applikasjoner. De inkluderer programvareutviklingsrammer som er nødvendige for å fullføre programvareutviklingsarbeid, og lokale midler, som er nødvendig for å utføre individuelt arbeid med å lage disse programmene;
- СASE-teknologier(Computed Aided Software Engineering) er et datastøttet programdesignsystem som inkluderer metoder for å analysere, designe og lage programvaresystemer. CASE-teknologier er ment å automatisere utvikling og implementering av informasjonssystemer. Dette er en hel programvarepakke som automatiserer hele den teknologiske prosessen (analyse, design, utvikling og vedlikehold av komplekse programvaresystemer).
Ved utforming av klassifiseringen tar vi umiddelbart forbehold om at det er veldig rask utvikling datateknologi og utvidelse av omfanget av datamaskiner har ført til utviklingen av programvare. Hvis det tidligere var mulig å enkelt distribuere operativsystemer, oversettere og programvarepakker mellom hovedkategoriene av programvare, er situasjonen nå en helt annen: programvareutvikling har gått både i bredden (applikasjonsprogrammer har fått uavhengig verdi og sluttet å brukes), og i dybden (helt nye tilnærminger har dukket opp for konstruksjon av operativsystemer, etc.).
Forholdet mellom programvareproduktene du trenger og de som er tilgjengelige på markedet er i rask endring. Selv tradisjonelle programvareprodukter er i kontinuerlig utvikling. Operativsystemer kan for eksempel simulere den typen menneskelige aktiviteter som alltid har vært ansett som intelligente. Det har dukket opp programmer som er vanskelige å klassifisere i henhold til de vanlige kriteriene, og noen ganger umulige, programmet er for eksempel en elektronisk samtalepartner, eller datamaskin syn, som også er assosiert med robotikk, eller feltet maskinlæring, som inkluderer en ganske stor klasse med oppgaver for bildegjenkjenning (karaktergjenkjenning, håndskrift, tale, tekstanalyse).
Merknad 1
Vi kan si at i dag, mer eller mindre definitivt, kan følgende grupper av programvare skilles:
- operativsystemer og deres skall (tekst eller grafisk);
- programmeringssystemer (feilsøkere, oversettere, subrutinebiblioteker, etc.);
- instrumentelle teknologiske systemer;
- integrerte programvarepakker;
- datagrafikksystemer (raster, vektor, 3D-grafikk, CAD);
- dynamiske regneark;
- databasestyringssystemer (DBMS).
Avslutningsvis kan vi si at nesten hver klassifisering ikke er den eneste mulige.
Siden begynnelsen av 80-tallet av 1900-tallet, i forbindelse med masseproduksjon og introduksjon av personlige datamaskiner (PC-er), har ideen om systemautomatisering av designprosessen blitt praktisk mulig for designorganisasjoner av enhver skala: fra en stor instituttet til et privat kontor. På den ene siden har konseptet CAD blitt enklere og forbindes ofte med et bestemt dataprogram. På den annen side er utformingen av komplekse tekniske objekter bare mulig innenfor rammen av CAD som organisatorisk og teknisk systemer basert som er det fulle potensialet til informasjonsteknologi.
CAD-programvareverktøy er klassifisert som en enhet av følgende komponenter: teknisk, programvare, matematisk, metodisk, informasjonsmessig og organisatorisk.
2.1. Hardware og software
Teknisk støtte er et kompleks av tekniske midler som de samler inn, behandler, lagrer, transformerer og overfører data knyttet til designobjektet med.
Grunnlaget teknisk støtte er datafasiliteter, og for det første er det en personlig datamaskin.
Standardkonfigurasjonen til en datamaskin er velkjent (se fig. 2.1):
· systemenhet, bestående av en prosessor, RAM, strømforsyning, harddisk, andre datalagringsenheter, porter for tilkobling av eksterne enheter;
· tastatur for å legge inn informasjon;
· monitor for visning av informasjon;
· mus for bekvemmeligheten av "menneske-datamaskin"-dialogen.
Ris. 2.1. Personlig datamaskin med standard konfigurasjon
Konseptet med perifere enheter inkluderer et bredt spekter av tekniske midler. For det første er dette verktøy for å samle inn og behandle data for design. Disse inkluderer elektronisk geodetisk utstyr (totalstasjoner, systemer satellittnavigasjon, laserskannere, etc.), som enten fungerer direkte under kontroll av datamaskiner, eller overfører måledata i skjemaet datafiler... Mer detaljert informasjon om tekniske midler ingeniørundersøkelser angitt i kap. 4.
Hvis den første informasjonen om den projiserte veien presenteres i form av nettbrett med topografiske planer, for å konvertere informasjon fra papir til elektronisk form, bruk skannere(se figur 2.2, a) . Det finnes rull-til-rull- eller planskannere. Skanningsnøyaktigheten til sistnevnte er betydelig høyere og kan nå 12000 dpi (dots per inch - dots per inch). Når det gjelder å designe komplekse tekniske objekter, brukes ingeniørskannere. stort format A 0 (A 1).
