Министерство образования Российской Федерации Северо-Западный заочный политехнический институт

Кафедра процессов управления и информационных систем

И Н Ф О Р М А Т И К А

Задание на курсовую работу

Факультет информатики и систем управления

Специальность 220100 вычислительные машины, комплексы, систе-мы и сети Направление 654600 – информатика и вычислительная техника

Санкт-Петербург 2000

Содержание Введение 1. Общие замечания по содержанию и оформлению курсовой работы 2. Задания на курсовую работу Тема 1. Концептуальное проектирование и описание распределенной автоматизированной системы обработки информации

1. Содержание работы 2. Оформление работы 3. Основные этапы выполнения курсовой работы

Тема 2. Использование СУБД для автоматизации работы пользовате-ля

1. Содержание работы 2. Оформление работы 3. Основные этапы выполнения курсовой работы

3. Исходные данные для проектирования Список литературы Приложение 1. Образец титульного листа Приложение 2. Образец оформления задания

ВВЕДЕНИЕ Курсовая работа по дисциплине "Информатика" выполняется

во 2-ом семестре 1-го курса и является завершающим этапом изуче-ния данной дисциплины.

В этой работе студент должен показать, в какой мере он освоил теоретический материал курса и насколько успешно он может решать отдельные задачи, возникающие на практике в процессе автоматиза-ции информационных процессов.

При выполнении курсовой работы следует учитывать, что в ней требуется главным образом лишь концептуальное решение техниче-ских вопросов. Более детально (на физическом уровне) эти вопросы изучаются в специальных дисциплинах, таких как: схемотехника, системное программное обеспечение, организация ЭВМ и систем, ин-терфейсы периферийных устройств, базы данных и др.

Для курсовой работы студент может по своему усмотрению вы-брать одну из двух типовых тем. Первая тема в большей степени свя-зана с разработкой технического обеспечения автоматизированных систем (АС), вторая – с разработкой информационного и программно-го обеспечения АС.

В отдельных случаях, связанных с необходимостью решения определенных учебных, научных или производственных задач, по со-гласованию с преподавателем тема в целом, или отдельные пункты задания могут быть изменены. Эти изменения должны быть зафикси-рованы в задании на курсовую работу и утверждены подписью пре-подавателя.

Исходными данными для курсовой работы являются условия эксплуатации, функциональные и технические характеристики АС. Варианты задания определяются по двум последним цифрам шифра студента.

1. Общие замечания по оформлению курсовой ра-боты

Курсовая работа оформляется в виде пояснительной записки, включающей расчетную и графическую части. В пояснительную за-писку должны входить:

1) титульный лист, на котором указываются наименование дисциплины, фамилия и шифр студента, номер группы (см. приложение 1);

2) задание на курсовую работу (см. приложение 2); 3) аннотация; 4) содержательная часть работы; 5) список используемой литературы.

Результаты расчетов желательно сводить в таблицы результатов. На все используемые формулы и справочные данные необходимо де-лать ссылки (номер книги из списка литературы, заключенный в квадратные скобки, например, [2]).

Рисунки выполняются с использованием стандартных и обще-принятых обозначений пастой, чернилами или тушью (но не каран-дашом).

Пояснительную записку желательно распечатывать на принтере. Примерный общий объем пояснительной записки 10...15 страниц формата А4 (210*297).

Показателем качества курсовой работы служит не объем пояс-нительной записки или приложений, а аккуратность и четкость оформления; самостоятельность; степень соответствия заданию и ме-тодическим указаниям, правильность, обоснованность и непротиво-речивость принимаемых решений; грамотность изложения (при напи-сании работы и ее защите).

2. Задания на курсовую работу

Тема 1. Концептуальное проектирование и описа-ние распределенной автоматизированной системы об-работки информации.

1. Содержание работы Цель курсовой работы состоит в системном ознакомлении сту-

дентов с информационными процессами в автоматизированных сис-темах (АС) и программно-аппаратными средствами их реализации.

В этой работе студент должен продемонстрировать понимание основных закономерностей и принципов технической реализации процессов передачи, ввода-вывода, обработки и хранения информа-ции; знание функциональной и обеспечивающей структур АС; умение обосновывать выбор основных компонентов АС.

Объектом исследования и проектирования в курсовой работе по данной теме служит распределенная автоматизированная система.

Работа состоит из двух частей. 1. Сначала в соответствии с параметрами, заданными в таблицах

1 – 4 (раздел 3) производится концептуальное проектирование АС. Если какие-то необходимые, по мнению студента, параметры в

этих таблицах не заданы, то они доопределяются им самим в ходе проектирования.

