mae

Universitatea Dunrea de Jos din Galai Facultatea de Economie i Administrarea Afacerilor Departamentul de Economie

Vasile Mazilescu

Elemente de informatic aplicate n economie

ISBN 978-973-1950-90-7

Editura EUROPLUS Galai, 2010

CUPRINSINTRODUCERE CAPITOLUL 1. TEHNOLOGIA INFORMAIEI CAPITOLUL 2. ARHITECTURA SISTEMELOR DE CALCUL 2.1. Componentele de baz ale unui Sistem de Calcul2.1.1. Plcile de baz 2.1.2. Memoria 2.1.3. Hard discurile 2.1.4. Microprocesoarele1 3 9

2.2. Calculatoare n reea CAPITOLUL 3. PROBLEME ALGORITMIC REZOLVABILE CAPITOLUL 4. COMUNICARE I INTERNET 4.1. Concepte introductive 4.2. Securitatea datelor 4.3. Navigare n Web i accesarea paginilor Web 4.4. Cutarea n Web 4.5. Aplicaii propuse17 25

APLICAII-Lucrri practiceA.1 EDITAREA TEXTELOR 47

A.1.1 Utilizarea aplicaiei Word A.1.2 Introducerea, copierea, mutarea i tergerea textului. Gsirea i nlocuire A.1.3. Formatare text. Formatare paragraf A.1.4. Tabele, grafice i imagini A.1.5. Coresponden A.1.6. Corectarea gramatical. Imprimarea A.1.7. Exerciii propuse

I

A.2 ELEMENTE DE CALCUL TABELAR A.2.1. Noiuni de bazA.2.1.1. Aspecte generale A.2.1.2. Sistemul de asisten Microsoft Office A.2.1.3. Lucrul cu meniuri Excel A.2.1.4. Lucrul cu foi i registre de calcul

65

A.2.2. Constituirea foilor de calculA.2.2.1. Introducerea datelor. Tipuri de date A.2.2.2. Introducerea automat a datelor A.2.2.3. Introducerea comentariilor A.2.2.4. Verificarea automat a textelor A.2.2.5. Salvarea datelor n Excel

A.2.3. Editarea datelorA.2.3.1. Editarea datelor din celule A.2.3.2. Deplasarea ntr-o foaie de calcul A.2.3.3. Selectarea datelor A.2.3.4. Controlul modului de vizualizare a unei foi de lucru A.2.3.5. Operaii de mutare, copiere, tergere a datelor A.2.3.6. Editarea rapid. Find i Replace A.2.3.7. Modificarea structurii foii de calcul

A.2.4. Formatarea foilor de calcul A.2.5. Rezumat i completriA.2.5.1. Conceptele utilizate de programul Excel A.2.5.2. Elemente caracteristice aplicaiei de calcul tabelar Excel A.2.5.3. Exploatarea foii de calcul A.2.5.4. Interfaa aplicaiei Excel

A.2.6. APLICAIIA.2.6.1. Stabilirea elementelor afiate n fereastra de aplicaie Exerciii A.2.6.2. Utilizarea foii de calcul Exerciii A.2.6.3. Funcii din domeniul bancar Exerciii