Utdatagrafisk informasjon om designobjektet (tegninger) skrives også ut på storformatplottere. Etter papirmatingsmetode plottere som skannere, er det ruller (Figur 2.2, b) eller flatbed. Ved metoden for å påføre fargestoffet - laser eller blekkstråle. Spørsmålet om hva som skal være en ingeniørtegning, svart-hvitt eller farge, i i det siste entydig avgjort til fordel for den fargede. For det første i lys av den betydelige fremgangen innen fargeutskrift, som har blitt litt dyrere enn svart-hvitt. For det andre bærer farge tilleggsinformasjon om det designet objektet og bidrar til å øke effektiviteten til visuell analyse av slike tegninger.
FORM \ * MERGEFORMAT
Ris. 2.2. a) Rulleskanner; b) Plotterrulle
TIL periferiutstyr datamaskiner kan også tilskrives digitale foto- og videoenheter, som for tiden er mye brukt i innsamlingen av innledende data for veidesign.
For å organisere kollektivt arbeid på et prosjekt og rask utveksling av informasjon, kombineres datamaskiner til lokale (intranett) og globale (internett) nettverk, der de tekniske komponentene er servere, nettverkskort, modemer, fiberoptiske nettverk, etc.
Programvare CAD er delt inn i hele systemet og anvendt.
Systemomfattende programvare inkluderer først og fremst operativsystemer (OS), som kontrollerer alle prosesser i datamaskiner. Fremveksten og utviklingen av operativsystemet fant sted parallelt med utviklingen av selve datamaskinene. Hvis opprettelsen av den første personlige datamaskinen er knyttet til et selskap IBM(www. ibm. com ), så dukket det første masseoperativsystemet opp for denne datamaskinen fra selskapet Microsoft( www. Microsoft. com) og ble oppringt MS- DOS.
14-årig evolusjonsbane (fra 1981 til 1995) MS- DOS versjoner 1.0-7.0 bidro til introduksjonen av datamaskiner fra å løse snevre tekniske problemer til deres allestedsnærværende bruk i alle livets sfærer.
Siden begynnelsen av 90-tallet, for å erstatte MS- DOS kommer Windows(fra engelsk - windows) også fra selskapet Microsoft hvilken lar deg jobbe med flere programmer (vinduer) samtidig, enkelt bytte mellom dem uten å måtte lukke og starte individuelle programmer på nytt. I det innledende utviklingsstadiet Windows fungert som et grafisk grensesnitt for MS- DOS.
Med en utgang Windows 3.1 (1992), er dette operativsystemet assosiert som en uavhengig, i stand til å jobbe med RAM over 640 kb, med skalerbare fonter TrueType.
Uteksaminert i 1993 WindowsNT(forkortelse for New Technology - new technology) ble godt mottatt av utviklere på grunn av sin økte sikkerhet, stabilitet og avanserte API-grensesnitt Vinne32 som gjør det enkelt å komponere kraftige programmer.
I 1995 kommer ut Windows95 - den mest brukervennlige versjonen Windows, for installasjonen som du ikke trenger å forhåndsinstallere DOS; utseendet gjør PC-en mer tilgjengelig for masseforbrukeren. Windows 95 har et innebygd sett med protokoller TCP/ IP og lange filnavn er tillatt.
Windows 98 (1998) - siste versjon Windows basert på den gamle kjernen, fungerer på fundamentet DOS... System Windows 98 integrert med nettleseren InternettUtforsker 4 og er kompatibel med en rekke nye maskinvarestandarder, inkludert USB-porter. Påfølgende versjoner av Windows ble utviklet basert på NT-kjernen.
For tiden (siden 2001) opererer de fleste applikasjonsprogrammene, inkludert CAD, under kontroll av operativsystemet MSWindowsXP(fra engelsk eXPerience - erfaring).
Nytt problemorientert grensesnitt MSWindowsXP lar på kortest mulig tid mestre prinsippene for å jobbe med operativsystemet, selv for de brukere som aldri har møtt familiens systemer før Windows... Påført i WindowsXP avanserte nettteknologier åpner for muligheten til å utveksle tekst- og talemeldinger, lage nettprosjekter av ulike kompleksitetsnivåer og dele applikasjoner ikke bare i lokalt nettverk men også på Internett.
Den betinget systemomfattende programvaren inkluderer MSKontor, hvorav en rekke applikasjoner (tekstredigering Ord, regneark utmerke) har blitt de facto standarder i sin programklasse. Nesten alle CAD-systemer som genererer tekstdokumenter som utdata, gjør dette i miljøet MSOrd, og tabellformer - i miljøet MSutmerke.
TIL applikasjonsprogrammer, i tillegg til selve CAD, inkluderer: vektorisatorer; programmer for behandling av geodetiske data, fjernmålingsdata; databasestyringssystemer (DBMS); desi(PDMS), etc.
De siste av de listede (CDMS) er ekstremt viktige i arbeidet til designorganisasjoner, siden de i stor grad sikrer funksjonen til kvalitetskontrollsystemer i produksjonen av designprodukter.
Av de mange programmene i denne klassen er det mest funksjonelle systemet PartiPLUS(utvikler - Lotsiya Soft company, Moskva, www. lotsia. com ).
