Теоретичний матеріал для самостійного вивчення предмету «Інформатика та компютерна техніка» для спеціальності 5. «Організація виробництва» (стр. 6 )

Тема 5. Архівація файлів.

Теоретичне обґрунтування необхідності вивчення теми

познайомити студентів з архівацією даних; створенням архівних файлів

План вивчення теми

Основні поняття архівації. Програми-архіватори. Призначення і запуск WinRAR. Види архівів.

Лекція до теми

1. Поняття архівації.

Поняття архіву. Архіви існували з давніх-давен. Архів (лат. archivum — службове місце) дослівно означає:

1)  установу чи її частину, що зберігає документи;

2)  сукупність документів, що утворилися в результаті діяльності установ, підприємств та окремих осіб.

Призначення архіву очевидне — зберігати й накопичувати інформацію. У докомп’ютерну епоху архіви зберігалися в паперовій формі, займаючи незліченну кількість папок, полиць і шаф. Створювався та систематизувався архів архіваріусом. У комп’ютері роль папок і полиць звичайно виконує жорсткий диск, куди ви записуєте свої файли, розміщуючи їх у різних каталогах (наприклад, за допомогою програми «Провідник»).

Одним з етапів створення комп’ютерного архіву є архівування. Архівування означає процес стиснення інформації перед її копіюванням до архіву, тобто сам архів організовується засобами файлової системи, а процедуру архівування призначено для зменшення об’єму інформації, що зберігається.

Архівування — процес стиснення інформації перед її копіюванням до архіву.

Для вирішення цього завдання розроблено спеціальні програми — архіватори. Використання архіваторів дозволяє не лише зекономити місце на диску за рахунок стиснення даних, а ще і зменшити кількість файлів, що зберігаються на жорсткому диску. Це благотворно позначається на швидкості роботи комп’ютера і полегшує пошук потрібної інформації

Принцип стискання інформації файлів полягає у знаходженні фрагментів, що повторюються, і заміні їх більш короткими.

Стискуються тільки файли, частота повторення символів у яких нерівномірна. Тому архіватором практично не можна стиснути:

—  уже стиснені файли (файли архівів, зображення у форматі *.JPG, мультимедіа-файли *.MP3 *. MP4);

—  зашифровані файли (наприклад, документи Word і книги Excel, збережені з паролем);

— музичні файли в «сирому» форматі *.AVI (оскільки всі рівні гучності музики рівно ймовірні).

При виборі файлів для архівування зручно користуватися масками. Маска є текстовим шаблоном, що складається з літер і спеціальних символів. Найчастіше при побудові маски використовують спеціальний символ «*». Символ «*», що стоїть у певній позиції маски, означає, що на цьому місці може знаходитися будь-яка послідовність символів. Наприклад, маска «*.*»означає «вибрати файли з будь-яким ім’ям та будь-яким розширенням». Маска «*.doc» вибирає документи Word (файли з будь-яким ім’ям та розширенням «doc»). Маска «інф*.doc» вибере всі документи Word, імена яких починаються із символів «інф».

Щоб сформувати маску, можна використати меню «Редагування→Виділити» або натиснути на «Gray+» (тобто клавішу «+» на цифровій клавіатурі). У вікні, що з’явиться, уводимо текст маски та натискуємо на Enter чи кнопку ОК.

Щоб скасувати виділення групи файлів із використанням маски, застосовуйте меню «Редагування→Прибрати виділення» або натискуйте на клавішу «Gray-» (тобто клавішу «-» на цифровій клавіатурі).

Програми-архіватори.

Вибір архіватора. Архіваторів можна налічити принаймні десяток. Вони відрізняються методами стиснення даних і набором сервісних послуг. Безумовно, урешті-решт це впливає на ступінь стиснення, швидкість роботи і зручність використання. Однак серед найпопулярніших архіваторів відмінності за цими параметрами незначні, і наголошувати на них не варто. Розумніше при виборі враховувати такі фактори:

— статус програми чи умови її придбання (звичайно архіватори бувають умовно-безкоштовними (Shareware) чи безкоштовними (Freeware));

— наявність російськомовного (хоча б) інтерфейсу;

— сумісність із форматами даних різних програм архівування;

— зручність у роботі, наявність сервісних функцій.