BIBLIOGRAFIE

97

II

INTRODUCEREUn efect important al evoluiilor actuale n tehnologia informaiei i comunicaiilor l constituie gradul ridicat, n continu cretere, n care informaia este accesibil i utilizat de ctre societate. Pe de alt parte, trebuie remarcat c utilizatorii sunt nu numai consumatori, dar i productori de informaie. Universalitatea rspndirii reelelor de calculatoare conduce la o producie de informaii ntr-un ritm care depete capacitatea de absorbie i asimilare a societii. O explicaie a interesului pentru interaciunea om-calculator, o constituie tocmai dorina de a cuta noi modaliti prin care informaia i cunotinele despre informaii s fie mai accesibile, compensnd capacitile limitate de asimilare i prelucrare a omului. Se cuvine a fi menionat faptul c n asimilarea informaiilor intervin cel puin doi factori: individul i organizaia n care lucreaz, care poate aciona ca un accelerator, sau, dimpotriv poate s frneze acest proces. n afara posibilitilor economice, care permit un grad mai mic sau mai mare de racordare la circuitul informaional electronic, structurile organizaionale determin modul n care aceast informaie este verificat i transmis la diferite niveluri. Un alt aspect care condiioneaz utilizarea eficient a tehnologiei l constituie uurina n nvare i utilizarea unui nou produs informatic. n prezent se cheltuiesc sume considerabile pentru instruirea utilizatorilor. Efortul fcut este cu att mai mare cu ct ritmul de schimbare a tehnologiilor este foarte ridicat, deci perioada de amortizare a unei investiii este foarte scurt. Din acest motiv, pornind de la ideea c interaciunea om-calculator este principala poart de acces ctre utilizarea cu succes a tehnologiei, organizaii tiinifice i organisme guvernamentale din alte ri au susinut dezvoltarea de cercetri cu caracter explorator, privind direciile prioritare de urmat n dezvoltarea interaciunii om-calculator. Tehnologia informaiei este o specializare care ncearc s construiasc o baz tiinific pentru un numr mare de domenii, printre care proiectarea i programarea calculatoarelor i reelelor de calculatoare pe structuri von Neumann sau simbolice, prelucrarea informaiilor, rezolvarea algoritmic i euristic a problemelor, sinteza sistemelor suport n luarea deciziilor n timp real, etc. Din aceast perspectiv se impune abordarea n capitolul 1. Funcionarea unui sistem de calcul are ca fundament matematic o serie de concepte aritmetice i algebrice (sisteme de numeraie, operaii cu numere reprezentate n diverse sisteme de numeraie, coduri pentru reprezentarea informaiei, structuri algebrice) i logice (algebra boolean, funcii i expresii booleene, paralelismul valoare logic - cifr binar). Necesitatea realizrii unei comunicri ct mai simple ntre om i sistemele de calcul a condus la utilizarea codurilor (sau a limbajelor de codificare). Calculatoarele numerice trateaz informaia sub forma numeric. Prin urmare, structura lor fizic trebuie s includ dispozitive capabile s reprezinte numerele. Este necesar n primul rnd s fie modelat cifra, iar dispozitivul corespunztor trebuie s aib funcional un numr de stri distincte egal cu baza sistemului de numeraie. Utilizarea dispozitivelor bistabile conduce la utilizarea preferenial a sistemului de numeraie binar (sau n baz putere ntreag a lui 2, ceea ce implic tot utilizarea cifrelor binare 0 i 1, n grupri de triade sau tetrade). Capitolul 2, Arhitectura Sistemelor de Calcul, prezint cu precdere componenta hardware a unui sistem dezvoltat n jurul unui microprocesor, precum i aspecte de structur ale reelelor de calculatoare. Analizm n acest capitol problemele absolut fundamentale privind arhitectura i principiile funcionale ale unui sistem de calcul (SC), pornind cu prezentarea plcilor de baz, a procesoarelor, hard discurilor i memoriei, din structura unui calculator personal (PC) i continund cu arhitectura detaliat a unui microprocesor, sau hardware-ul1