PartiPLUS er et profesjonelt system bygget i en "klient-server"-arkitektur basert på en DBMS-type Oracle, MSSQL- Server, Sybase og preget av pålitelighet, ytelse, skalerbarhet og sikkerhet.
Ris. 2.3. Party PLUS dokumenthåndteringssystem
Systemet inneholder et sikkert arkiv av dokumenter, samt innebygde verktøy for gratis og forhåndsdefinert ruting av dokumenter, jobber og forretningsprosessstyring. Systemet støtter modusen for parallelt kollektivt arbeid fra ulike grupper av brukere og gir styring av all informasjon relatert til prosjektet, noe som lar ansatte i designorganisasjonen ikke bare få tilgang til prosjektbeskrivelsen, men også administrere informasjon om dette prosjektet.
Hvis foretaket har flere geografisk fordelte designavdelinger, så vha PartiPLUS du kan organisere feilsøkt interaksjon mellom eksterne avdelinger når du jobber med flere prosjekter.
PartiPLUS har som funksjon å føre historikk over alle tekniske endringer i prosjektstrukturen, evnen til å sammenligne nåværende tilstand med en tilstand for enhver dato. Det er verktøy for å støtte multivariat design med lagring av alternativer som ikke var inkludert i hovedprosjektet, verktøy for å støtte arbeid med dokumentversjoner. Det er mulig å sette analoger eller relaterte elementer for et prosjektelement, gruppere elementer etter ulike kriterier.
System PartiPLUS er universell, maksimalt fleksibel for å løse problemer innen ulike ingeniørgrener, inkludert veiindustrien, og er fokusert på å jobbe på lik linje med ulike CAD-systemer.
2.2. Matematisk og metodisk støtte
Matematisk programvare Er et sett med analytiske og numeriske metoder, matematiske modeller og algoritmer for å utføre designprosedyrer. Bruken av visse metoder avhenger av nivået på CAD-utvikling, egenskapene til designobjekter og arten av oppgavene som løses.
På det innledende stadiet av CAD-utvikling ble algoritmiseringen av manuelle designmetoder utført. Dette bidro til redusert designtid, men kvaliteten på designløsningene ble praktisk talt ikke bedre.
Det første arbeidet innen optimalisering av designløsninger begynte på 70-tallet og var først og fremst assosiert med utformingen av en langsgående profil. Verkene til E.L. Filstein og hans metode for "grense-iterasjoner", V.I. Struchenkov og hans metode for "gradientprojeksjon" etablerte posisjonen til designlinjen til den langsgående profilen, under hensyntagen til minimering av volumer jordarbeid... Allerede på dette stadiet var det nødvendig å forlate presentasjonen av prosjektlinjen i form av en sekvens av rette linjer og sirkelbuer, og bytte til modellen av prosjektlinjen i form av en brutt linje (lineær spline). Disse metodene påvirket imidlertid ikke de generelle (grunnleggende) prinsippene for oppmåling og utforming av motorveier.
Overgangen på 90-tallet til systemautomatisering av vegdesign basert på digitale terrengmodeller førte til en betydelig endring i hele teknologien for prosjektering og oppmålingsarbeid.
I perioden med "manuell" utforming av motorveier ble geodetiske undersøkelser utført etter "picket"-metoden. Essensen av denne metoden består i følgende stadier av arbeidet:
· Feltsporing av veien. I dette tilfellet er det tangentielle forløpet til traseen samtidig hovedtraséen for alle påfølgende linjeføringsarbeider, både på undersøkelsesstadiet og på byggestadiet.
· Planlagt høydefeste av traseen med veimerker og hjørnestolper.
· Utsetting av picket langs motorveien. Ikke bare staketpunkter er ødelagte og faste, men også positive (karakteristiske) punkter knyttet til avlastningsbrudd, skjæringspunktet mellom vannstrømmer, verktøy og veier.
· Dobbel langsgående geometrisk justering av veien i henhold til mottatt piktogram.
· Tverrsnittsundersøkelse. Ved utsetting av stasjonering langs vegen stakes det samtidig ut tverrprofiler ved alle streik- og plusspunkter. På rette strekninger er tverrsnittene delt vinkelrett på veiens akse, og på buede partier - vinkelrett på tangenten til ruten. Lengden på tverrsnittet er tatt slik at undergrunnen med alle dens strukturelle elementer er plassert innenfor den.
Undersøkelsen av tverrsnitt utføres for å konstruere langsgående og tverrgående profiler langs akseptert trasé for etterfølgende utforming av undergrunnen, organisering av et overflateavløpssystem, beregning av volumet av grunnarbeid og utarbeidelse av prosjektdokumentasjon.
Som følger av ovenstående, med "picket"-undersøkelsesmetoden, er det ikke mulig å endre posisjonen til justeringen og derfor alle andre projeksjoner på designstadiet. Dermed er den kreative begynnelsen av designaktiviteten med denne metoden begrenset på grunn av den forhåndsbestemte posisjonen til veiruten, noe som i betydelig grad påvirker kvaliteten på de endelige designløsningene. Merk også at når det gjelder sporing, i fravær av datateknologi, begrenset landmåleren seg til et elementært ruteavrundingsskjema av typen "clothoid-circular curve-clothoid", som kunne brytes ned i henhold til de aktuelle breakout-tabellene.
