Republika Srbija
Visoka škola primenjenih strukovnih studija Vranje
Seminarski rad
Tema: Primenjena matematika i informatika Predmet: Primena računara
Ime i prezime:
Mentor
Milica Milošević
Prof. dr Stanoje D. Cvetković
Broj indeksa: 176
Vranje Decembar, 2011
Primena računara
Seminarski rad
Sadržaj Uvod……………………………………………………………………………….................. .3 1. O primenjenoj matematici…………………….……… matematici…………………….………...…..…………...…………….4 1.1 Podela primenjene matematike…………………………...…………… .……..4 2. Uticaj matematičkih ideja i metoda na sve grane nauke, tehnike i praks e………... ......5 3. Oblasti primenjene matematike………………………………………………... ...........6 3.1 Aktuarska matematika………………………………………………………… 6 3.2 Verovatnoća…………………………………………………………………… 7 3.3 Statistika…………………………………………………………… .………....7 3.4 Kriptografija………………………………………………………… .………..8 3.5 Numerička analiza…………… analiza…………………………… …………………………… …………………………… ………………… … ..8 3.6 Teorija igara……………………………………………………… .…………..8 4. O primenjenoj informatici…………………………………………………………… ..9 5. Oblasti primenjene informatike…………………………………………….……… ...10 5.1 Microsoft Windows………………………………………………………… ..10 5.1.1 Operativni sistem……………………………………………………. .10 5.1.2 Fajl (Folder)………………………………………………… .……….11 5.1.3 Datoteke…………………………………………………… ..………..12 5.2 Microsoft Power Point presentation………………………………………… .13 5.3 Internet…………………………………………………………… ..…………14 5.3.1 Internet pretraţivač……………………………………… .………... ...14 5.3.2 World Wide Web (WWW)……………………………………… .......15 5.3.3 HTML………………………………………………………… ..….....15 5.3.4 HTTP i HTTPS………………………………………………… ..…...15 Zaključak…………………………………………………………………………… .…….....17 Literatura……………………………………………………………………………… ..…....18
2
Primena računara
Seminarski rad
Uvod Matematika (grčki: μαθηματική što u prevodu znači učenje tj. učenju pripadajuće; od starogrčkog glagola μανθάνω glagola μανθάνω – manthánō je – manthánō – – što u prevodu znači učim) formalna i egzaktna nauka koja je nastala izučavanjem figura i računanjem s brojevima.
Ne postoji opšte prihvaćena opšte prihvaćena definicija matematike. U današnje vreme bi matematika mogla da se opiše kao nauka koja proučava strukture koje sama stvara ili koje potiču iz drugih nauka (najčešće fizike, ali i iz drugih prirodnih i društvenih nauka) i opisuje osobine tih struktura. Informatika (engl. information technology) je nauka koja se bavi strukturiranjem, obradom i prenosom informacija. Računarstvo (engl. computer science) je nauka koja se bavi računarskim hardverom, softverom, kao i teorijom računanja i njegovom primenom. Softver se bavi proučavanjem programskih jezika, programskih paradigmi kao i samih programa. Hardver se bavi proučavanjem računarske arhitekture i njenih periferija. Računar kao sprava je namenjen za automatizovanje zadata ka i izvršavanje računskih zadataka. Kompjuterima su se još u devetnaestom veku nazivali ljudi koji su izvršavali kompleksne račun e.
Informatika i računarstvo nisu potpuno iste stvari, iako su veoma usko vezane jer se bave istim ili sličnim tematikama. Informatika se danas uglavnom ubraja u inţenjerske ili tehničke nauke. Ona ima nezanemariv de o tema koje su isključivo teoretske prirode. Postoji problem i sa terminima u raznim jezicima jezicima zbog uske vezanosti informatike i računarstva, računarstva, tako da se termin informatika uglavnom odnosi na računarstvo. Informatika je više teoretske prirode, ali se zato detaljno bavi softverom i strukturiranjem, obradom, pretvaranjem, pohranjivanjem i prienosom informacija. Računarstvo obuhvata sve što je vezano za računar i računarsku nauku kao što je hardver, softver, izrada programa pomoću programskih jezika i tako dalje.
3
Primena računara
Seminarski rad
1. O PRIMENJENOJ MATEMATICI Primenjena matematika je grana matematike koja se odnosi n a matematičke metode koje se obično koriste u nauci, inţenjeringa, biznis u i industriji. Dakle, "primenjena matematika" je matematička nauka sa specijalizovanim znanjem. Termin "primenjene matematike", takoĎe opisuje profesionalnu specijalnost u kojoj matematičari rade na praktičnim problemima. U prošlosti, praktične primene su motivisani za razvoj matematičkih teorija, koji potom postaje predmet studije čiste matematike, gde se uglavnom razvijala matematika sama po sebi. Dakle, aktivnost primenjene matematike je sudbinski povezan sa istraţivanjem u “čistoj matematici”.
1.1. Podela primenjene matematike matematike Ne postoji jednoglasnost koje oblasti spadaju u primenjenu matematiku. Istorijski gledano, primenjena matematika se sastojala uglavnom od primenjene analize, pre svega od diferencijalnih jednačina, aproksimacija, teorija, asimptotskih metoda, varijacionih metoda i numeričke analize i verovatnoće. Ove oblasti matematike su bili intimno vezani za razvoj Njutnove fizike. Sve dok početkom 20. veka temama kao što su klasična mehanika , često se
uče u odeljenjima primenjene matematike na američkim univerzitetima, umesto u odeljenjima za fiziku. Fizika, inţenjerstvo i kompjuterske nauke su tradicionalno koristili primenjenu matematiku.