Elemente de Informatic Aplicat n Economie

acestuia. Reelele pot fi utilizate pentru sarcini simple, precum partajarea unei imprimante, sau pot fi utilizate pentru aplicaii mai avansate, cum ar fi un sistem complex (conferin la nivel mondial). Toate reelele, indiferent c sunt de mici sau mari dimensiuni, sunt de obicei create astfel nct utilizatorii din reea s poat partaja resurse i s comunice. Pentru reprezentarea unui algoritm, este necesar un anumit limbaj. Pentru oameni, acesta poate fi, n principiu, orice limbaj natural. Totui, limbajele naturale nu sunt suficient de riguroase pentru a fi folosite n acest scop, astfel c au fost introduse diferite limbaje artificiale destinate special pentru reprezentarea algoritmilor. Cele mai rspndite dintre acestea, n cazul cnd algoritmii respectivi sunt destinai oamenilor, sunt pseudecodul i schema logic. Reprezentarea algoritmilor destinai calculatoarelor se face prin limbaje de programare. Alturi de aspectele de baz privind algoritmii, n capitolul 3 sunt prezentate elemente privind problemele algoritmic rezolvabile. Capitolul 4 (Comunicare i Internet) este deosebit de atractiv prin faptul c Internet-ul a devenit mediul cel mai adecvat prin care are loc curgerea liber a informaiei, care este una din resursele economice cele mai importante. Reeaua Internet pune la dispoziia utilizatorilor mai multe tipuri de servicii, cele mai des utilizate fiind urmtoarele: Serviciul de pot electronic (mesaje e-mail): trimiterea i primirea de scrisori; Serviciul de grupuri de informare (Usenet): recepionarea i emiterea mesajelor referitoare la subiecte din grupuri de informare (discuii); Serviciul de transferuri de fiiere (FTP, File Transfer Protocol): schimb de fiiere ntre calculatoare server i calculatoare locale; Serviciul de acces la calculatoare server (Telnet): permite utilizatorului s se conecteze la un calculator aflat la distan, propriul calculator fiind un terminal obinuit al calculatorului ndeprtat; Serviciul de conversaii, cu suport Internet (IRC, Internet Relay Chat): conversaie ntre mai muli utilizatori, n timp real. A1 (Editarea textelor) ofer studenilor cunotinele de baz ce privesc utilizarea unui procesor de texte. n acest capitol cititorul are ocazia s neleag multitudinea aspectelor ce caracterizeaz automatizarea fluxurilor informaionale dintr-o firm. A2 (Elemente de calcul tabelar) prezint aplicaia Microsoft Excel, deosebit de interesant datorit diversitii instrumentelor pe care le pune la dispoziia utilizatorului i uurinei cu care acestea pot fi manevrate, n principal, el este destinat calculului tabelar i construirii de diagrame, dar poate fi utilizat i n alte scopuri: gestionarea bazelor de date, aproximarea curbelor, analiz de date etc. Fiecare subcapitol este nsoit de exemple i exerciii. Cursul Elemente de Informatic Aplicat n Economie se adreseaz prin problematica abordat att studenilor de la forma de nvmnt (economic) zi, ct i studenilor de la forma ID, care pot studia elementele de baz ale informaticii n versiunea actualizat i prezentat n cursul de fa, alturi de numeroasele exemple, probleme rezolvate, exerciii propuse, teme de seminar i laborator.

Autorul, GALAI, 2010

2

CAPITOLUL 1. Tehnologia Informaiei. CaracteristiciOmenirea a adugat recent celor trei factori de producie cunoscui o nou resurs: informaia. Acest fenomen se explic prin faptul c deinerea unei informaii corecte la momentul potrivit reprezint n sine un factor de putere. Recunoaterea existenei acesteia d natere eternelor ntrebri: Cine poate s o obin i cum? La ce pre? Cine o controleaz? Care sunt implicaiile acesteia asupra modului n care organizaiile vor supravieui i vor prospera n mediul economic, politic, social i tehnologic, din ce n ce mai complex? Aceste dileme au stat la baza apariiei i dezvoltrii unor noi teorii n legtur cu managementul resursei numit informaie. Ea are patru proprieti fizice eseniale: a) Informaia este a priori inepuizabil. Produsele i serviciile se consum pe msura utilizrii lor, informaia n schimb este nelimitat; b) Informaia este copiabil. Mutarea bunurilor din punctul A n punctul B reprezint transferul fizic al acestora ntre cele dou puncte n timp ce transferul electronic al informaiei ntre punctele A i B permite existena acesteia n ambele poziii; c) Informaia este indivizibil. n momentul utilizrii lor resursele sunt individualizate, de exemplu: gazul, electricitatea, apa. Informaia implic ns un anumit context de existen, neputnd fi divizat, separat, ci fiind tratat ca un tot unitar; d) Informaia este cumulativ. Acumularea bunurilor are loc doar atunci cnd acestea nu sunt consumate n msura n care sunt produse. Deoarece informaia este nelimitat i este copiabil, noile informaii se adaug ntotdeauna bazei de informaii acumulate anterior. Pentru a rspunde problemei centrale privind modul n care vor supravieui, vor prospera i i vor atinge obiectivele strategice organizaiile n mileniul al treilea, managementul acestora trebuie s contientizeze rolul i impactul informaiei i al tehnologiei informaiei (TI) asupra mbuntirii regulilor fundamentale de concuren i de identificare a unor noi arme n lupta concurenial. Concept al anilor '90, tehnologia informaiei este definit printr-un ansamblu complex de elemente aflate ntr-o permanent schimbare care au o larg i incontestabil aplicabilitate. Aceste elemente au fost cunoscute n ultimii 35 de ani sub numele Era procesrii datelor (Data Processing Era). ns evoluia i integrarea lor n noul concept reprezint ceea ce astzi numim tehnologia informaiei, cu urmtoarea structur: Hardware-ul cuprinde tehnica de calcul de toate tipurile i generaiile, de la puternicele mainframe-uri, pn la microcalculatoarele miniaturizate; Software-ul include de la ntreaga gam de limbaje tradiionale, cum ar fi COBOL-ul i pn la limbajele generaiei a patra, ale inteligenei artificiale, la produsele software dedicate proiectrii i fabricaiei asistate de calculator (CAD/CAM), baze de date i de cunotine, sisteme expert etc.; Reele de comunicaii, din gama celor publice i private, de band ngust sau larg.