Эта часть курсовой работы сводится к выполнению следующих этапов:

1) формулировка целей и задач; 2) разработка и описание структуры АС; 3) определение социально-экономических последствий внедре-

ния АС. 2. Во второй части работы студент должен ответить на два во-

проса (см. табл.5 и табл.6). Причем эти ответы должны быть семанти-чески связаны с результатами проектирования.

2. Оформление работы Пояснительная записка должна содержать все необходимые

расчеты, которые подтверждают обоснованность принимаемых реше-

ний, или подтверждают наличие у студентов достаточных знаний по соответствующей тематике. К этим расчетам относятся:

1) расчет количества передаваемой информации [л1, раздел 1.3];

2) расчет пропускной способности каналов связи [л1, раздел 3.4];

3) расчет форматов представления чисел с фиксированной и плавающей запятой [л1, раздел 2.3];

4) расчет необходимого количества разрядов регистра адреса [л1, раздел 3.7.3].

Графический материал должен содержать следующие рисунки: 1) дерево целей и задач АС; 2) функциональная структура АС; 3) общая схема системы передачи информации; 4) форматы представления чисел с фиксированной и плавающей за-

пятой;

3. Основные этапы выполнения курсовой работы

3.1 Формулировка целей и задач АС [л1, раздел 5] После того, как определен масштаб (уровень) проектируемой

АС и выполняемые ей функции формулируется цель системы. Цель – это желаемый результат деятельности, достижимый в

пределах некоторого интервала времени. Далее цель делится на подцели и задачи. Стратификация целей и

задач осуществляется до тех пор, пока количество "листьев" на дереве не станет равным количеству решаемых задач (табл.1, параметр 2).

При формулировке задач необходимо стремиться к тому, чтобы они ясно определяли смысл осуществляемых процессов. По результа-там выполнения данного раздела курсовой работы строится дерево целей и задач АС.

3.2 Разработка структуры АС

3.2.1. Разработка функциональной структуры и определение состава информационных потоков

В этом разделе, исходя из решаемых задач, строится функцио-нальная структура распределенной АС, определяются входные и вы-ходные информационные потоки.

3.2.2. Определение состава, структуры и характеристик технического обеспечения АС

3.2.2.1. Средства передачи информации [л1, разделы 3.4, 3.8] При определении средств передачи информации выделим три

взаимосвязанные задачи: 1) расчет информационных потоков; 2) оп-ределение среды передачи информации, типа каналов связи, расчет их пропускной способности; 3) выбор технических средств и построение общей схемы системы передачи информации.

1. Расчет информационных потоков. При расчете потоков передаваемой информации рекомендуется

использовать логарифмическую меру Хартли. Для этого определяется количество информации, содержащееся в одном знаке, букве, доку-менте, изображении, аудио- или видео фрагменте, которое умножает-ся на их количество в единицу времени. Расчеты носят приближен-ный характер, причем количественно определяются не все потоки, а только потоки наибольшей интенсивности.

2. Определение среды передачи информации, типа каналов свя-зи, расчет их пропускной способности.

Данный пункт задания выполняется с учетом заданных пара-метров (таблицы 3 и 4), дополнительных требований сформулирован-ных студентом самостоятельно (если это необходимо), расчетов ин-тенсивности информационных потоков и пропускных способностей каналов связи.

Тип среды передачи информации может быть выбран из сле-дующих альтернатив: витая пара, коаксиальный кабель, СВЧ-канал, оптоволоконная линия, радио связь, спутниковая связь. После выбора среды указываются ее характеристики.

Тип канала связи по способу соединения (выделенный, комму-тируемый, с коммутацией сообщений, с коммутацией пакетов) и по возможному направлению передачи информации (симплексный, по-лудуплексный, дуплексный) выбирается исходя из общих представ-лений об их свойствах.

3. Выбор технических средств связи и построение общей схемы системы передачи информации.

К техническим средствам передачи информации относятся сле-дующие устройства: модемы, сетевые карты, концентраторы, уплот-нители, кодеры, декодеры, мосты, маршрутизаторы, процессоры свя-зи и др.

Состав используемого оборудования и его характеристики должны согласовываться с ранее принятыми решениями. После вы-бора оборудования строится общая схема системы передачи инфор-мации и кратко поясняется ее работа.

3.2.2.2. Средства ввода-вывода информации [л1, раздел 3.5] К данной категории будем относить средства ввода-вывода с

машинных носителей, средства ввода-вывода с документов и средства непосредственного взаимодействия с ЭВМ.