Якщо на вашому комп’ютері встановлено операційну систему Windows XP, то один архіватор у вас уже є. Це WinZip, вбудований у «Провідник» Windows. Запустивши «Провідник», натисніть на вибраному файлі або папці правою кнопкою миші, і ви побачите в меню, що розкрилося, пункт «Сжатая ZIP-папка». Можна стиснути файл, каталог (із підкаталогами) або навіть весь диск. Працювати зі стисненими папками можна точно так само, як і зі звичайними. Для користувача вони відрізнятимуться тільки зображенням застібки-«блискавки» на значку папки. На жаль, на цьому достоїнства вбудованого у «Провідник» архіватора закінчуються. Практично ніякого додаткового сервісу він не надає.

Основна перевага формату ZIP – його популярність і безкоштовність. Так, більшість архівів в Internet мають формат ZIP. Якщо ви хочете комусь відправити архів, але не впевнені, що в адресата є програма WinRAR для розпакування архіву, то доречно використовувати формат. ZIP. З іншого боку, у цьому випадку можна відправити архів, що саморозпаковується (SFX). Такі архіви трохи більші за звичайні, але для їхнього розпакування не потрібні інші програми.

Інша перевага ZIP – швидкість. Архіви ZIP зазвичай створюються швидше архівів RAR.

Зі сторонніх розробок на сьогодні популярні архіватори WinRAR, WinZIP («зовнішній» варіант) та 7-ZIP.

Архіватор 7-ZIP належить до розряду безкоштовних (Freeware). У цілому це хороший архіватор. У нього є російськомовний інтерфейс, ефективний алгоритм упаковки. До основних недоліків 7-ZIP відносять низьку швидкість роботи (особливо на великих об’ємах інформації), недопрацьований інтерфейс і головне — наявність специфічного формату стиснення. Останній недолік найнеприємніший: архіватор 7-ZIP пише архіви у власному форматі (створені ним архіви мають розширення *.7z). На жаль, не всі архіватори «розуміють» цей формат. Передавши колезі архів у форматі *.7z, потрібно бути впевненим, що в нього також є архіватор 7-ZIP, або використовувати архіви, що саморозпаковуються.

Найбільш поширеним є Архіватор WinRAR. Він є умовно-безкоштовним (Shareware). Програма WinRAR існує з російським та українським інтерфейсами і довідковою системою.

Архіви RAR. Формат RAR у більшості випадків забезпечує істотно краще стискання, ніж ZIP, особливо в режимі створення безперервних архівів. Інша важлива можливість RAR – підтримка багатотомних архівів. Вони набагато зручніші й простіші у використанні, ніж так звані “розділені по дисках” архіви ZIP. Багатотомні архіви можна створювати тільки у форматі RAR.

Крім того, RAR має кілька істотних можливостей, відсутніх в ZIP:

– додавання інформації для відновлення, що дозволяє відновити фізично ушкоджений файл;

– блокування важливих архівів для запобігання їхньої випадкової модифікації.

– дозволяє обробляти файли досить великого розміру, а максимальний розмір одного файлу в архіві ZIP обмежений 4 Гб.

– реалізована підтримка основних операцій для архівів форматів CAB, ARJ, LZH, TAR, GZ, ACE і UUE, створених за допомогою інших програм архівування.

До основних операцій архіваторів належать: добування файлів, а також перегляд вмісту архіву, коментарів і інформації про архів. Для роботи із цими архівами не потрібні ніякі додаткові програми.

Програма архівації Microsoft Backup (резервна копія)

Запуск програми здійснюється: Пуск - програми - стандартні - службові - архівація даних. Відкриється майстер архівації і відновлення в звичайному режимі. З цього режиму можна перейти в розширений режим для роботи з майстром архівації, майстром відновлення і майстром аварійного відновлення ОС.

Програма архівації дозволяє захистити дані від випадкової втрати у разі, якщо в системі виникає збій устаткування або носія інформації. За допомогою Backup можна створити резервну копію даних на жорсткому диску, а потім створити архів на іншому носії даних. Носієм архіву може бути логічний диск або окремий пристрій (знімний диск).

Програма архівації створює знімок того стану, який є точною копією утримуваного диска на певний момент часу, у тому числі відкритих файлів, використовуваних системою. Під час виконання програми архівації користувач може продовжувати працювати з ОС без ризику втрати даних.

Програма архівації надає наступні можливості:

1.Архівація обраних файлів і тек на випадок збою жорсткого диска або випадкового видалення файлів (архівувати можна на жорсткий диск або знімний диск і так далі). Backup відновлює заархівовані файли і теки на жорсткий диск.

2. Архівація даних стану системи. Програма дозволяє архівувати копії важливих системних компонентів, таких як реєстр, завантажувальні файли і база даних служби каталогів

Призначення і запуск WinRAR.