3

CAPITOLUL 1. Tehnologia Informaiei. Caracteristici

Staiile de lucru, reprezentate de calculatoare cu posibiliti de calcul sporite i posibilitatea de afiare dinamic a graficelor color, tridimensionale precum i de staiile de lucru profesionale utilizate n cadrul serviciilor bancare de acordare a creditelor sau de ctre analitii pieelor de capital. Ultimele sunt bazate pe modele sau euristici avnd incluse vaste baze de date procesate paralel. Robotica, astzi are o larg sfer de cuprindere, de la roboii cu viziune i grade de micare multiple, utilizai n uzinele complet automatizate, pn la o larg varietate de periferice familiare n mediul financiar-bancar, cum sunt mainile de numrat bani, de convertire automat a unei monede n alta, distribuitoarele automate de numerar. Circuitele integrate inteligente (Smartchips), utilizate pentru a mbunti funcionalitatea i fiabilitatea produselor, cum sunt cele specifice sistemelor de frnare, de prevenire a patinrii, asigurnd acestora din urm mbuntirea timpului de rspuns i detectarea erorilor iminente n funcionare. Dar n forma cea mai rspndit le regsim n plcile active utilizate n construcia sateliilor. Impactul complex al tehnologiei informaiei asupra evoluiei umanitii se poate modela utiliznd o formul celebr: E = MC2, elementele acesteia avnd urmtoarea semnificaie: E de la Energia informaiei. Informaia este resursa vital care genereaz energie i asigur libertate n aciune prin utilizarea elementelor TI. Staia de lucru ajunge din ce n ce mai nomad i mai puternic, legat intim tot mai mult de individ i nu de un loc anume n spaiu. Astfel c devine interesant rspunsul la ntrebarea Cum vor arta structurile care vor surmonta calculatoarele? M de la Multiprocesor. Arhitectura calculatoarelor de mine include procesarea paralel: calculatorul nu mai exist izolat ci interconectat n starea de nod al unei reele. Calculatorul putem spune c devine holomorf (de la grecescul holos ntreg i morfos form), dac folosim un concept din matematic. Un ansamblu holomorf este un ansamblu ale crui elemente au fiecare n parte puterea funcional a ansamblului nsui. Aceast proprietate se aplic de asemenea arhitecturilor client-server1, n care postul client extrem sau un sistem de gestiune a bazelor de date dintr-o staie de lucru are aceeai performan SQL (Sequential Query Language) ca i cea a unei maini cu arhitectur paralel. M provine de asemenea de la Multimedia care, the state-of-the-art n TI, constituie cmpul de btlie al creatorilor de software, de hardware, de standarde de telecomunicaii i de electronic industrial. Un C semnific Computer, termen care nu mai trebuie prezentat, sau client-server. Alt C provine de la Comunicare. Staia de lucru devine asociat prin comunicare unui individ, client, de aici decurge importana mijlocului de transport al energiei informaiei. Problema fundamental a ultimului deceniu al secolului al XX-lea a fost decizia managerilor organizaiilor de a investi n TI, care este privit astzi tot mai mult ca resurs strategic. Aceast decizie trebuie fondat pe o profund nelegere a diferenei dar i a continuitii dintre formele TI i alte inovaii tehnologice de ieri i de astzi. Studii recente aduc argumente potrivit crora caracteristicile i utilizarea informaiei determin impactul strategic