К первой группе относятся такие средства, как накопители на магнитной ленте (МЛ), магнитных дисках (МД), гибких магнитных дисках (ГМД), оптических дисках (CD ROM).

Вторая группа состоит из средств ввода-вывода рукописного и печатного текста (сканеры, алфавитно-цифровые печатающие устрой-ства) и средств ввода-вывода графических документов (сканеры гра-фических изображений, графопостроители, текстовые и графические печатающие устройства).

К средствам непосредственного взаимодействия с ЭВМ отно-сятся средства ручного ввода (алфавитно-цифровые клавиатуры, уст-ройства ввода координат, "мышь", световое перо, джойстик, план-шет); средства отображения информации (текстовые и графические, цветные и монохромные дисплеи, табло); средства акустического ввода-вывода; средства связи с реальным объектом (аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи, датчики, исполни- тельные устройства).

При выборе средств ввода-вывода информации надо исходить из назначения автоматизированной системы, решаемых задач, коли-чества различных видов вводимой и выводимой информации, сфор-мулированных требований к быстродействию, надежности, разре-шающей способности, качеству изображения, стоимости, условиям эксплуатации и т.д.

3.2.2.3. Средства обработки информации [л1, раздел 3.6] К средствам обработки информации будем относить ту часть

информационно-вычислительной системы, которая обеспечивает вы-полнение арифметических и логических операций.

При выборе типа микропроцессора необходимо согласовать его характеристики (тактовую частоту, производительность, разрядность, максимальную полосу пропускания интерфейса шин) с назначением системы, объемом и видом обрабатываемой информации.

Выполнение расчетной и графической части по этому разделу не имеет прямого отношения к проектированию АС и сводится к рас-чету максимального и минимального (по абсолютной величине) воз-можных значений чисел с фиксированной и плавающей запятой. (табл. 2, параметры 1 – 3).

3.2.2.4. Средства хранения информации [л1, раздел 3.7] К средствам хранения информации будем прежде всего отно-

сить оперативную (внутреннюю) память ЭВМ, память на жестких и гибких магнитных дисках, память на оптических дисках.

Их выбор, прежде всего, зависит от количества обрабатываемой информации, программного обеспечения АС. Для выбранной опера-тивной памяти необходимо указать ее тип, емкость, время цикла за-писи (считывания). Для внешней памяти указываются ее тип, емкость носителя, скорость записи/считывания.

Расчетная часть задания по этому разделу включает определе-ние необходимого количества разрядов регистра адреса, достаточное для адресации всех байт памяти (табл. 2, параметр 4).

3.2.3. Определение состава математического, программного и лингвистического обеспечения АС

3.3. Определение социально-экономических последствий внедрения АС

3.3.1. Составление спецификации приобретенных техниче-ских и программных средств и ориентировочное определение об-щих затрат.

3.3.2. Описание основных этапов жизненного цикла разраба-тываемой АС и рассмотрение социальных (в том числе экологи-ческих), правовых и экономических аспектов ее внедрения.

Тема 2. Использование СУБД для автоматизации работы пользователя

1. Содержание работы Цель работы – Ознакомление студентов с основами автомати-

зации обработки информации с помощью СУБД. Объект автоматизации (предприятие, отдел, банк, склад, мага-

зин и т.д.) выбирается студентом самостоятельно и может иметь ус-ловный характер.

Учитывая сложность реальных проблем, в курсовой работе из всего перечня возникающих задач предлагается решить только от-дельные подзадачи. При этом, так как курсовая работа носит учебный

характер, то при необходимости снизить сложность программирова-ния, допускаются упрощения.

Типовая курсовая работа состоит из следующих этапов. 1) Анализ объекта и предметной области, содержательная постановка

задачи 2) Определение состава, структуры, характеристик технических и

программных средств 3) Разработка информационного обеспечения задачи 4) Разработка и/или описание интерфейса 5) Разработка алгоритма решения задачи 6) Решение задачи на ПЭВМ 7) Определение социально-экономических последствий внедрения

задачи После выполнения вышеперечисленных этапов работы студент

должен ответить на два вопроса (раздел 3, табл.5 и табл.6).

2. Оформление работы Пояснительная записка помимо содержательной части должна

содержать приложения (распечатки форм исходной информации, за-просы, протокол решения задачи и/или командный файл, выходные формы и т.д.)

К графическому материалу относятся следующие рисунки: 1) граф целей и задач, 2) технологическая схема обработки информации, 3) информационно-логическая модель, 4) схема базы данных, 5) блок схема алгоритма.

