Форматування тексту. 
Принцип роботи комп'ютера, операційні системи, обробка інформації

Программа Блокнот (Noteрad) позволяет производить простейшие операции по форматированию текста — это: изменение размера шрифта, его начертания и вида. Для изменения шрифта необходимо воспользоваться последовательностью команд меню Правка (Edit), Шрифт (Font) (или Format, Font), тем самым вызвав окно Выбор шрифта (Font). При задании размера шрифта программа Блокнот (Noteрad) предлагает на выбор перечень наиболее читабельных размеров, начиная с шрифта размером 8 пт и заканчивая 72 пт. Текстовый редактор Блокнот (Noteрad) дает возможность установить шрифт со следующими начертанием: Обычный (Regular), Курсив (Italic), Полужирный (Bold) и Полужирный Курсив (Bold Italic). При изменении вида шрифта программа Блокнот (Noteрad) поддерживает шрифты, установленные в операционной системе Windows. В частности, к ним относятся наиболее популярные: Arial, Courier и Times New Roman.

Сохранение текстового документа

По окончании работы с текстовым документом необходимо его сохранить. Процедура сохранения является типовой для многих приложений Windows. Прежде всего, необходимо напомнить, что вся информация, размещаемая на вашем персональном компьютере, жестко структурирована. В качестве основных элементов этой структуры можно выделить диски и папки (каталоги). При сохранении файла, и в том числе текстового документа, необходимо определиться, на каком из доступных дисков и в какой папке следует разместить эти данные. Предположим, что пользователь принял решение сохранить свой текстовый документ на диске E, в папке Курсы. В этом случае алгоритм сохранения данных будет выглядеть следующим образом:

• * щелкните левой клавишей мыши по пункту меню Файл (File);
• * щелкните левой клавишей мыши по полю Сохранить как (Save as);
• * в появившемся окне Сохранение (Save as), щелкните левой клавишей

мыши по значку в разделе Папка (Save as);

• * в появившемся списке выберите диск Е (см. рис. 5.2);
• * выберите папку Курсы и дважды щелкните по ней левой клавишей мыши;
• * в текущем окне Сохранение (Save as), в разделе Имя файла (File name), введите любое имя;
• * убедитесь, что в разделе Тип файла указан нужный формат (в нашем случае Текстовые документы (Text Documents));
• * щелкните левой клавишей мыши по кнопке Сохранить
• (Save).

Программа Блокнот позволяет производить простейшие операции по форматированию текста — это: изменение размера шрифта, его начертание и вид. Для изменения шрифта необходимо воспользоваться последовательностью команд меню Правка, Шрифт, тем самым вызвав окно Выбор шрифта. При задании размера шрифта программа Блокнот предлагает на выбор перечень наиболее читабельных размеров, начиная с шрифта размером 8 пт и заканчивая 72 пт. Текстовый редактор Блокнот дает возможность установить шрифт со следующими начертанием: Обычный (Regular), Курсив (Italic), Полужирный (Bold) и Полужирный Курсив (Bold Italic). При изменении вида шрифта программа Блокнот поддерживает шрифты, установленные в операционной системе Windows.

Алгоритм

Понятие алгоритма такое же основополагающее для информатики, как и понятие информации. Именно поэтому важно в нем разобраться. Неформальное определение: алгоритм — это набор шагов, которые определяют решение какой-либо задачи.

Необходимость алгоритмов в различных сферах деятельности человека подтверждается различными примерами:

• · В кулинарных книгах собраны рецепты (алгоритмы) приготовления различных блюд;
• · Любой прибор, купленный в магазине, снабжается инструкцией по применению;
• · Массовый выпуск автомобилей стал возможен только тогда, когда был придуман порядок (алгоритм) сборки машины на конвейере.

Дадим более точное определение алгоритма:

Алгоритм — это упорядоченный набор однозначно выполнимых шагов, приводящий к решению задачи.

Если решить задачу по каким-либо причинам невозможно, то алгоритм должен сообщать, что решение задачи не существует.

Разделение информационного процесса в алгоритме на отдельные команды является важным свойством алгоритма и называется дискретностью.

Алгоритм позволяет формализовать выполнение информационного процесса. Рассмотрим в качестве примера алгоритм перехода проезжей части улицы (по шагам).