4. Види архівів

Безперервні архіви

Безперервний архів – це архів RAR, упакований спеціальним способом, при якому всі стиснуті файли розглядаються як один послідовний потік даних. Безперервна архівація підтримується тільки у форматі RAR, для формату ZIP такого типу архіву не існує. Метод стискання для архівів RAR (звичайний або безперервний) вибирає користувач. Файли в безперервних архівах звичайно відсортовані за розширенням, однак за допомогою спеціального файлу можна задати альтернативний порядок сортування.

Безперервна архівація значно збільшує ступінь стискання, особливо при додаванні значної кількості невеликих схожих файлів. Однак варто враховувати деякі недоліки безперервної архівації:

• відновлення безперервних архівів відбувається повільніше, ніж звичайних;

• зашифровані безперервні архіви неможливо змінювати;

• для добування одного файлу з безперервного архіву необхідно проаналізувати всі попередні заархівовані файли, тому добування окремих файлів із середини безперервного архіву відбувається повільніше, ніж добування зі звичайного архіву. Однак якщо з безперервного архіву витягають всі або декілька перших файлів, тоді швидкість розпакування практично дорівнює швидкості розпакування звичайного архіву;

• якщо в безперервному архіві який-небудь файл виявиться ушкодженим, то не вдасться витягти й інші файли, що розташовані після нього. Тому при збереженні безперервного архіву на ненадійному носії (наприклад, на дискеті) рекомендується додавати інформацію для відновлення.

Безперервні архіви краще використовувати в тих випадках, коли:

– архів рідко оновлюється;

– немає необхідності часто добувати з архіву один або декілька файлів;

– ступінь стискання важливіша за швидкість стиску.

Багатотомні архіви. Такі архіви також можуть бути безперервними. Том – це фрагмент такого архіву, який складається з декількох частин. Томи підтримуються тільки у форматі RAR. Зазвичай томи використовуються для збереження великого архіву на декількох дискетах або інших змінних носіях.

Перший том у послідовності має звичайне розширення. rar, а розширення наступних томів нумеруються: .r00, .r01, r02 і т. д. Томи можуть бути також безперервними й такими, що самі розпаковуються. Перший том архіву, який сам розпаковується, має розширення. exe.

Архівні томи не допускають наступного додавання, відновлення або видалення файлів.

Для розпакування томів необхідно починати добування з першого тому (з розширенням .rar). Якщо томи перебувають на незмінному носії (наприклад, на жорсткому диску), то спочатку потрібно записати всі томи в одну папку.

Архів, що сам розпаковуються (SFX, від англ. SelF-eXtracting) – це архів, до якого приєднаний спеціальний модуль, що виконується. Цей модуль дозволяє витягати файли простим запуском архіву як звичайної програми. Таким чином, для добування вмісту SFX-архіву не потрібно додаткових зовнішніх програм. При цьому WinRAR може працювати з SFX-архівом так само, як і з будь-яким іншим, тому якщо ви не хочете запускати SFX-архів (наприклад, коли не можете гарантувати, що в ньому немає вірусів), то для перегляду або витягу його вмісту можна використовувати WinRAR.

SFX-архіви, як і будь-які інші файли, що виконуються, зазвичай мають розширення. EXE. SFX-архіви зручні в тих випадках, коли потрібно передати комусь архів, але немає впевненості, що в адресата є відповідний архіватор для його розпакування. При створенні нового архіву в оболонці WinRAR треба включити опцію “Створити SFX-архів” у діалозі введення параметрів архіву. Якщо ж потрібно створити SFX-Архів із уже існуючого, то треба ввійти у нього й натиснути кнопку [SFX].

Тема 6. Інструментальне програмне забезпечення

План

1. Моделі та способи їх зображення

2. Інформаційні моделі

3. Комп’ютерне моделювання

4. Стадії рішення завдань на комп'ютері

5. Мови програмування та їх класифікація.

6. Компілятор та інтерпретатор.

7. Інтегроване середовище програмування

Лекція

1. Моделі та способи їх зображення

З давніх часів людина використовує моделювання для дослідження об'єктів, процесів та явищ в різних галузях своєї діяльності. Результати цих досліджень допомагають визначити та покращити характеристики реальних об'єктів та процесів, краще зрозуміти сутність явищ та пристосуватись до них або керувати ними, конструювати нові та модернізувати старі об'єкти. Моделювання допомагає людині приймати обґрунтовані рішення та передбачати наслідки своєї діяльності.