3. Основные этапы выполнения курсовой работы

3.1. Анализ объекта и предметной области, содержательная постановка задачи

Целью работы является автоматизация обработки информации на выбранном объекте. Главная цель разбивается на подцели и на от-дельные задачи. Строится дерево целей и задач. В общих чертах оп-ределяются источники и формы входной и выходной информации (т.е. какие документы и/или показатели нужны). Строится технологи-ческая схема ввода, передачи, накопления, обработки и выдачи ин-формации.

При написании этого раздела следует учитывать, что на после-дующих этапах предметную область допускается ограничить таким образом, чтобы выполнение курсовой работы стало реальным.

3.2. Определение состава, структуры и характеристик тех-нических и программных средств

Выбор технических и программных средств должен осуществ-ляться исходя из вида обрабатываемой информации: файлы, текст, графика, речь, видео, гипертекст с элементами мультимедиа. Кроме того, он должен зависеть от интенсивности информационных пото-ков; удаленности источников и приемников информации; финансо-вых возможностей; требований к быстродействию, надежности, сек-ретности и т.д.;

Подробного обоснования, а тем более оптимизации выбора тех-нических средств, производить не требуется. Достаточно, чтобы эти средства могли обеспечить выполнение поставленных задач.

При выборе программных средств, исходя из решаемых задач, надо выбрать операционную систему, инструментальные средства (редакторы, электронные таблицы, системы управления базами дан-ных, браузеры, архиваторы, антивирусные программы), а также при-кладные программы (если они необходимы).

3.3. Разработка информационного обеспечения (ИО) задачи Для данной темы курсового проектирования этот раздел являет-

ся определяющим. Поэтому нужно отобрать информацию таким об-разом, чтобы, с одной стороны, база данных не получилась слишком сложной, и громоздкой, а с другой - ее сложность должна быть доста-точной, чтобы показать те основные приемы работы с ней, которыми овладел студент.

Для этого рекомендуется придерживаться следующих ограни-чений: общее количество обрабатываемых документов (таблиц) от 3-х до

6; количество полей (реквизитов) в каждом документе от 2-х до 6

(желательно различных типов); количество записей (строк) в каждом документе от 5 до 20.

С учетом вышесказанного предлагается следующая последова-тельность разработки ИО.

1) Из всей совокупности документов и справочников выбирает-ся несколько форм оперативной и нормативно-справочной информа-ции.

2) Если некоторые документы имеют слишком сложную струк-туру, то они упрощаются. В каждом документе (таблице) должен быть уникальный идентификатор (первичный ключ) однозначно оп-ределяющий любую запись. В некоторых случаях такой ключ может быть составным (т.е. состоящим из нескольких полей).

3) Для каждой таблицы определяется макет структуры, содер-жащий следующую информацию: имя поля, тип поля, общее количе-ство символов, количество знаков после запятой (для чисел, содер-жащих дробную часть).

4) Составляется информационно-логическая модель и схема ба-зы данных.

5) Формируются реальные (или условные) исходные данные для решения контрольного примера.

3.4. Разработка и/или описание интерфейса Основная задача этого раздела состоит в упрощении диалога

«ПЭВМ – пользователь» в процессе решения задачи. Удобно исполь-зовать диалог типа меню, для ввода данных использовать специально разработанные формы.

В процессе работы на экране дисплея могут дополнительно вос-производиться различные информационные сообщения, подсказки, вопросы. Форма и содержание диалога и являются предметом разра-ботки и/или описания данного пункта задания.

3.5. Разработка алгоритма решения задачи Для получения алгоритма решения задачи ее необходимо раз-

бить на отдельные модули и/или операции и записать последователь-ность их выполнения, используя формульно-словесную форму записи или язык блок-схем.

3.6. Решение задачи на ПЭВМ Для решения задачи можно использовать системный интер-

фейс, или создать командный файл. Результатом выполнения этого пункта задания может служить описание выполненных действий или инструкция оператору.

3.7. Определение социально-экономических последствий внедрения задачи

Если решение отдельной задачи не влечет реальных социально-экономических последствий, то следует определить эти последствия при автоматизации соответствующего вида деятельности в более ши-роком масштабе.