Et helt annet perspektiv åpnes av "no-picket"-metoden for veioppmåling, hvis prioriterte anvendelse har blitt mulig takket være prestasjonene til elektronisk takeometri og datateknologi.
Forskning med denne metoden er som følger:
· I stripen av mulige designløsninger, bestemt på forhåndsprosjekteringsstadiet, legges og festes hovedveien (nettverket av passasjer).
· Det foretas en takeometrisk undersøkelse av variasjonslisten. Dette gir høy ytelse fungerer, siden alle målinger som er nødvendige for å bestemme de romlige koordinatene til undersøkelsespunkter i terrenget, utføres på en kompleks måte ved hjelp av en geodetisk enhet - en turteller.
· En digital terrengmodell leses fra en elektronisk totalstasjon til en datamaskin, som er grunnlaget for alle etterfølgende prosjekteringsprosedyrer.
Merk at med undersøkelsesmetoden "no-picket" bestemmes plasseringen av ruten ikke på undersøkelsesstadiet, men på designstadiet (i kontorforhold). Dette gjør det mulig å variere plasseringen av ruten på nesten ethvert designstadium, for å bruke de mest moderne matematiske metodene, inkludert optimalisering, for å etablere plasseringen av ruten og beskrivelsen.
Tatt i betraktning den tredimensjonale naturen til DTM og overflatene som genereres av den, vises det unik mulighet romlig sporing av veier. For øyeblikket utvikles metodikken og algoritmene for romlig sporing med suksess innenfor rammen av CAD og bør snart fylle opp arsenalet. avanserte teknologier for vegdesignpraksis.
Av de mange metodene for beregningsmatematikk som har blitt tilgjengelig i sammenheng med systematisk automatisering av designarbeid, vil vi fokusere på splines og Bezier-kurver som brukes i automatisert sporing av veier i plan og langsgående profil.
Interpolasjonssplines. Som du vet kommer begrepet "spline" fra navnet på et tegneverktøy - en tynn metall- eller trelinjal som bøyer seg for å passere gjennom sette poeng (x i, y jeg= f(x i)).
Da får spline i likevektsposisjonen en form som minimerer dens potensielle energi. Og i teorien om bjelker er det fastslått at denne energien er proporsjonal med integralet over lengden av buen fra kvadratet av krumningen til spline:
under forhold S(x i) = y jeg.
Ris. 2.4. Omriss av en spline som en matematisk analog til en linjal
Splines kan defineres på 2 måter: basert på gjensidig avtale mellom enkle funksjoner og fra løsningen av minimeringsproblemet.
Splinene bestemt av den første metoden inkluderer interpolasjonssplines, som er nødvendige for analytisk representasjon av diskret gitt informasjon.
Utjevningssplines er oftest definert ut fra 2. metode. Det er utjevningssporene som bør finne den bredeste applikasjonen for å optimalisere de designløsningene som som regel er omtrentlige i den innledende vurderingsfasen.
I designpraksis brukes som regel splines av 1. og 3. grad. Splines av 1. grad (lineær) tjener for det første en god og tilgjengelig illustrasjon for å forstå prosessene med å konstruere splinealgoritmer, og for det andre er de tilstrekkelige for å beskrive geometriske elementer av veier representert som stiplede linjer (hoved- og tangentialpassasjer, langsgående og tverrgående grunnprofiler osv.).
Splines av 1. grad. Splines av 1. grad (stiplede linjer) er ganske enkle å forstå og reflekterer samtidig de grunnleggende egenskapene til splinefunksjoner. Fra et matematisk synspunkt er en spline av 1. grad en stykkevis kontinuerlig funksjon, på hvert segment beskrevet av en ligning av formen:
y= en i+ b i x, (2.2)
hvor Jeg- nummeret på det betraktede intervallet mellom interpolasjonsnoderx i og x i + 1 .
Som man kan se av formel (2.2), på et elementært intervall, skiller ikke formen til ligningen seg fra det generelt aksepterte uttrykket for en rett linje. Generelt kan ligningen til en brutt linje (spline av 1. grad) i matriseform skrives som:
(2.3)
Dette systemet med lineære ligninger krever ikke en felles løsning og dekomponeres til løsninger av hver ligning separat. En spline, hvis løsning er assosiert med beregning av delsystemer med liten dimensjon, i dette tilfellet - ligninger av første orden, vil bli kalt lokal.
1. grads interpolasjonsspline er en polylinje som går gjennom punktene (x i, y i). For aggregatet x i(jeg = 0, 1,… ,n) i intervallet [ a, b] i dette tilfellet betingelsen x i 1.
Ved å bruke Lagrange-polynomet kan du plotte en spline for intervallet Jeg -(jeg + 1):
(2.4)
Betegnelse S 1 (x) vil bli forstått som en splinefunksjon av første grad. Ellers kan ligning (2.4) skrives:
(2.5)
Hvis vi tar om formen av ligningene (2.2) og (2.5) sammenfaller. For å bygge en algoritme og utarbeide en prosedyre for å konstruere og beregne en spline, trenger du bare å huske 2 n+2 tall.