Поняття комп'ютерного моделювання відображає використання в цьому процесі комп'ютера, як потужного сучасного засобу обробки інформації. Завдяки комп'ютеру суттєво розширюються галузі застосування моделювання, а також забезпечується всебічний аналіз отриманих результатів.

Що ж таке модель? Під цим словом ховаються і матеріальні моделі реально існуючих об'єктів на виставці, і телевізійна красуня, що рекламує товари та сучасний одяг, і макет Ейфелевої башти, і теорія розвитку суспільства, і всім відома формула земного тяжіння P = mgh, і багато чого іншого. Як же в одному слові можна об'єднати такі різні поняття?

Справа в тому, що поняття моделі об'єднує дещо спільне, а саме те, що модель - це штучно створений людиною абстрактний або матеріальний об'єкт. Аналіз та спостереження моделі дозволяє пізнати сутність реально існуючого складного об'єкта, процесу чи явища, що називаються прототипами об'єкта. Таким чином, модель - це спрощене уявлення про реальний об'єкт, процес чи явище, а моделювання - побудова моделей для дослідження та вивчення об'єктів, процесів та явищ.

Може виникнути питання, чому не можна дослідити сам оригінал, навіщо створювати моделі? Для цього може існувати багато причин:

оригінал може не існувати в часі (гіпотеза про загиблий материк Атлантида, про побудову Єгипетських пірамід, про можливу "ядерну зиму", що може початися після атомного бомбардування);

реально цей об'єкт не можна побачити (модель земної кулі, сонячної системи або атома);

людина хоче побачити об'єкт, але не має можливості потрапити на місце його знаходження (модель Ейфелевої башти, єгипетської піраміди, Софіївського собору тощо);

процес, який досліджує вчений, небезпечний для життя (ядерна реакція).

Таких прикладів можна придумати багато. І ви, якщо подумаєте, можете згадати багато моделей, що бачили у своєму житті.

Примітка: запропонуйте дітям згадати, які моделі вони бачили у своєму житті (сама тривіальна відповідь - іграшки). Зверніть увагу дітей на те, що навіть, коли вони зранку складають план своїх дій на день, це теж можна вважати моделюванням. Для одного і того ж об'єкта можна створити велику кількість моделей. Все залежить, по-перше, від мети, що ви поставили перед собою, а по-друге, від методів та засобів, за допомогою яких ви збираєте інформацію про прототип. Наприклад, якщо ви хочете познайомитись з новим містом, то карта цього міста, фотографії, розповіді мешканців або кіноальманах дадуть вам зовсім різні уявлення про об'єкт, причому ці уявлення можуть зовсім не співпасти з тими враженнями, що ви отримаєте потім після відвідування цього міста безпосередньо. Модель цього ж самого міста для його мешканців взагалі буде іншою, тому що для них головне - це забезпечення нормальної життєдіяльності.

Як ви вже переконались, кількість моделей та їх різноманітність дуже велика. Щоб не загубитися в цьому розмаїтті, необхідно мати якусь класифікацію моделей. Розглянемо найбільш суттєві ознаки, за якими класифікуються моделі:

галузі використання;

урахування в моделі фактора часу;

спосіб представлення моделей.

Розглядаючи моделі з позиції галузі використання, можна сказати, що вони бувають:

учбові - наочні посібники, тренажери, навчальні програми;

дослідні - створюються для дослідження характеристик реального об'єкта (модель теплоходу перевіряється на усталеність, а модель літака - на аеродинамічні характеристики);

науково-технічні - для дослідження процесів та явищ (ядерний реактор або синхрофазотрон);

ігрові моделі - для вивчення можливої поведінки об'єкта в запрограмованих або непередбачених ситуаціях (військові, економічні, спортивні ігри тощо);

імітаційні моделі - виконується імітація дійсної ситуації, що багато повторюється для вивчення реальних обставин (випробування лікарських препаратів на мишах або інших тваринах, політ собаки в космос).

З урахуванням фактора часу моделі можуть бути динамічні та статичні. В першому випадку над об'єктом виконуються дослідження на протязі деякого терміну, а в другому - робиться одноразовий зріз стану (наприклад, постійний нагляд сімейного лікаря та одноразове обстеження в поліклініці).
За способом представлення моделі можуть бути матеріальні та інформаційні. Матеріальні моделі - це предметне відображення об'єкта зі збереженням геометричних та фізичних властивостей. Наприклад, іграшки, чучела тварин, географічні карти, глобус і таке інше - це матеріальні моделі реально існуючих об'єктів. Матеріальною моделлю можна також назвати хімічний або фізичний дослід. Ці моделі реалізують матеріальний підхід до вивчення об'єкта чи явища.