Danas, pojam primenjene matematike se koristi u širem smislu. Ona uključuje klasične oblasti kao i druge druge oblasti koje su postale sve značajnije u aplikacijama. Čak i oblasti kao što su teorija brojeva, koje su deo čiste matematike sada su vaţne u aplikacijama (kao što su kriptografija), mada se generalno ne smatraju delom oblasti primenjene matematike po sebi. Ponekad se termin primenjuje matematika koristi za razlikovanje izmeĎu tradicionalne primenjene matematike koja se razvila pored fizike, i mnoge oblasti matematike koje se mogu primeniti u realnom svetu . Mnogi matematičari prave razliku izmedju
primenjene matematike, koja se bavi matematičkim metodama, kao i primene matematike u nauci i inţenjerstvu. MeĎutim, kao što su matematičari Poenkare i Arnold negiraju postojanje "primenjene matematike" i tvrde da postoje samo "primena matematike", na sličan način, nonmathematicians spoj primenjene matematike i primene matematike. Korišćenje i razvoj matematike u rešavanju industrijskih problema se takoĎe zove industrijska matematika. Uspeh savremenih numeričkih matematičkih metoda i softvera dovela je do pojave računarske matematike, računarskih nauka, kao i računarskog inţenjering, koji koriste računare visokih performansi za simulaciju p ojava i rešenje problema u nauci i inţenjeringu. Često se smatraju kao interdisciplinarne discipline. Istorijski, matematika je najvaţnija u prirodnim i tehničkim t ehničkim naukama. MeĎutim, posle Drugog svetskog rata, došlo je do stvaranja novih oblasti matematike, kao što su teorije igara i društvenog izbora, teoriju koja je izrasla iz ekonomskog razloga, ili neuronske mre ţe, koje su nastale iz studija mozga u neuronauke. Dolazak računar a je uspostavio nove aplikacije: proučavanje proučavanje i korišćenje nove računarske tehnologije (kompjuterske nauke), koristeći računare na ostalim studijama i rešavanje problema pomoću njih (računarske nauke), kao i učenje matematičkih obračuna (na primer, teorijske kompjuterske nauke, računarske algebre, numeričke analize). Statistika je verovatno najra širenija matematička nauka koja se koristi u društvenim naukama, ali i druge oblasti matematike dokazuju da se sve više koristi u ovim disciplinama, pre svega u ekonomiji.
4
Primena računara
Seminarski rad
2.
UTICAJ MATEMATIČKIH IDEJA I METODA NA SVE GRANE NAUKE, TEHNIKE I I PRAKSE
Nezadrţivo
i brzo prodiranje matematičkih ideja i metoda u gotovo sve grane nauke, najbitnihih odlika savremenog savremenog progresa nauke nauke i tehnike. tehnike i prakse uopšte jedna je od najbitnihih Nauke kao što su mehanika, fizika, astronomija i niz tehničkih, koje se odavno razvijaju u sferama matematičkih modela, pod uticajem tokova savremenog razvitka matematike, radikalno menjaju svoje klasične metode istraţivanja, kada su u pitanju naročito oni problemi koje je sa sobom doneo vek automatizacije, kosmonautike i svet elementarnih
čestica. Sintezom ogromnog broja eksperimentalno otkrivenih činjenica, s jedne strane, i matematičke teorije, s druge, zasnovane na modelima koje pruţaju teorija polja, teorija matrica i teorija grupa, savremeni istraţivači - fizičari postigli su i postiţu krupne uspehe u svojim nastojanjima da se razmrse puteve u lavirintu mikrosveta. Pri otkrivanju veza koje
postoje meĎu elementarnim česticama bitnu ulogu odigrala je teorija grupa; na osnovu nje konstruisana je teorija simetrije elementarnih čestica, u saglasnosti sa zakonima kvantne mehanike. Apstraktni pojam grupe je primer matematičkog modela koji je upravo svojom apstraknošću omogućio dubok prodor ljudskog uma u tajne objektivne stvarnosti, otkrivanjem i predviĎanjem najskrivenijh veza meĎu mikročesticama. Za savremeno matemetičko modelovanje bioloških pojava i procesa karakteristično nastojanje biologa i matematičara zajedno da odgovore, na pitanja, da li je ljudski mozak mašina svoje vrste, odnosno moţe li se konstruisati računska mašina slična mozgu koja bi "umela da misli".