Splines av 3. grad. Splines av 3. grad (kubikk) er en stykkevis kontinuerlig (kontinuitet av 1. og 2. deriverte) funksjon som består av segmenter av kubiske parabler.
For tiden er det mange algoritmer for å konstruere og beregne kubiske splines på en datamaskin, noe som skyldes deres utstrakte bruk for å løse tekniske problemer knyttet til interpolering av kurver og overflater.
Når du løser problemet, er mellom n noder n–1 fragmenter av kubikkkurver, og kubikkkurven på sin side bestemmes av 4 parametere. Siden verdien av funksjonen og 1., 2. deriverte ( X s, X¢ s, X² s) er kontinuerlige i alle ( n–2) -th interne noder, så har vi 3 ( n–2) forhold. I knop X si= X i n flere vilkår stilles på X s... Derfor får vi 4 n–6 forhold. For en entydig definisjon av en spline er det nødvendig med ytterligere to forhold, som vanligvis forbindes med de såkalte grense(grense)betingelsene. For eksempel er det ofte tatt enkelt. I dette tilfellet får vi det nødvendige antallet betingelser for å bestemme den naturlige spline i formen:
Ulempen med denne spline er at den ikke har evnen til å endre form i snittet mellom to stivt faste interpolasjonspunkter. Bare ved å flytte ett av interpolasjonspunktene kan du oppnå en viss endring i formen på splinekurven. På grunn av det faktum at den kubiske interpolasjonsspline tilhører ikke-lokale tilnærmingsmetoder, er verdiene på punkter som ikke sammenfaller med rutenettnodene Δ: en= x 0 x N = b, avhenger av hele settet med mengder f i = f(x i), Jeg= 0, 1 ,…, N, og også på verdiene til grensebetingelsene på punktene en, b; derfor kan den ønskede effekten av å omforme splinekurven på ett punkt i interpolasjonsintervallet bli overlappet av uønskede endringer gjennom resten av segmentet.
Imidlertid er metoder for å håndtere dette ubehagelige fenomenet kjent. Dette er for det første bruken av lokale interpolasjoner av den hermitiske typen, for hvilke verdien av spline i intervallet mellom rutenettnodene avhenger av verdiene til funksjonen og dens derivater bare fra et eller annet nabolag i dette intervallet.
For det andre, rasjonell spline-interpolasjon. Ved å beholde en av de viktigste egenskapene til kubisk spline-interpolasjon - enkelhet og effektivitet av implementering på en datamaskin - har rasjonelle splines muligheten til å tilnærme funksjoner med store gradienter eller bruddpunkter, samtidig som de eliminerer oscillasjonene som er iboende i en konvensjonell kubisk spline.
En rasjonell splinefunksjon er en funksjon S(x), som ved hvert interpolasjonsintervall [ x i, x i+1] skrives som
(2.7)
hvor t =(x-x i)/ h i, h i = xjeg + 1 - x jeg,p jeg,q i- gitte tall, -1 p jeg,q i og er samtidig kontinuerlig sammen med dens første og andre deriverte.
Det fremgår av uttrykk (2.7) at kl p i = q i = 0, jeg = 0, 1,…, N–1, en rasjonell spline blir en vanlig kubisk spline. I tillegg kan vi anta at en førstegrads spline også er et spesialtilfelle av en kubisk spline, siden for alle p i, q i -> ∞,jeg = 0, 1,…, N–1, rettferdig S(x)–> f i(1– t)+ f i +1 t,xÎ [x jeg,x i +1 ].
Dermed kan man forvente det når man bruker rasjonelle splines ved å velge de frie parameterne på riktig måte p i, q i en høy tilnærmingsnøyaktighet oppnås i områder med tilstrekkelig jevnhet av den interpolerte funksjonen, og i områder med store gradienter tilfredsstilles kravene til kvalitativ natur - konveksitet og monotonisitet.
Bruken av en rasjonell spline-funksjon lar deg beskrive et spor med en jevn avhengighet så nært som mulig til sporet definert av tradisjonelle elementer. Variere verdiene til koeffisientene p i og q jeg, det er mulighet for full imitasjon av en splinefunksjon av tradisjonelle elementer i ruteplanen (rett linje, sirkulær kurve, clothoid).
Det "svake" punktet i å underbygge interpolasjonssplines som et universelt matematisk apparat for sporing av motorveier er antagelsen (betingelsen) om at interpolasjonsnodene er tilordnet av designeren riktig og ikke kan justeres ved beregning av verdiene til spline selv.
La oss analysere hvordan plasseringen av noder er tildelt i praksis?