• 1. посмотреть налево.
• 2. если вблизи нет приближающихся машин, перейти проезжую часть до разделительной линии, иначе пропустить машины и перейти к шагу 1.
• 3. посмотреть направо.
• 4. если вблизи нет приближающихся машин, перейти оставшуюся часть дороги и закончить переход, иначе пропустить машины и перейти к шагу 3.

Подчеркнем различие между алгоритмом и его представлением, что аналогично различию между сюжетом и книгой. Если книгу перевести на другой язык или опубликовать в другом формате, сам по себе сюжет останется прежним. Точно так же алгоритм является абстракцией и отличается от своего конкретного представления. Существует много способов представления одного и того же алгоритма. Например, алгоритм для перевода показаний температуры по шкале Цельсия в показания по шкале Фаренгейта традиционно представляется в виде алгебраической формулы.

F = (9/5)С + 32.

Однако его можно представить и в виде инструкции: умножить значение температуры в градусах Цельсия на 9/5, а затем к полученному произведению прибавить 32. Эту последовательность действий можно представить даже в виде электронной схемы. В каждом случае лежащий в основе алгоритм остается прежним, отличаются только методы его представления.

Перед тем как компьютер сможет выполнить какую-либо задачу, необходимо разработать алгоритм и представить его в форме, доступной пониманию компьютера. Это представление называется программой. Алгоритмы и программы, которые их представляют, называются программным обеспечением, в отличие от электронных устройств самой ЭВМ, которое называется аппаратным обеспечением.

Как только найден алгоритм решения задачи, процесс выполнения сводится к простому следованию указаниям.

Именно благодаря способности передавать интеллект посредством алгоритмов, мы можем конструировать машины, которые демонстрируют разумное поведение. Следовательно, уровень интеллекта, обнаруживаемый компьютерами, ограничен интеллектом, который может быть передан через алгоритмы.

Таким образом, разработка алгоритмов является главной задачей в области информатики, и значительная часть этой науки занимается проблемами, связанными с этим.

С понятием алгоритма тесно связаны понятия «исполнитель алгоритма» и «среда исполнителя». Исполнителем кулинарного рецепта (алгоритма) должен быть повар, так как никто другой не сможет выполнить ни одной из самых простых инструкций рецепта. Но даже повар не сможет это сделать, находясь в трамвае, а не на кухне, то есть вне среды исполнения алгоритма. Аналогично, у исполнителя-художника должен быть лист и набор инструментов для рисования.

Исполнитель алгоритма — объект, который способен понимать и исполнять команды (действия, предписываемые алгоритмом).

Более развернутое определение.

Исполнитель алгоритма — это человек и/или абстрактная или реальная (техническая, биологическая или биотехническая) система (устройство), понимающее язык, на котором записан алгоритм, и способная однозначно выполнить действия, предписываемые алгоритмом.

Исполнителя характеризуют:

• * среда;
• * cистема команд;
• * отказы.

Среда исполнителя — совокупность условий, при которых становятся выполнимыми все известные исполнителю команды.

Система команд. Каждый исполнитель может выполнять команды только из некоторого строго заданного списка — системы команд исполнителя. Для каждой команды должны быть заданы условия применимости (в каких состояниях среды может быть выполнена команда) и описаны результаты выполнения команды.

Отказы исполнителя возникают, если команда вызывается при недопустимом для нее состоянии среды.

В информатике универсальным исполнителем алгоритмов является компьютер.

Свойства алгоритмов. 1) Каждое указание алгоритма предписывает исполнителю выполнить одно конкретное законченное действие. Исполнитель не может перейти к выполнению следующей операции, не закончив полностью выполнения предыдущей. Предписания алгоритма надо выполнять одно за другим, в соответствии с порядком их записи. Выполнение всех предписаний гарантирует правильное решение задачи.

Поочередное выполнение команд алгоритма за конечное число шагов приводит к решению задачи, к достиженю цели. Разделение выполнения решения задачи на отдельные операции — важное свойство алгоритмов, называемое дискретностью.

2)Каждое отдельное указание алгоритма называется командой. Команды выполняются одна за другой, алгоритм представляет собой последовательность команд. Представление информационного процесса в форме алгоритма позволяет поручить его автоматическое исполнение различным техническим устройствам, среди которых особое место занимает компьютер. При этом говорят, что компьютер исполняет программу (последовательность команд), реализующую алгоритм.