Modelovana je nervna ćelija ili neuron, u vidu konačnog automata sa dva moguća stanja-nadaţenosti i mi rovanja. Kombinacijom tih modela-formalnih neurona-dobijen je model nervnog sistema- formalni nervni sistem. Proučavanja mreţe formalnih nurona dovela su do odreĎenih teorijskih dostignuća u logici i elektrotehnici. Formalni neuroni i apstraktna Tjuringova mašina, kao matematički modeli, postali su osnova brojnih zanimljivih istraţivanja o prirodi mišljenja i ogućnostima savremenih elektronskih mašina u vezi sa mišljenjem. Pokušavaju se otkriti pomoću matematičkih modela tajne funkcionisanja nervne ćelije i nervnog sistema uopšte. Na osnovu imitacije procesa samoobnavljanja, samoobnavljanja, najprimitivnije karakteristike ţivota, razmatraju se metode konstruisanja samostvarajućih mašina, koje je prvi razradio matematičar Fon Nojman (J. Von Neumann, 1903 -1957). Postavio je pitanje da li se moţe konstruisati mašina iz pojedinih prostijih elemenata, koja će, ako se smesti u sredinu snabdevenu dovoljnim brojem spomenutih elemenata, proizvesti mašinu -automat, sličnu prvobitnoj. Prikazao je j e da se takva mašina moţe konstruisati. Savremena otkrića u genetici pokazala su da postoji, izneneĎujuća sličnost izmeĎu Fon Nojmanovog modela i procesa koji nastaju u ţivoj ćeliji. Tako se biološki proces samoobnavljanja moţe razmatrati u krajnje apstraktnoj formi.
Sva ova i njima slična istraţivanja doţivela su punu kristalizaciju i sintezu u Vinerovoj (N. Wiener, 1894-1964) kibernetici, nauci o upravljanju sistemima, koja danas, s
jedne strane, praktično objedinjuje niz vrlo apstraktnih disciplina matematike i kojoj su, s druge strane, materi jalna jalna osnova elektronske elektronske mašine. mašine. Matematika sve više postaje neophodna za nauke koje se bave društvenim fenomenima. Društvene pojave i društveni procesi se sve više "egzaktno" razmatraju putem matematičkih modela. Problemi upravljanja u tehničkim, ekonomskim, biološkim, informacionim i drugim procesima podstakli su stvaranje čitavih novih oblasti u matematici, kao što su: dinamičko programiranje, optimalno optimalno upravljanje i teorija slučajnih procesa. procesa. 5
Primena računara
Seminarski rad
Matematička logika i apstraktna algebra su danas u naučnoj, tehničkoj i uopšte društvenoj praksi pouzdani posrednik izmeĎu čoveka i raznih komplikovanih automata; na njihovom jeziku precizno se postavljaju programi za automate. Tu se elektronske cifarske
mašine pojavljuju kao snaţno oruĎe matematizacije onih situacija u naučnoj, tehničkoj i uopšte društvenoj praksi pred kojima su stajali nemoćni mnogi klasični matemetički modeli. S obzirom na savremene tokove razvitka matematike koji se ogleda u stvaranju matematičkih modela adekvatnih, na primer, za proučavanje problema jezika – matematička – matematička
lingvistika, univerzalna gramatika, itd., zatim za proučavanje problema kojima se bave psihologija, sociologija i druge nauke o društvu, moţe se očekivati sa sigurnošću da će se matematika sve više i više primenjivati u naukama koje se bave društvenim fenomenima. Danas se matematičkim metodama vrše istraţţivanja u oblasti arheologije, paleografije, numizmatike i istorije knjiţevnosti. Simetrija, toliko značajna kao umetnička kategorija, našla je svoju racionalnu, duboko suptilnu, razradu u teoriji simetrije Hermana Vejla (H. Weyl, 1885 – 1955), koja je zasnovana na apstrahtnoj teoriji grupa kao matematičkom modelu. Ova teorija nalazi svoje primene u tumačenju umetnčkih dela, davno nastalih, kao i u stvaranju novih. Ili, uzmimo na primermatematičku poetiku, disciplinu čije je konstruisanje u toku. U njoj se pitanjima pesničkog jezika i njegovih figura prilazi putem logičkog modelovanja na osnovu teorije skupova, apstraktne algebre i topologije. Deduktivno rezonovanje, bitno za
matematiku (kao model), često se susreće u pravnimm naukama i pravnoj praksi, iako je tu ograničeno samom prirodom činjenica. Matematika, posebno matematička logika (svojim modelima), moţe pravniku pruţiti izvanrednu priliku da se uči potpunoj, čvrstoj i o bjektivnoj argumentacij, toliko potrebnoj njegovoj teoriji i praksi. Aksiomatska metoda, kao najapstraktnija matematička metoda, donedavno je bila svojstvena samo istraţivanjima koja su se odnosila na probleme osnova matematike, odnosno njenih disciplina. MeĎutim, aksiomatski način rasuĎivanja sve više postaje stil rasuĎivanja u naučnoj i tehničkoj praksi, a time i u društvenoj. To proizilazi iz toga što savremena praksa moderno organizovanog društva ima sve veću potrebu za strogim i logički jasnim rasuĎiva ima, za precizno i jasno formulisanim pretpostavkama, na osnovu kojih treba stvarati teorije od bitnog značaja i donosi odluke za uspešno upravljanje različitim procesima u društvu. društvu. 3. OBLASTI PRIMENJENE MATEMATIKE U prethodnom tekstu smo spomenuli nekoliko oblasti primenjene matematike. U
nastavku ćemo opisati neke od tih oblasti primenjene matematike. 3.1 Aktuarska matematika Aktuarska matematika je najznačajniji najznačajniji deo osiguranja koji matematičkim metodama metodama
na osnovu računa verovatnoće i statistike utvrĎuje cenovnike osiguranja, potrebne garantne rezerve i druge rezerve u osig uranju, način reosiguravajućeg pokrića i druge elemente poslovne politike. Posebno je veliko značenje osiguravajuće matematike u utvrĎivanju cenovnika i raspodele udela u dob iti u svim oblicima ţivotnih i bolesničkih osiguranja, a bitna je i na području ulaganja sredstava. Razvojem računarske tehnologije povećane su mogućnosti razvoja osiguravajuće matematike .