Dersom føringen utføres på grunnlag av kart eller topografisk plan, tegnes en skisselinje av vegen, som etter prosjekterendes oppfatning er den mest hensiktsmessige under de gitte forholdene, "for hånd" eller med hjelp av mekaniske enheter. Videre, på skisselinjen, er interpolasjonsnoder faste og deres koordinater måles. Samtidig er det ingen strengt formaliserte algoritmer for å tildele plasseringen av noder, det er bare et tall praktiske råd... Spesielt: det hyppige arrangementet av nodene fører til svingninger av krumningen til en slik spline på grunn av den uunngåelige feilen ved å skyte koordinatene til interpolasjonsnodene; deres sjeldne plassering forårsaker betydelige avvik i splineruten fra skisselinjen som genererer den.
Hvis sporing utføres på grunnlag av feltundersøkelsesmateriale, er spline-interpolasjonsnodene, i dette tilfellet, undersøkelsespunkter i den digitale terrengmodellen, og feilen ved å etablere koordinatene deres er enda mer åpenbar på grunn av tilstedeværelsen av tilfeldige og systematiske feil.
En god tilnærming av spline-sporet til skisseversjonen og samtidig tilstrekkelig glatthet (glatthet) kan oppnås som regel bare med gjentatt intuitiv justering av interpolasjonsnodene av designeren.
Derfor følger det at interpolasjonssplines ikke er et matematisk apparat for optimal sporing, men bare et praktisk og i mange problemer ekstremt effektivt verktøysett for databehandling av skisserte designløsninger. Kvaliteten på slike løsninger avhenger betydelig av kvalifikasjonene til designeren.
Av de ovennevnte betraktningene følger det at formuleringen av det splinebaserte sporingsproblemet bør forutsette følgende: Interpolasjonsnodene til skisseruten, og i tilfelle rekonstruksjon, den opprinnelige ruten, er tildelt omtrentlig (med en toleranse) og deres nøyaktige plassering beregnes i henhold til visse mønstre som tar hensyn til en rekke grunnleggende målinnstillinger for sporingsprosessen. I matematisk terminologi kan dette problemet tilskrives problemene med å generere geometriske former fra deres grove (omtrentlige) beskrivelser eller utjevningsproblemer.
Glatte splines. Som et matematisk apparat for å løse problemet med å spore veier, brukes utjevning av splines, som minimerer funksjonaliteten til skjemaet:
under begrensninger, for eksempel
I funksjonsposten q = 1, 2; S(x i) - spline; r Jeg- vektkoeffisient for interpolasjonsnoden; f 0 (x i) Er den første tilnærmingsfunksjonen.
Begrensninger kan være svært forskjellige og ved vegføring er disse: begrensninger på tillatt radius, sporretningen i plan og helningen i lengdeprofilet osv. I dette tilfellet for tredjegrads splines, s.k. "grenseforhold" skal legges til punktvis x 0 = en,x n =b sikre det unike ved splinekonstruksjonen. For eksempel kan det være betingelsene for den gitte innledende og endelige retningen til den prosjekterte delen av ruten. S¢ (x a), S¢ (x b).
Av formen for å skrive leddbetingelsene (2.8) - (2.10) følger det at dette er et betinget optimaliseringsproblem.
Betingelse (2.9) lar deg forskyve interpolasjonsnodene i den angitte variasjonskorridoren i henhold til den spesifiserte algoritmen. Fullføringen av den iterative optimaliseringsprosessen indikeres ved oppfyllelsen av betingelsen (2.10) og betyr at ved hvert ytterligere iterative trinn vil skiftet til noen av nodene ikke overstige verdien d.
Hvis i stand (2.9) eJeg= 0, så kommer vi igjen til begrepet interpolasjonssplines. Herfra blir det åpenbart at interpolasjonssplines bare er et spesialtilfelle av utjevning av splines.
Valget av utjevningssplines for ytterligere detaljert vurdering kun i form av algebraiske polynomer og kun 1. og 3. grad fra hele variasjonen skyldes det faktum at disse er de enkleste splines i datamaskinimplementering og samtidig har tilstrekkelig Approksimative egenskaper for å beskrive kontursporet og dets differensielle analyse. Når det gjelder 1. grads splines, kan denne analysen (1. og 2. derivater) utføres i form av separerte forskjeller, og for 3. grads splines - ved direkte differensiering av funksjonen.
Funksjonell (2.8) brønn simulerer oppgaven med å spore veier under rekonstruksjonen, som består i å oppnå minimumsavviket til den prosjekterte ruten fra den eksisterende, samtidig som det sørger for helning og krumning i lengdeprofilen, og for krumning og hastighet av økning av kurvatur i planen i henhold til SNiP-kravene for denne veikategorien. Minimumsavviket oppnås på grunn av andre ledd, og krumnings- og helningsforholdene oppnås på grunn av første ledd av funksjonell (2.8).
Med felles minimering av to ledd, reguleres forholdet mellom dem av vektkoeffisientene r i, som skal normaliseres på en bestemt måte.
Vurder optimaliseringsmulighetene til funksjonell (2.8) i rekkefølge med økende kompleksitet.
Det andre leddet i funksjonelle
er kjent som minste kvadraters metode og det er en funksjon n+ 1. variabel S(x i), jeg = 0, 1,…, n... I dette tilfellet dekomponeres minimeringen av sistnevnte til minimering av individuelle termer uavhengig av hver variabel.