1

Modelul client-server este un model holomorf de dezintermediere ntr-un context de coopetiie = cooperare + competiie


al tehnologiei informaiei asupra organizaiilor ntr-un mod aparte, total diferit fa de al altor tehnologii. J. R. Beniger remarc faptul c informaia este puterea unic deoarece aceasta poate fi utilizat n controlul proceselor de producie. Acesta consider TI ultima faz a Revoluiei Controlului, nceput n secolul al XIX-lea, ca rspuns al avntului tehnologiilor de producie. T. W. Malone definete unicitatea TI i natura sa revoluionar n termenii diferenei fa de procesele productive. Acesta caracterizeaz TI drept prima tehnologie de coordonare, n contrast cu tehnologiile de producie care au evoluat din Revoluia Industrial. S. Zuboff n cartea sa In the Age of The Smart Machine identific alt aspect unic i revoluionar al TI. Potrivit acestui autor, TI nu doar automatizeaz procesele de manipulare a informaiei; aceasta informeaz sau genereaz mari cantiti de informaie 2 inaccesibile anterior organizaiei. TI indic modul n care informaia suplimentar poate fi utilizat pentru a mbunti activitatea n cadrul organizaiei identificnd dou posibile implementri: utilizarea suplimentului de informaie pentru o cretere viitoare a controlului managerial asupra forei de munc sau pentru a determina creterea responsabilitilor forei de munc. C. Jonscher evideniaz dou caracteristici unice ale informaiei cu rol determinant n utilizarea acesteia i, n consecin, asupra economiei TI. n primul rnd, printr-un set foarte limitat de simboluri se poate reprezenta o varietate virtual nelimitat de informaii aparinnd oricrui subiect. De asemenea, acesta a remarcat faptul c valoarea informaiei este independent de forma fizic a simbolurilor prin care se exprim. Astfel, resursele fizice (hrtie, band magnetic, dischet, Cd-rom etc.) necesare pentru a reprezenta i stoca informaia pot fi reduse substanial, fr a afecta valoarea informaiei. Aceste dou caracteristici creeaz oportuniti economice fr precedent pentru TI. Ali autori prezint TI ca o nou descoperire, dar nu unic n istoria omenirii. H. Simon compar calculatorul cu motorul cu aburi. Motorul cu aburi a declanat o revoluie prin larga sa aplicabilitate: Nici un lucru cu o singur destinaie, orict de folositor ar fi, nu va determina o revoluie. Semnificaia unei revoluii const n generalitate. Calculatorul are o generalitate similar, dar i o abilitate de a fi utilizat n activiti multiple. Aa cum motorul cu aburi a reprezentat declanatorul Revoluiei Industriale, calculatorul este declanatorul Revoluiei Informaiei. J. D. Bolter evideniaz similaritile dintre efectele revoluionare ale motorului cu aburi i ale TI. Acesta argumenteaz faptul c TI este una dintre tehnologiile definitorii n istoria cultural a omenirii prin faptul c, la fel ca motorul cu aburi, a schimbat percepia noastr n relaia cu natura. Motorul cu aburi a deschis calea spre producia de mas, strns legat de specializarea activitii. Revoluia TI a distanat omul de activitatea fizic productiv, favoriznd reducerea specializrii. n prezentarea argumentelor pro TI nu trebuie ignorate comparaiile istorice ale TI de astzi cu tehnologiile similare de ieri. Deoarece Revoluia Informaiei s-a petrecut att de rapid, omenirea consider TI un concept nou, uitnd c are un trecut. Pn acum trecutul su a fost2

n 1988, S. Zuboff anticipa rolul energizant al TI: vezi ecuaie TI, E = MC2, unde E = energia informaiei 5