6
Seminarski rad
Primena računara
Verovatnoća
3.2
Verovatnoća je jedna od nekoliko reči koje označavaju nesigurne nesigurne dogaĎaje, koja se u zavisnosti od konteksta moţe nazvati i izgledi, mogućnost, šansa, nesigurno, sumnjivo,… Teorija verovatnoće pokušava da kvantifikuje verovatan dogaĎaj. Kao i druge teorije, teorija verovatnoće je opis koncepta u formalnim terminima, odnosno terminima koji se posmatraju odvojeno od njihovog značenja. Ovim formalnim terminima upravljaju pravila matematike i logike i rezultati se tumače i prenose i u tom objašnjenom obliku vraćaju u oblast okvirne teorije. Postoje najmanje dva uspešna pokušaja da se formalizuje verovatnoća, koji su nazvani Kolmogorova formulacija i Koksova formulacija. U oba slučaja zakoni verovatnoće su isti, sa malom razlikom u tehničkim detaljima: - verovatnoća je broj izmeĎu 0 i 1; - zbir verovatnoća da će se posmatrani dogaĎaj dogoditi, i da se on neće dogoditi iznosi i znosi 1;
verovatnoća da će se neka dva dogaĎaja dogoditi je jednaka proizvodu verovatnoće jednog od njih njih i verovatnoće drugog pri uslovu da se prvi već dogodio. Verovatnoća dogaĎaja se predstavlja kao realan broj izmeĎu 0 i 1. Nemoguć događaj ima verovatnoću 0, a siguran dogaĎaj ima verovatnoću 1. U slučaju da je jednaka verovatnoća da će se dogaĎaji dogoditi, kao i da neće, verovatnoća je 0,5. -
3.3 Statistika Statistika je oblast matematike koja se bavi sakupljanjem, analizom, interpretacijom, objašnjavanjem i prezentacijom podataka. Ima svoje primene u širokom sp ektru akademskih disciplina, od fizike do ekonomije i sociologije. Matematički metodi statistike su potekli iz teorije verovatnoće, u vreme dopisivanja Pjera Ferma i Bleza Paskala (1654.). Kristijan Hajgens (1657.) je dao prvo etiranje ove teme. Jakob Bernuli u delu Ars Conjectandi (posthumno, poznato naučno tr etiranje 1713.) i Abram d Moavr u delu Doktrina delu Doktrina šansi (1718.) su statistiku posmatrali kao granu matematike. U moderno doba, rad Kolmogorova je Kolmogorova je bio bitan za formulisanje osnovnog modela teorije verovatnoće koji se koristi u osnovi statistike. Statističko ocenjivanje
Testiranje statističkih hipoteza Aritmetička sredina Geometrijska sredina Modus Medijana Varijansa Standardna devijacija Analiza varijanse
7
Seminarski rad
Primena računara
3.4. Kriptografija Kriptografija je nauka koja se bavi metodima očuvanja tajnosti informacija. Kada se
lične, finansijske, vojne ili informacije drţavne bezbednosti prenose sa mesta na mesto, one postaju ranjive na prisluškivačke taktike. Ovakvi problemi se mogu izbeći kriptovanjem (šifrovanjem) informacija koje ih čini nedostupnim neţeljenoj strani. Šifra i digitalni potpis su kriptografske tehnike koje se koriste da bi se implementirali bezbednosni servisi. Osnovni element koji se koristi naziva se šifarski sistem ili algoritam šifrovanja. šifrovanja.
Svaki šifarski sistem obuhvata par transformacija podataka, koje se nazivaju šifrovanje i dešifrovanje. Šifrovanje je Šifrovanje je procedura koja transformiše originalnu informaciju (otvoreni tekst) u šifrovane podatke (šifrat). Obrnut proces, dešifrovanje, rekonstruiše otvoreni tekst na osnovu šifrata. Prilikom šifrovanja, pored otvorenog teksta, koristi se jedna nezavisna vrednost koja se naziv a ključ šifrovanja. Slično, transformacija za dešifrovanje koristi ključ dešifrovanja. Broj simbola koji predstavljaju ključ (duţina ključa) zavisi od šifarskog sistema i predstavlja jedan od parametara sigurnosti tog sistema. Kriptoanaliza je nauka koja se bavi razbijanjem šifri, odnosno otkrivanjem
sadrţaja otvorenog teksta na osnovu šifrata, a bez poznavanja ključa. U širem smislu, kriptoanaliza obuhvata i proučavanje slabosti kriptografskih elemenata, kao što su, na primer, heš funkcije ili protokoli autentifikacije. Različite tehnike kriptoanalize nazivaju se napadi. 3.5.