3. Исходные данные для проектирования

Таблица 1. Параметры для построения дерева целей и задач. Последняя цифра шифра Параметры

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1. Количество уровней 3 4 3 4 3 4 3 4 3 4 2. Количество задач 8 9 10 11 12

Таблица 2. Параметры для определения максимального и мини-мального возможных значений (по абсолютной величине) чисел с фиксированной и плавающей запятой и разрядности регистра адреса

Сумма цифр шифра по модулю 10 Параметры 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1. Кол-во разрядов для записи чисел с фиксиро-ванной запятой

8 16 32 64

2. Общее кол-во разря-дов для записи чисел с плавающей запятой

32 48 64

3. Из них для записи по-рядка числа

8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

4. Объем оперативной памяти (мегабайт)

8 12 16 24 32 48 64 96 128 256

Таблица 3. Финансовые возможности и требования к надежно-сти

Последняя цифра шифра Параметры 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1. Финансовые возмож-ности (н – низкие, с – средние, в – высокие)

н с в н с в н с в н

2. Требования к надеж-ности

типовые повышенные

Таблица 4. Условия эксплуатации и требования к защите ин-формации

Сумма цифр шифра по модулю 10 Параметры 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1. Требования к защите информации (т – типо-вые, п – повышенные)

т п т п т п т п т п

2. Условия эксплуатации нормальные сложные Таблица 5. Темы для вопроса 1. Опишите назначение, области применения, способы реализации заданного процесса. Остано-витесь более подробно на описании варианта, указанного в средней колонке таблицы.

Производимое действие Вариант Последняя цифра шифра

Криптография 0 Защита информации в сетях Другие методы 1 Аудио 2 Сжатие информации Видео 3 Кодирование 4 Повышение помехоустойчи-

вости Другие методы 5 Амплитудная 6 Частотная 7 Фазовая 8

Модуляция и демодуляция

Импульсно-кодовая 9 Таблица 6. Темы для вопроса 2. Опишите возможности и тех-нологии использования служб Интернета для проектируемой Вами АС.

Вид услуги Вариант Сумма цифр шиф-ра по модулю 10

Подготовка и отправ-ка почты

0 Электронная почта

Прием и обработка почты

1

IRC (Internet Relay Chat)

2 Общение в реальном времени

ICQ (“I Seek You”) 3 По протоколу FTP 4 Загрузка файлов Автоматическая за-грузка файлов

5

Поиск электронных адресов

6

Поиск файлов 7 Поиск Web страниц 8

Поисковые ресурсы Internet

Поиск новостей 9 Л И Т Е Р А Т У Р А

Основная:

1. Анкудинов Г.И., Николаев В.И., Чалов Д.В. Информатика: кон-спект лекций, СПб.: СЗПИ, 1995 (на дискете) 2. Информатика. Базовый курс /Под ред. Симоновича С.В.-СПб.: Пи-тер, 1999.-640 с. 3. Информатика: Учебник /Под ред.Н.В.Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 1998. – 768 с. 4. Информатика. Энциклопедический словарь для начинающих. Под ред. Д.А.Поспелова.- М.: Педагогика-Пресс, 1994.- 352 с. 5. Экономическая информатика. Учебник для вузов. Под ред. В.В.Евдокимова. СПб.: Питер, 1997. - 592 с.

Дополнительная

6. Березин С.В., Раков С.В. Internet у вас дома /Второе изд.-СПб.: БХВ-СПБ,1999.-752 с. 7.. Габбасов Ю.Ф. Internet 2000. – СПб.: БХВ – СПб, 2000.- 448 с. 8. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы /В.Г.Олифер, Н.А.Олифер.- СПб.: Изд-во «Питер», 1999.- 672 с. 9. Защита информации в компьютерных системах и сетях./Под ред.В.Ф.Шаньгина. – М.: Радио и связь, - 1999. – 328 с. 10. Пасько В. ACCESS 97 (русиф. версия).-К.:BHV, 1998 – 368 с.

Приложение 1 Министерство образования Российской Федерации

Северо-Западный заочный политехнический институт

Факультет информатики и систем управления

Кафедра процессов управления и информационных систем

К у р с о в а я р а б о т а

по дисциплине

И Н Ф О Р М А Т И К А

Студента

шифр группа

Дата защиты

оценка

Санкт-Петербург 2000

Приложение 2

Образец задания на курсовую работу

Исходные данные

Шифр 94-0386 (сумма двух последних цифр по модулю 10 равна 4)

Номер п/п

Наименование параметра Значение

1 Количество уровней дерева целей и задач 3 2 Количество задач 11 3 Количество разрядов для записи чисел с

фиксированной запятой 16

4 Общее количество разрядов для записи чисел с плавающей запятой

48

5 Количество разрядов для записи порядка числа

16

6 Объем оперативной памяти в мегабайтах 32 7 Финансовые возможности низкие 8 Требования к надежности повышенные 9 Требования к защите информации типовые

10 Условия эксплуатации нормальные 11 Тема для вопроса 1. Модуляция и демодуляция. Амплитудная

модуляция 12 Тема для вопроса 2. Загрузка файлов. Загрузка файлов по про-

токолу FTP