n multe cazuri la fel de revoluionar ca i prezentul. De exemplu, apariia telegrafului a schimbat dramatic lumea. nelegnd schimbrile TI n trecut, vom nelege mai clar oportunitile i problemele viitorului. Informaia poate fi convertit dintr-o form n alta a existenei ei att n momentul introducerii acesteia ntr-un dispozitiv sau sistem informatic (conversie de intrare sau codificare), ct i atunci cnd aceasta prsete sistemul sau dispozitivul (conversia de ieire sau decodificare). Conversia de intrare transform informaia ntr-o form proprie dispozitivului, n timp ce conversia de ieire o codific ntr-un mod convenabil utilizatorului. Astzi, pentru calculatoarele din toate generaiile, conversia de intrare se realizeaz n principal prin intermediul tastaturii, dispozitiv care a nlocuit cartela perforat, predominant acum 15 ani. Scanarea documentelor, a imaginilor ocup de asemenea un rol important n codificarea informaiei. Domeniul inteligenei artificiale lanseaz ns noi tehnologii, foarte complexe, care sprijin conversia de intrare, cum ar fi tehnologia recunoaterii vocii umane. Conversia de intrare nu este un proces nou. n secolul al XIX-lea, telegraful realiza conversia mulimii de coduri Morse n simboluri specifice sistemului telegrafiei. La sfritul secolului, maina Hollerith prelua cartele perforate pentru ale converti ntr-o form specific modului acesteia de procesare. Conversia de ieire se realizeaz astzi n general prin intermediul monitorului, al imprimantei sau al perifericului fax. Si aici, tehnologiile inteligenei artificiale de sintetizare, stimulare a vocii umane completeaz modalitile de comunicare ntre calculator i utilizator. n secolul alo XIX-lea, informaiile de ieire puteau fi convertite ntr-o form specific utilizatorului prin imprimarea telegramelor sau traducerea codurilor Morse. Duplicarea informaiilor de ieire sau crearea copiilor multiple ale acestora reprezint un caz special al conversiei de ieire. Strmoul tehnologiilor moderne de acest tip: fotocopierea, listarea, este copia informaiilor realizat la indigo. Memorarea. Informaia poate fi memorat ntr-o varietate de forme (text sau date structurate) i medii de memorare (hrtie sau discuri magnetice) n scopul simplei conversii de ieire sau a procesrii. Memorarea trebuie s realizeze pstrarea informaiei ntr-o form ct mai compact posibil i ct mai rapid accesibil. Astzi, informaia computerizat este cel mai frecvent memorat pe discuri, benzi magnetice, discuri optice, sub form de date numerice, text, date structurate n baze de date sau spreadsheet-uri, sau reprezentri complexe sub form de hri de bii. n funcie de modul n care este codificat i apoi memorat, informaia poate fi regsit aadar sub diverse forme. Procesarea presupune manipularea i prelucrarea informaiei. n aceast perioad informaia poate fi procesat la viteze extrem de mari n mainframe-uri, mini sau microcalculatoare. Aplicaiile acoper domenii din cele mai complexe, culminnd cu inferarea cunotinelor n sistemele expert. Creterea vitezei de procesare i a capacitii de memorare, completat de sporirea performanelor limbajelor de programare permit prelucrarea complex n cadrul bazelor de date, n sistemele expert, n proiectarea grafic tridimensional i n multe alte asemenea aplicaii. Primele intenii serioase de sporire a vitezei de procesare s-au manifestat spre sfritul secolului al XIX-lea i nceputul secolului al XX-lea, o dat cu contientizarea rolului informaiei n implementarea noilor modele de management. La nceput s-a utilizat o metod


manual de sortare a cartelelor perforate, apoi maina mecanic de adunat, patentat de Burroghs, care a accelerat realizarea calculelor simple. Maina Hollerith a aprut ca dispozitiv electromecanic pentru a sorta i a calcula datele codificate sub form de cartele perforate. Dezvoltat iniial pentru a gestiona cantitile imense de date colectate cu ocazia recensmntului din 1890 din S.U.A., aceast tehnologie de calcul i-a gsit foarte repede aplicaii generale n lumea afacerilor. Aceste noi metode de procesare a informaiei codificate au necesitat conversii moderne de intrare i de ieire, constituind un pas nspre integrarea funciilor TI. Comunicarea. Privit ca funcie a tehnologiei informaiei, comunicarea reprezint transmiterea informaiei dintr-un punct n altul. Distana traversat poate fi mic, n cazul n care circul ntre calculator i imprimanta sa, sau mare, cum ar fi de-a lungul rii sau chiar al globului, exemplu n Magistrala informaional numit Internet. Astzi exist posibilitatea alegerii dintr-o gam larg de medii de comunicare. Informaia poate fi transmis acum n jurul globului prin mijloace audio, video, text, date structurate, utiliznd tehnologii din gama fibrelor optice sau a transmisiilor prin satelit, sfritul secolului al XX-lea fiind caracterizat din comunicaia multimedia. La nceputul secolului al XIX-lea sistemul potal a reprezentat motorul i mijlocul transmiterii informaiei. Jumtatea secolului al XIX-lea a marcat apariia comunicaiei electromagnetice sub forma celor dou inovaii dramatice: telegraful i telefonul. naintea apariiei telegrafului informaia nu circula mai repede dect omul sau bunurile create de el. Dup acest moment informaia a fost degrevat de limitrile infrastructurii suportului fizic i a putut astfel circula de la un capt la altul al globului n termenii minutelor i secundelor. Telefonul, aprut cteva decade mai trziu, a permis realizarea unei conversaii n timp real, amplificnd facilitile telegrafului. Totui, nici o invenie nu a nlocuit pn astzi pota. De remarcat este astzi faptul c mediile de comunicaie sunt aditive, oferind posibiliti de selectare multiple, nenlocuindu-se una pe alta pe msura apariiei lor. Integrarea funciilor tehnologiei informaiei. Rndurile de mai sus evideniaz existena funciilor TI cu mult timp n urm. Multe dintre dezvoltrile anilor 60 70 au dus la creterea vitezei i diminuarea costurilor acestor funcii, evideniind ns un aspect nou: integrarea celor patru funcii n sisteme informatice integrate. Dei unele tehnologii precedente au realizat interconectarea a dou funcii, de exemplu maina Hollerith i cartelele perforate au interconectat memorarea i procesarea, legturile create erau limitate. Astzi, la un singur calculator sau staie de lucru se pot introduce date, care se pot apoi memora, manipula sau tipri i transmite n alt locaie din aceeai cldire sau oriunde n lume. Integrarea celor patru funcii, dei nc nefinisat n toate detaliile i confruntat cu diverse i multiple probleme de compatibilitate, face posibil obinerea unor ctiguri enorme din funcionalitatea TI, crend totodat oportuniti pentru noi utilizri ale acesteia.