2. Інформаційні моделі

Інформаційна модель - це сукупність інформації, що характеризує властивості та стан об'єкта, процесу чи явища, а також взаємодію із зовнішнім світом. Інформаційні моделі можуть бути:

вербальними - моделі отримані в результаті розумової діяльності людини і представлені в розумовій або словесній формі;

знаковими - моделі, що виражені спеціальними знаками (малюнками, текстами, схемами, графіками, формулами тощо).

За формою представлення можна виділити наступні види інформаційних моделей:

геометричні - графічні форми та об'ємні конструкції;

словесні - усні та письмові описи з використанням ілюстрацій;

математичні - математичні формули, що відображають зв'язок різних параметрів об'єкта;

структурні - схеми, графіки, таблиці;

логічні - моделі, в яких представлені різні варіанти вибору дій на основі різних умовиводів та аналізу умов;

спеціальні - ноти, хімічні формули і таке інше;

комп'ютерні та некомп'ютерні.

В сучасному світі розв'язування складних наукових та виробничих задач неможливе без використання моделей та моделювання. Серед різних видів моделей особливе місце займають математичні моделі, тому що вони дозволяють враховувати кількісні та просторові параметри явищ та використовувати точні математичні методи.
Вивчення реальних явищ за допомогою математичних моделей, як правило, вимагає застосування обчислювальних методів. При цьому широко використовуються методи прикладної математики, математичної статистики та інформатики.

3. Комп’ютерне моделювання

Традиційно під моделюванням на ЕОМ розумілося лише імітаційне моделювання. Але останніми роками завдяки розвитку графічного інтерфейсу та графічних пакетів значного поширення набуло комп’ютерне структурно-функціональне моделювання, а також розпочалося використання комп’ютера з метою концептуального моделювання, наприклад для побудови систем штучного інтелекту. Отже, поняття «комп’ютерне моделювання» значно ширше за традиційне поняття «моделювання на ЕОМ».

Під комп’ютерною моделлю найчастіше розуміють:

умовний образ об’єкта чи деякої системи об’єктів (або процесів), описаних за допомогою взаємозалежних комп’ютерних таблиць, схем, діаграм, графіків, малюнків, анімаційних фрагментів, гіпертекстів і т. ін., що відбивають структуру та взаємозв’язки між елементами об’єкта чи системи. Комп’ютерні моделі такого типу називають структурно-функціональними;

окрему програму, сукупність програм чи програмний комплекс, що дає змогу виконанням послідовності обчислень з подаль­шим графічним відображенням їх результатів відтворювати
(імітувати) процеси функціонування об’єкта (системи об’єктів), що функціонує під впливом різних, як правило випадкових, факторів. Такі моделі називають імітаційними моделями.

Комп’ютерне моделювання — метод розв’язування задачі аналізу або синтезу складної системи, що ґрунтується на використанні її комп’ютерної моделі. Сутність комп’ютерного моделювання полягає у відшуканні кількісних і якісних результатів із залученням наявної моделі. Якісні висновки, зроблені на підставі такого дослідження, дають змогу розкривати невідомі досі властивості складної системи: її структуру, динаміку розвитку, стійкість, цілісність тощо. Кількісні висновки мають переважно характер прогнозу майбутніх чи пояснення минулих значень змінних, що характеризують систему.

Предметом комп’ютерного моделювання може бути економічна діяльність фірми, банку, промислового підприємства; інформаційно-обчислювальна мережа; технологічний процес; будь-який реальний об’єкт чи процес, наприклад процес інфляції, і взагалі — будь-яка складна система. І хоча цілі комп’ютерного моделювання можуть бути різними, найчастіше воно, як уже зазначалося, становить центральну процедуру системного аналізу — сукупності методологічних засобів, що використовуються для підготовки та прий-
няття рішень економічного, організаційного, соціального чи технічного характеру.

Комп’ютерна модель складної системи має якомога повніше відбивати всі основні фактори й взаємозв’язки, що характеризують реальні ситуації, критерії та обмеження. До того ж модель має бути настільки універсальною (щоб охоплювати якнайширше коло близьких за призначенням об’єктів) настільки й простою (щоб сприяти виконанню необхідних досліджень із мінімальними витратами).

4. Стадії рішення завдань на комп'ютері

Рішення завдань комп'ютером включає наступні основні стадії, частина, з якої, здійснюється без участі комп'ютера.

Постановка задачі:

збір інформації про задачі;

формулювання умови задачі;

визначення кінцевої мети рішення задачі;