Для того, чтобы алгоритм мог быть выполнен, нельзя включать в него команды, которые исполнитель не в состоянии выполнить. Нельзя повару поручать работу токаря, какая бы подробная инструкция ему не давалась. Совокупность команд, которые могут быть выполнены исполнителем, называется системой команд исполнителя. Каждая команда алгоритма должна определять однозначно действие исполнителя. Такое свойство алгоритмов называется определенностью или детерминированностью (точностью) алгоритма.

Алгоритм, составленный для конкретного исполнителя, должен включать только те команды, которые входят в систему команд исполнителя. Это свойство алгоритма называется понятностью.

3)Еще одно важное требование, предъявляемое к алгоритмам, — результативность (или конечность) алгоритма. Оно означает, что исполнение алгоритма должно закончиться за конечное число шагов.

При разработке алгоритмов желательно учитывать возможность решения поставленной задачи для любых допустимых исходных данных. Такое свойство алгоритма называется массовостью. Свойство массовости не является необходимым свойством алгоритма. Это свойство лишь характеризует его качество. В то же время, свойства дискретности, детерминированности (точности), и конечности являются необходимыми.

Подведем итог, свойствами алгоритма являются:

• 1) детерминированность — точность указаний, исключающая их произвольное толкование;
• 2) дискретность — возможность расчленения вычислительного процесса на отдельные элементарные операции, возможность выполнения которых не вызывает сомнений;
• 3) конечность — прекращение процесса через определенное число шагов с выдачей искомых результатов или сообщения о невозможности продолжения вычислительного процесса;
• 4) массовость — пригодность алгоритма для решения всех задач заданного класса.

Формы записи алгоритмов. Алгоритмы можно записывать по-разному. Форма записи алгоритма, количество операций алгоритма зависит от того, кто будет исполнителем алгоритма. Для представления алгоритмов необходимо использовать некоторую форму языка.

Словесный способ записи алгоритмов представляет собой описание последовательных этапов обработки данных. Алгоритм задается в произвольном изложении на естественном языке.

Словесный способ не имеет широкого распространения, так как такие описания:

• · строго не формализуемы;
• · страдают многословностью записей;
• · допускают неоднозначность толкования отдельных предписаний.

Другой источник проблем — это неправильное понимание алгоритма, вызванное недостаточной детализацией его описания. Короче говоря, проблемы восприятия возникают в тех случаях, когда выбранный для представления алгоритма способ представления неточно определен или представленная в описании алгоритма информация недостаточно детальна.

В компьютерных науках эти проблемы решают путем создания четко определенного набора составных блоков, из которых могут конструироваться представления алгоритмов. Такие блоки называются примитивами (рrimiteve). То, что примитивам даются точные определения, устраняет многие проблемы неоднозначности и одновременно требует одинакового уровня детализации для всех описываемых с их помощью алгоритмов. Набор примитивов вместе с набором правил, устанавливающих, как эти примитивы могут комбинироваться для представления более сложных идей, образуют язык описания алгоритмов.

Чтобы получить набор примитивов, пригодных для представления выполняемых машиной алгоритмов, мы можем обратиться к отдельным командам, которые эта машина способна выполнять благодаря ее конструкции. Если алгоритм будет описан с подобным уровнем детализации, то, несомненно, это будет программа, пригодная для выполнения машиной. Однако описание алгоритма на таком уровне детализации весьма утомительно, поэтому обычно используется набор примитивов более высокого уровня, каждый из которых является абстрактным инструментом, сконструированным из примитивов более низкого уровня, представляемых машинным языком. В результате будет получен формальный язык программирования, позволяющий описывать алгоритмы на более высоком уровне, чем это возможно в собственно машинном языке.

В 50-х и 60-х гг. XX в. для описания алгоритмов использовались блок-схемы, в которых алгоритм изображался с помощью геометрических фигур, соединенных стрелками. Стоит отметить, что блок-схемы могут быть полезны, когда целью является изображение алгоритма, а не его построение.

Естественный человеческий язык не подходит для однозначного представления алгоритма, т.к. используемые термины могут иметь несколько значений. Блок-схемы — это графические элементы, наиболее употребительные из которых приведены в следующей таблице.

Блок «процесс» применяется для обозначения действия или последовательности действий, изменяющих значение, форму представления или размещения данных. Для улучшения наглядности схемы несколько отдельных блоков обработки можно объединять в один блок.

Блок «решение» используется для обозначения переходов управления по условию. В каждом блоке «решение» должны быть указаны вопрос, условие или сравнение, которые он определяет.

Блоки на схемах соединяются линиями потоков информации. Направление потока информации указывается стрелкой. Количество входящих линий для блока может быть любым. Выходящая линия для всех блоков, кроме логического должна быть одна.