Numerička analiza
Numerička analiza je grana matematike koja se bavi pronalaţenjem pribliţnih rešenja za probleme čije tačno rešenje nije moguće, ili je neizvodljivo. Pri rešavanju mnogih praktičnih problema, teorijska matematika moţe dokazati da postoji rešenje ili da je jedinstveno, ali ne i dati postupak dolaska do tog rešenja. Zato numerička analiza ima za cilj da pronaĎe pribliţno numeričko rešenje odreĎenog problema, da bi se ono moglo iskoristiti u raznim inţenjerskim disciplinama (kao što je npr. softversko inţenjerstvo ). U softverskom inţenjerstvu najčešće koristimo iterativne postupke, čije se rešenje pribliţava tačnom, t ačnom, ali zbog konačnog broja ponavljanja uvek neznatno odstupa. Cilj je naći rešenje koje što manje odstupa od tačnog. Odstupanje pribliţnog od tačnog rešenja je greška(npr. apsolutna, relativna, greška pribliţne vrednosti funkcije, itd. Greške se javljaju zbog numeričkih postupaka, kao i zbog ulaznih podataka. Prema poreklu, greške mogu biti: 1. neotklonjive 2. greške metode ili greške odsecanja 3. računske greške ili greške zaokruţivanja.
3.6. Teorija igara Teorija igara se moţe definisati ili kao grana primenjene matematike koja se sluţi modelima za proučavanje meĎusobnog uticaja i dejstva formalnih impulsivnih struktura ("igre") "igre") ili kao grana ekonomske teorije koja se bavi analizom procesa odlučivanja manjeg broja aktera.
Najopštije, igru moţe da igra i jedan igrač (poput slagalice), ali njena veza sa matematičkom teorijom nastupa kada su u igru uključena najmanje dva igrača, i kada su oni 8
Primena računara
Seminarski rad
sukobljeni. Svaki od igrača izabira strategiju koja će mu doneti najveću dobit odnosno kojom će nadigrati drugog igrača. Ono što povezuje ovu matematičku teoriju sa drugim oblastima, posebno politikom, jeste priroda čoveka da najradije projektuje i planira svoju dobit kroz gubitak drugog igrača (da kaţemo preciznije: mnogi slučajevi u stvarnosti mogu da se svedu na nekooperativne igre).
Teoretičari igara definišu same igre, proučavaju i predviĎaju ponašanje igrača, učesnika u igri, kao i adekvatne strategije. Naočigled različiti pristupi igri mogu proizvesti slične dogaĎaje i rezultate u okviru jedne igre. i gre. 4. O PRIMENJENOJ INFORMATICI
Pojam informatika se sastoji od reči informacija i automatika. Prvi put se pominje u Nemačkoj godine 1957. od strane Karla Štajnbuha. Ovaj pojam pokriva istovremeno nauku o računarima (računarstvo) i nauku o informacionim sistemima. Informatika ima za osnovu matematiku, elektroniku, fiziku i neke inţenjerske nauke. Nastala je u 19. veku razmišljanjem tadašnjeg genija Čarlsa Bebidţa, koji je zamislio mašinu koja bi uzimala podatke, obraĎivala ih na neki način i onda obraĎene podatke prikazivala. Be bidţ je to naravno naravno zamislio potpuno mehanički, dok su danas računari elektronski. Današnji računari imaju sličnosti sa Bebidţovom mašinom: binarni sistem 1 To je tako zato što je to računaru najjednostavnije: 1 - ima struje, 0 - nema struje. Sistem koji ima deset cifara (0..9) se zove dekadni. Bebidţ je imao ideju korišćenja bušenih korišćenja bušenih kartica za svoj računar, a upravo to se i koristilo za čuvanje podataka pre nego što su u
upotrebu ušle magnetne memorije. Ulazno/izlazni sistem - način ubacivanja pod ataka i algoritma za obradu podataka u računar i prikaz obraĎenih podataka. Kasnije se veliki broj ljudi bavio automatizovanom obradom podataka i informatika kao nauka se rodila. Danas, kada je informatika toliko razvijena i kada ljudski rod polako ulazi u zlatno
doba računara pojmovi računarstva (nauka o računarima) i informatike (nauka o podacima) se polako razilaze. Više nije nije potrebno, i verovatno verovatno nije moguće, da programer dobro poznaje sve procese koji se odvijaju u računaru. Dok se inţenjer računara bavi hardverom inţenjer informatike se bavi softverom.
Jedan od najbitnijih teoretičara moderne informatike je britanski matematičar Alan Tjuring. Tjuring se tokom Drugog svetskog rata bavio nemačkom "Enigmom", aparatom koji je Nemačka vojska koristila za šifrovanje i dešifrovanje poruka. Do kraja rata Tjuring je razvio proces kojim su se sve poruke mogle dešifrovati. Tokom tih istraţivanja nastala je Tjuringova mašina. Tjuringova mašina je zamišljeni ureĎaj koji moţe da predstavi podatke i nad njima izvrši algoritam. Iako je vrlo proste strukture ona je ekvivalentna svim elektronskim i mehaničkim računarima. Osnovni delovi računara, bez kojih danas uopšte ne bismo mogli zamisliti da radimo nešto na njemu, su:
1
Binarni sistem je brojčani sistem u kome se zapis sastoji samo od cifara 0 i 1.
9
Primena računara
Seminarski rad
, tastatura, monitor, matična ploča , grafička kartica , procesor, RAM, flopi disk, hard miš disk, CD ili DVD ( optički ) , , modem, zvučna kartica i naravno zvučnici za za nju, te, optički zapisi naravno ,kućište .