Når det gjelder førstegrads splines, vil første ledd av funksjonell (2.8) skrives som
.(2.12)
Tenk på en lineær tilnærming av buelengden som er funksjonell til kurven
(her er det antatt at | S`(x) | få). Åpenbart faller løsningen på problemet med å minimere det funksjonelle (2.13) sammen med løsningen på det lineariserte problemet med å finne et element med minimum lengde. Den resulterende løsningen kalles ofte en spline i et konveks sett.
Etter substitusjon av den første deriverte av spline, som i dette tilfellet faller sammen med den delte forskjellen, vil den ha formen
(2.14)
hvor h i= x i +1 –x i.
Differensiere etter variabel S(x i) og legg til to påfølgende ledd av ligningen som inneholder denne ukjente:
Sette lik den resulterende summen til null og uttrykke det ukjente S(x i), vi får
Her representerer "="-tegnet tildelingsoperatøren. Hvis vi tar interpolasjonstrinnet uniform, det vil si, h i =konst, da vil prosessen med optimering (trinn-for-trinn iterasjoner) i grafisk tolkning være ganske tydelig (fig. 3. 10).
Den raske konvergensen av den iterative prosessen gjør det mulig å anbefale denne metoden for foreløpig utvikling av designløsninger for designlinjen til den langsgående profilen. I dette tilfellet kan krumningsradius og helning til prosjektlinjen kontrolleres ved å plotte den første og andre underinndelingen.
Ris. 2.5. Grafisk tolkning av lineær spline-utjevning
En felles vurdering av summen av funksjonaler (2.12) og (2.14) gir oss en rekursiv formel for optimalisering:
Konvergensen av den iterative prosessen her, sammenlignet med formel (2.17), er lavere og avhenger i hovedsak av verdien r Jeg... Vektkoeffisient r Jeg lar deg senke eller fremskynde iterasjonsprosessen ved individuelle punkter (noder) og kan for eksempel, for en prosjektlinje, tjene som et middel til å redegjøre for volumet eller kostnadene ved å bygge et undergrunn (veiarbeid) på en strekning av lengdeenhet.
Tenk på den første termen av funksjonell (2.8) brukt på kubiske splines:
På samme måte beskriver løsningen på splineproblemet i et konveks sett (i en linearisert setting) posisjonen som den elastiske stangen har i begrensningskorridoren. Når du erstatter den andre deriverte med den andre delte forskjellen, vil denne funksjonen ha formen:
hvor S¢ (x a), S¢ (x b) Er en av de mulige grensebetingelsene for en kubisk spline. I forhold til prosjektlinjen er dette helningen ved initial ( x a) og siste ( x b) punkter av den prosjekterte vegstrekningen.
Differensiering og summering av ligninger vil gi oss de tilsvarende gjentaksformlene, som er detaljert i den spesialiserte litteraturen.
Utformingen av vegkurver i planen etter den klassiske ordningen «klotoid – sirkulær kurve – klotoid» er tilstrekkelig begrunnet fra et teoretisk synspunkt, men i praksis har en slik ordning mange mangler og ulemper. Uten å gå inn på essensen deres, legger vi merke til at hvis vi bruker en funksjon som til en viss grad kan simulere det klassiske skjemaet (sammensatt kurve) alene, så fra synspunktet om bekvemmeligheten av algoritmisering og organiseringen av "ingeniør-datamaskinen" dialog, ville dette være tilstrekkelig effektivt.
Bezier-kurver. I 1970. Pierre Bézier (fransk matematiker) valgte komponentene i det parametriske kubiske polynomet på en slik måte at deres fysiske betydning ble veldig tydelig og veldig egnet for å løse mange anvendte problemer, inkludert med det formål å designe veier i henhold til prinsippet om "tangential tracing" .
Bezier-formel for kubisk polynom ( n= 3) har følgende form.
La være r jeg = , Jeg= 0, 1, 2, 3, deretter for 0 ≤ t ≤ 1:
eller i matriseform:
Matrise M kalles basismatrisen til en kubisk Bezier-kurve.
Bézier-kurven går gjennom punkter r 0 og r 3, har en tangent i punktet r 0 rettet bort fra r 0 til r 1, og tangenten i punktet r 3 regissert fra r 2 til r 3 .
Direkte R 0 R 1 , R 1 R 2 og R 2 R 3 danner en figur kalt en karakteristisk (definerende) polylinje, som forhåndsbestemmer konturene til Bezier-kurven (fig. 2.6).
For å tegne en kurve, sett poeng R 0 og R 3 som kurven skal passere, deretter på de ønskede tangentene til denne kurven i punkter R 0 og R 3 settpunkter R 1 og R 2. Endre lengden på segmentene R 0 R 1 og R 2 R 3 variere formen på kurven, og gi den ønsket form.