Как с помощью этих обозначений записать алгоритм перехода проезжей части улицы?

Определение алгоритма подразумевает, что он определяет конечный процесс, т. е. выполнение алгоритма должно когда-нибудь закончиться. Это требование исходит из теории, цель которой состоит в том, чтобы ответить на вопрос о предельных возможностях алгоритмов и компьютеров. В данном случае теория вычислений пытается разграничить вопросы, ответы на которые могут быть получены алгоритмическим путем, и вопросы, ответы на которые лежат за пределами возможностей алгоритмических систем. В этом контексте грань проводится между процессами, которые приводят к конечному результату, и процессами, которые выполняются бесконечно, не приводя к окончательному результату. Здесь проходит граница между задачами, которые можно решить за конечное число шагов, и задачами, которые не имеют такого решения.

На практике требование конечности определяемого алгоритмом процесса полезно тем, что исключает бесконечные процессы, которые никогда не приведут к получению каких-либо содержательных результатов. Например, прямое следование инструкции «Выполнить этот этап еще раз» лишено смысла. Однако в действительности существуют примеры содержательных приложений, использующих бесконечные процессы, например контроль показателей жизнедеятельности пациента в больнице или поддержание установленной высоты полета авиалайнера. Можно возразить, что на самом деле в этих приложениях многократно повторяются конечные алгоритмы, каждый из которых доходит до своего завершения, а затем автоматически начинается вновь. Тем не менее, трудно возразить утверждению, что такие аргументы являются лишь попытками остаться верными ограничительному формальному определению.

Независимо от того, какую точку зрения считать правильной, на практике термин «алгоритм» часто неформально используется по отношению к последовательностям этапов, не обязательно определяющим конечные процессы. Примером может служить известный нам еще со школьной скамьи алгоритм деления в столбик, который не определяет конечный процесс в случае деления 1 на 3.

Эффективность алгоритма. Хотя современные ЭВМ способны выполнять миллионы команд в секунду, эффективность остается главной проблемой при построении алгоритмов. Часто выбор между эффективным и неэффективным алгоритмом означает выбор между практичным и непрактичным решением задачи.

Рассмотрим задачу, стоящую перед секретарем университета, которому нужно просмотреть и обновить данные некоторого студента. Допустим, что в университете обучается 10 000 человек, и данные о них хранятся в виде списка, упорядоченного по идентификационному номеру студента. Эти данные находятся на сервере университета, к которому компьютер секретаря подключен через локальную сеть. Для того чтобы найти информацию о каком-либо студенте, секретарь должен в этом списке отыскать соответствующий идентификационный номер.

Рассмотрим два алгоритма поиска: последовательный и двоичный. Начнем рассмотрение с изложения последовательного поиска.

При заданном идентификационном номере алгоритм последовательного поиска сравнивает этот номер с элементами списка с самого начала списка. Не зная ничего о происхождении искомого значения, мы не можем сделать предположения, как далеко от начала списка оно находится. Однако можно сказать, что средняя глубина поиска составляет половину списка: некоторые номера находятся ближе к началу, другие ближе к концу списка. Мы заключаем, за некоторый промежуток времени алгоритм последовательного поиска изучит примерно 5000 записей. Если для извлечения записи (позиционирования головки устройства, считывания данных, передачи по сети) и выполнения операции сравнения требуется 0,01 сек, то поиск нужного номера займет в среднем 50 сек. Для секретаря это невыносимо долгое ожидание, пока информация о студенте появится на экране.

В отличие от алгоритма последовательного поиска, алгоритм двоичного поиска начинает работу со сравнения искомого значения с элементом, находящимся в середине списка. Если они не совпадают, то, по крайней мере, при дальнейшем поиске можно ограничиться только половиной списка (т.к. номера упорядочены). Следовательно, после рассмотрения среднего элемента списка, состоящего из 10 000 записей алгоритм должен обработать самое большее 5000 записей. После второго запроса остается 2500 записей и т. д. Таким образом, одна запись останется после n запросов, где n определяется из соотношения.

То есть искомая запись будет найдена после извлечения не более 14 элементов. Значит, процесс поиска завершится через 0,14 сек. Это для секретаря покажется мгновенным. Можно сделать вывод, что выбор между алгоритмами последовательного и двоичного поиска является существенным для решения прикладной задачи.

текстовый процессор microsoft word.