Iako svi ovi delovi nisu nuţni za rad na računaru, danas ih ima gotovo svaki kućni računar. Spisak tema vezanih za računarstvo: računarstvo:
Base64 Baza podataka GeekCode GNU GNU-ova LSD GPG PHP PERL HTML
Ličnosti na polju informat ike
MTA Operativni sistem Programski jezik Dekoder Parser (Raščlanjivač) Unikod Quoted Printable UCS ANSI-SPARC Arhitektura
5. OBLASTI PRIMENJENE INFORMATIKE
U nastavku ćemo spomenuti neke od oblasti primenjene informatike koje se danas najčešće koriste.
5.1.
Microsoft Windows
5.1.1. Operativni sistem
U računarstvu, operativni sistem (OS) je skup programa i rutina odgovoran za kontrolu i upravljanje ureĎajima i računarskim kompone ntama kao i za obavljanje osnovnih
sistemskih radnji. Operativni sistem objedinjuje u celinu raznorodne delove računara i sakriva od krajnjeg korisnika detalje funkcionisanja ovih delova. Operativni sistem stvara za korisnika radno okruţenje koje rukuje procesima i datotekama, umesto bitovima, bajtovima i blokovima.
10
Primena računara
Seminarski rad
Slika 1. Mesto operativnog sistema u prikazu
korišćenja računara
Većina operativnih sistema dolazi sa aplikacijom koja obezbeĎuje korisnički interfejs za rukovanje operativnim sistemom, kao što su interpreter komandne linije i grafički korisnički interfejs. Dodatno, operativni sistem omogućava pokretanje drugih, korisničkih, programa kao što su editori, prevodioci i internet pretraţivači. Mreţni operativni sistem je druga vrsta operativnog sistema.
Najkorišćeniji operativni sistem u upotrebi na stonim i prenosivim računarima je Microsoft Windows XP. Jači serveri koriste Linux, FreeBSD i druge vrste juniksolikih operativnih sistema. MeĎutim, i ovi operativni sistemi, posebno Mac OS X, se takoĎe koriste na personalnim na personalnim računarima računarima. 5.1.2
Fajl (Folder) Fajl (datoteka) je skup podataka kojem je dodeljeno neko ime. Struktura podataka je
nebitna i ne mora postojati. Tehnički gledano, ni podaci ne moraju postojati, jer je fajl moţe imati veličinu nula, što fajl svodi na jedan zapis u tabelu fajl sistema. Fajl je j e takoĎe i osnovna i nedeljiva organizaciona organizaciona i funkcionalna jedinica u fajl sistemu (znači, operacije u fajl sistemu se mogu vršiti isključivo nad celim fajlom, a najmanja jedinica nad kojom se mogu vršiti je jedan fajl). f ajl). Fajlovi se mogu klasifikovati na osnovu sadrţaja i namene, ali sa tačke gledišta fajl
sistema,
svi
su
ravnopravni.
Folder (direktorijum) je skup fajlova kojem je dodeljeno neko ime. Tehnički, folder predstavlja posebnu vrstu fajla, odnosno zapisa u fajla sistemu, koja pokazuje na fajlove koji pripadaju folderu. Jedan folder moţe sadrţati više fajlova, kao i drugih foldera (podfoldera,
poddirektorijuma) i moţe biti smešten smešten u drugi folder (parent folder, folder, naddirektorijum). Početni (root) folder fajl sistema ne moţe subfolder, iako se moţe pridruţiti većem fajl sisemu. Folderi obrazuju "drvo" fajl sistema.
Slika 2. Izgled foldera, datoteke, klizača 11
Primena računara
Seminarski rad
5.1.3
Datoteke
Datoteka (engl. file) je strukturirani sastav podataka koji su sadrţajno usko povezani i koji se nalaze na internom (npr. hard disku) ili eksternom (npr. DVD) mediju za
memorisanje. Podaci memorisani u datotekama opstaju i nakon prestanka rada odreĎenog programa kojem pripadaju i nazivaju se persistentni podaci (engl. persistance, što znači odrţano, postojano). Datoteke se u skoro svim operativnim sistemima odrţavaju putem filesystem -a. Sistemi datoteka regulišu pristup harddisku, memoriji, mreţi i specijalnim datotekama. Kod većineoperativnih sistema, sadrţaj jedne datoteke je obično jednodimenzionalni red bajta 2 (engl. byte ), dakle cijelih brojeva izmeĎu 0 i 255. Tek korisnik datoteke ili sam operativni sistem inte pretiraju ove brojčane brojčane redove kao kao tekst, program ili sliku. Sistem datoteka ureĎuje pored direktorija sa datotekama i gore opisanim sadrţajem datoteka i atribute datoteka. Atributima pripadaju tip datoteke, veličina datoteke (broj bajta u datoteci), regulisanje prava za pisanje i čitanje datoteke, datum nastanka, datum zadnjeg pristupa i datum zadnjih promjena datoteke. U zavisnosti od operativnog sistema mogući su i dodatni atributi. U datotekama primjenjeni znakovi zavise od sistema datoteka, operativnog sistema i postavljenih jezičkih postavki. Kod UNIX kompatibilnih datoteka u imenu se npr. ne smiju nalaziti znakovi '/' i NUL- znak. Dodatno je duţina imena datoteke ograničena na 255 znakova. Znakovi Znakovi mogu biti različito kodirani a noviji operativni sistemi podrţavaju i unikod.