Ris. 2.6. Cubic Bezier Curve Segment
Den viktigste kontrollerbare mengden ved utforming av horisontale kurver er krumningsradius. For å beregne krumningsradius ved hvert punkt av kurven, er det nødvendig å kjenne verdiene til den første og andre deriverte av radiusvektoren til punktet. For en kubisk Bezier-kurve beregnes den første og andre deriverte ved å bruke formlene nedenfor:
Deretter beregnes krumningen (den gjensidige av krumningsradiusen) med formelen:
I tillegg til 3. ordens (kubikk) Bezier-kurven, kan du også bruke 2., 4. og 5. ordens Bezier-kurver for veisporing. De tilsvarende formlene for beregning av radiusvektorene (og deres deriverte) for disse kurvene er gitt nedenfor.
2. ordens Bezier-kurve:
4. ordens Bezier-kurve:
5. ordens Bezier-kurve:
Foreningen av de elementære Bezier-kurvene γ (1), γ (2), ..., γ ( l) for hvilken endepunktet til kurven γ ( Jeg) , Jeg= 1, 2,…, l - 1, sammenfaller med startpunktet for kurven γ ( Jeg+1), får du en sammensatt Bezier-kurve. Hvis hver kurve γ ( Jeg) er gitt av en parametrisk ligning av formen
r = r (Jeg) (t), 0 ≤ t≤ 1,
så er denne betingelsen skrevet som følger:
r (Jeg) (1) = r (Jeg +1) (0), Jeg= 1, 2,…, l–1.
Spesielt for tangenten til en sammensatt Bezier-kurve definert av et sett med punkter P 0 , P 1 , …, P m , endret kontinuerlig langs denne kurven, er det nødvendig at trippelpunktene P 3 Jeg -1 , P 3 Jeg, P 3 Jeg +1 (Jeg≥ 1) var kollineære, det vil si at de var kollineære (se fig. 2.7).
Ris. 2.7. Kompositt kubisk Bezier-kurve
Romlige Bézier-kurver. Ovenfor, i resonnementet om Bezier-kurver, forsto vi den flate plasseringen av sporkontrollpunktene og vurderte følgelig representasjonen av bare flate kurver. I det generelle tilfellet er referansepunktene til den karakteristiske Bezier-polylinjen gitt av punktene til det tredimensjonale rommet P i(x i, y jeg, z i), Jeg= 0, 1 ,…, m.
Deretter den romlige Bezier-kurven for grad m bestemmes av en ligning som har følgende form:
hvor er Bernstein-polynomene.
Matrisenotasjonen til de parametriske ligningene som beskriver den romlige Bezier-kurven er som følger:
0≤ t ≤ 1,
For en mer detaljert presentasjon av romlig veisporing, se kap. 5.
Metodisk støtte - et sett med undervisningsmateriell som bidrar til at CAD fungerer.
Profesjonelle CAD-systemer har som regel metodisk støtte i form av "Referansemanualer" i papirskjema... Hovedmenyen til slike systemer inneholder også Hjelp-delen, som beskriver de grunnleggende designprosedyrene.
I prosessen med CAD-drift akkumuleres erfaring i rasjonell utvikling av designløsninger basert på hele settet med systemverktøy. Denne erfaringen presenteres som regel i form av "Praktiske veiledninger (manualer)" og bidrar til å øke effektiviteten og kvaliteten på ingeniørarbeidet.
2.3. Informasjon og organisatorisk støtte
Informasjonsstøtte Er et sett med verktøy og konstruksjonsmetoder informasjonsgrunnlag for designformål.
Informasjonsstøtten inkluderer: statlige standarder (GOST), byggekoder (SN), byggeforskrifter og forskrifter (SNiP), avdelingsbygningskoder (VSN), standard designløsninger for strukturer og deler av motorveier. Alt det ovennevnte normative og informative materialet finnes i papirform eller i form av elektroniske motparter.
En annen del av informasjonsstøtten eksisterer kun i elektronisk form og er en integrert del av CAD-systemet. Dette er biblioteker av konvensjonelle symboler (se fig. 2.8), klassifiserere og koder, maler av typiske elementer som en del av grafiske algoritmer.
Ris. 2.8. Biblioteksymbol for en topografisk plan
I prosjekteringsprosessen benyttes også informasjon av regional karakter. Det omfatter informasjon av meteorologisk og økologisk art, data om områdets relieff og geologiske struktur, informasjon om plassering av steinbrudd av jord og steinmaterialer mv.
I følge en annen klassifisering kan informasjon deles inn i input, intermediate og output. Input - et sett med innledende data som kreves for å ta en designbeslutning. Middels - oppnådd tidligere som et resultat av å løse noen problemer og brukes til å løse andre, men ikke de endelige resultatene av å løse problemer. Utgang - oppnådd som et resultat av å løse problemer og beregnet for direkte bruk i design.
Organisatorisk støtte er et sett med organisatoriske og tekniske tiltak rettet mot å forbedre effektiviteten til CAD. Disse inkluderer: endring av organisasjonsstrukturen til designorganisasjonen, dens avdelinger og divisjoner; omfordeling av funksjoner mellom avdelinger; endringer i teknologien for design- og kartleggingsarbeid og staben til de ansatte, avansert opplæring av designere innen CAD, organisering og funksjon av kvalitetsstyringssystemer for designprodukter basert på internasjonale standarder ISO 9001: 2000.
- Tilbake
- Framover