Slika 3. Atributi datoteke
2
Bajt (en. byte, drugačije napisan oblik reči bite sa značenjem "odgrizak") se koristi kao jedinica mere podataka uračunarstvu i sastoji se od odgovarajućeg broja bitova koji nije apsolutno standardizovan - bajtovi različitih računara računara mogu imati različit broj broj bitova, npr. izmeĎu 4 i
32.
12
Primena računara
Seminarski rad
5.2
Microsoft Power Point presentation
Microsoft PowerPoint je program namenjen izradi interaktivnih slajd – prezentacija, prezentacija, a najčešće se dobija kao deo paketa Microsoft Office XP. Glavni rezultat rada PowerPoint -a je jedna datoteka čijim pokretanjem biva prikazan niz slajdova koji se smenjuju na punom
ekranu računara ili na pogodnoj površini zida ili i li platna, uz pomoć namenskog projektora. projektora. Sadrţaj prezentacije, čije izvoĎenje se naziva slide show, obično čine tekst, slike, tabele, grafikoni, multimedijalni efekti itd. Pripremu prezentacije čini gradnja sadrţaja tokom koje se svi elementi ubacuju u predviĎene prostore na slajdovima. Mogući su i mnogi dodatni zahvati nad sadrţajem: likovno ureĎenje izgleda, efekti smenjivanja slajdova , razne animacije i naglašavanja sadrţaja, korišćenje zvuka itd. PowerPoint prezentacije se primenjuju u raznim uslovima. Tu su, pre svega, reklamni
materijali koji se publikuju na izloţbama, sajamskim štandovima ili u izlozima. U takvim prilikama, sadrţaj se automatski “vrti u krug”, tako da posmatrač provodi neko vreme samostalno gledajući prezentaciju. Drugi vid primene je podrška ţivom izlaganju govornika na predavanjima, komercijalnim nastupima, sastancima itd. Tada je uobičajeno da govornik sam smenjuje slajdove dok govori, kako bi uz pomoć slike bolje ilustrovao svoje ideje. Ovaj metod je postao veoma popularan na mnogim javnim skupovima – to je neka vrsta standarda za moderna predavanja. Suština PowerPoint prezentacije je efikasno prenošenje i deja ka gledaocima.
Slika 4. Izgled radne površine Power Point -a
13
Primena računara
Seminarski rad
5.3
Internet Internet je svetski sistem umreţenih računarskih računarskih mreţa koji koji je transformisao način na ARPANET-a, funkcionišu komunikacioni sistemi. Počeci Interneta se veţu za stvaranje ARPANET-a,
koji 1969. godine, mreţe računara pod kontrolom Ministarstva odbrane SAD. Danas, internet povezuje milijarde računara širom sveta na jedan nehijerarhijski način. Internet je proizvod spoja medija, računara itelekomunikacija. MeĎutim, internet nije samo proizvod tehnološkog napretka, nego takoĎe društvenih i političkih procesa, uključujući naučnu zajednicu, politiku i vojsku. Od svojih korjena kao jedno neindustrijsko i neposlovno okruţenje vezano za naučnu zajednicu. Internet se vrlo brzo proširio na svet trgovine i poslovanja. Ipak, bilo je potrebno skoro 30 godina da se Internet nametne kao tehnološka inovacija koja konstantno transformiše društvo i ekonomiju. Pojam Internet znači mreţa unutar mreţe, ili interna konekcija izmeĎu više računara. Strukturno postoje male mreţe koje se meĎusobno vezuju, i time čine ovu strukturu. Internet se sve više naziva globalnom mreţom informacija (velika internacionalna -globalna baza podataka). Broj računara na Internetu se trenutno procenjuje na oko 2.000.000.000. Količina informacija koju ti serveri poseduju je ogromna, i teško je proceniti i prikazati realno kolika je ona zaista. 5.3.1
Internet pretraživač
Internet pretraživač predstavlja internet servis, čija je svrha traţenje informacija na Internetu, i to uglavnom zadavanjem ključnih reči, a mnogo reĎe odabirom ponuĎenih stavki. Ishod pretrage se najčešće prikazuje kao spisak veb sajtova koji sadrţe traţenu informaciju, uz mogućnost da se ponuĎeni veb sajtovi posete sa strana pretraţivača. Jedan od najpoznatijih svetskih pretraţivača je Google.
Slika 5. Internet pretraţivači Internet pretraţivači su, u osnovi, osnovi, ekspertski sitemi koji imaju za cilj stvaranje što više
heuristika sposobnih za pomoć ekspertskom ekspertskom sistemu u predviĎanju šta je to što korisnik traţi. Specijalizovni internet pretraţivači za svrhu imaju traţenje informacija u vezi sa specifičnom oblašću. Moramo razlikovati web pretraţivače od alata za pretraživanje (WEB BROWSER). Neki od tih alata su: Opera, Firefov (Mozilla), Google Chrome, Safari (Apple), Internet Explorer (Microsoft). Netscape (Sun Microsystem).
Slika 6. WEB Browser - i 14
Primena računara
Seminarski rad
5.3.2
World Wide Web (WWW) WWW, World Wide Web, W3 , ili jednostavno Web (Veb, na srpskom:
mreţa) je
sistem meĎusobno povezanih, hipertekstovanih dokumenata, koji se nalaze na Internetu. Sa brauzerom (Internet
eksplorer, Fajerfoks, Safari, Opera su
nekolicina
od najpoznatijih danas), korisnici se kreću po veb stranicama koje obično sadrţe tekst, slike, a li i druge vrste medija, kao što su zvuk i video, izmeĎu ostalih. Veb su stvorili Englez Tim Barners Li i Belgijanac Robert Cailliau, negde 1990. godine, radeći u CERN u Ţenevi. Ovaj
pojam se često pogrešno koristi kao sinonim za Internet, a ustvari označava samo jednu od usluga koje omogućava Internet. Komponente web-a su web server, web klijent, HTML (engl. HyperText markup 3 language), URL (engl. uniform resource locator), HTTP (engl. hyper text transfer protocol)
5.3.3
HTML
HyperText Markup Language, jezik za označavanje hiperteksta) je opisni HTML ( HyperText jezik specijalno namenjen opisu veb stranica. Pomoću njega se jednostavno mogu odvojiti elementi kao što su naslovi, paragrafi, citati i slično. Pored toga, u HTML standard su
ugraĎeni elementi koji detaljnije opisuju sam dokument kao što su kratak opis dokumenta, ključne reči, podaci o autoru i slično. Ovi podaci su opštepoznati kao meta podaci i jasno su odvojeni od sadrţaja dokum enta. Aktuelna verzija standarda je HTML 4.01, a sam standard odrţava Konzorcijum za Veb (W3C, World Wide Web Consortium). 5.3.4
HTTP i HTTPS HTTP (енгл. HyperText
је мрежни протокол који припада слоју апликације ОСИ референтног модела, представља главни и најчешћи метод преноса информација на вебу. Основна намена овог протокола је испоручивање HTML докумената, тј. веб страница. HTTP је само један од интернет протокола. Развој и стандардизацију HTTP протокола надгледају W3C и Internet Transfer
Protocol )
Engineering Task Force..
Slika 7. HTTP i internet protocol protocol 3
Veb adresa se odnosi na http ili https URL šemu,
tj. na sloţen iskaz nizova karaktera koje se koristi za lociranje nekog resursa na internetu. Veb adresa se često navodi kao sinonim za URI ili URL. URL pored toga što ukazuje na lokaciju obezbeĎuje primarne mehanizme pristupa resursu.
15
Seminarski rad
Primena računara
HTTPS (engl. Hypertext Transfer Protocop Secure) je kombinacija Hypertext Transfer Protocol-a Protocol-a sa SSL/TSL protokolom da bi se obezbedila enkripcija i sigurna identifikacija servera. Koristi port 443. HTTPS konekcija se često koristi za novčane transakcije preko Interneta i za prenos osetljivih informacija. HTTPS ne treba mešati sa Secure HTTP (S-HTTP).
Slika 8. Internet pretraţivač Firefox prikazuje validni SSL sertifikat
16
Primena računara
Seminarski rad
Zaključak TakoĎe se prilično često pokazalo da razvoj matematike ne mora nuţno pratiti razvoj fizike ili neke druge "konkretnije" nauke, to jest matematika se moţe razvijati "sama za sebe", a primena onoga što se dobije već se naĎe tokom godina razvoja drugih nauka prostor je jedan primer za to (primeri za to nisu odviše jednostavni, ali, recimo, Riemannov prostor je relativnosti). razvio se sam po sebi, a primenu je našao tek u teoriji relativnosti). Unatoč svome imenu, većina računarstva ne uključuje bavljenje samim računar ima. k Edsger Dijkstra je često citiran kako Ustvari, istaknuti računarski naučni k Edsger kako kaţe: "Računarstvo nije ništa više o računarima, nego što je astronomija o teleskopima." Dizajn teleskopima." Dizajn i dostava računara i računarskih softvera se uopšte smatra područjem disciplina koji nisu računarstvo.. Računarstvo je ponekad kritizirano kao nedovoljno naučno objašnjeno , pogled koji je vodoinstalate rstvu" , utjelovljen u izjavi "Nauka je računarstvu ono što je hidrodinamika vodoinstalaterstvu" pripisana Stanu Kelly-Bootleu i drugima. MeĎutim, znatna se interdisciplinarna saradnja
odvija izmeĎu različitih disciplina vezanih za računala. Računarstvo je takoĎer neretko prešlo u druge discipli ne, kao što je umjetna inteligencija, fizika itd. Neki smatraju da je računarstvo srodnije matematici od mnogih drugih naučnih disciplina. Rano je r ačunarstvo bilo pod strogim uticajem rada matematičara kao što su Kurt Gödel i Alan Turing, i postoji jako plodonosna razmena ideja izmeĎu dve ju polja u područjima kao što su matematička logika, teorija kategorija, teorija domena i algebra.
17
Primena računara
Seminarski rad
Literatura [1] Milovanović G. : Numerička : Numerička analiza, analiza, Kragujevac, Kragujevac, 2002. [2] Rajović M., Stanojević D. : Verovatnoća i statistika, Akademska misao, Beograd, 2006. [3] Mathematics in the modern world, Scientific American (Зборник чланака о савременој математици истакнутих америчких математичара), New York, 1964 [4] http://www.wikipedia.org/ [5] http://tutoriali.org/
18