7

8

CAPITOLUL 2. Arhitectura Sistemelor de CalculAnalizm n acest capitol problemele absolut fundamentale privind arhitectura i principiile funcionale ale unui sistem de calcul (SC), pornind cu prezentarea plcilor de baz, a procesoarelor, hard discurilor i memoriei, din structura unui calculator personal (PC) i continund cu arhitectura detaliat a unui microprocesor, sau hardware-ul acestuia. Ulterior este abordat i problema interconectrii SC n structuri numite reele de calculatoare.

2.1 Componentele de baz ale unui Sistem de Calcul2.1.1 Plcile de bazPlaca de baz este principala plac de sistem pentru un calculator personal PC i conine magistrala de date care transfer datele ntre diferitele componente de pe placa de baz i procesorul calculatorului personal. Viteza cu care sunt transferate datele de-a lungul magistralei este msurat n megahertzi (MHz). Dei 66 MHz a fost standardul pentru calculatoarele personale care aveau un procesor Pentium, plcile de baz pot opera azi la viteze de la 100 pn la 300 MHz. O plac de baz este specific tipului de procesor care ruleaz pe calculator. Astfel, o plac de baz a unui calculator IBM PC va fi conceput diferit de o plac de baz pentru calculatoarele Apple iMac, care folosesc un procesor Motorola. Placa de baz mai ofer toate sloturile destinate procesorului i memoriei calculatorului. Tot pe placa de baz se afl zonele n care se conecteaz (cu ajutorul cablurilor panglic) hard discurile i alte dispozitive hardware precum unitile CD-ROM, ca i sloturile de extensie (PCI i ISA) pentru alte dispozitive cum ar fi plcile de sunet i plcile de interfa pentru reea. Plcile de baz sunt caracterizate i prin tipul de conectare oferit pentru procesor. O plac de baz cu Socket 7 folosete un procesor ce este n esen un ptrat mic ataat la un Socket de pe placa de baz printr-o serie de pini de mici dimensiuni. Intel, AMD i Cyrix produc procesoare pentru plcile de baz cu socket 7. Plcile de baz cu slot 1 i slot 2 prezint un slot mai mare pentru procesor, care este de regul de form rectangular i seamn cu o crmid foarte mic. O serie de plci de baz cu slot 1 disponibile pe pia furnizeaz spaiu pentru procesoare duale. Acest lucru face ca plcile de baz pe slot 1 s fie adecvate pentru staiile de lucru client performante sau pentru serverele de reea. Dei rapiditatea cu care un calculator poate prelucra datele este n realitate determinat de procesorul calculatorului, deciderea asupra unei anumite plci de baz ar trebui s fie, influenat de caracteristicile oferite de chipset-ul plcii de baz. Chipsetul este acela care9

CAPITOLUL 2. Arhitectura Sistemelor de Calcul

determin nivelul maxim al vitezei magistralei de date. Chipseturile ofer suportul DMA i alte caracteristici, cum ar fi portul AGP (care asigur un rspuns video mai rapid). Aceste caracteristici vor influena pozitiv performanele globale ale calculatorului.

2.1.2 MemoriaPentru calculatoarele personale par a exista tot attea tipuri de memorie pe ct sunt diferite sortimentele de mere ntre ele. Memoria calculatorului sau memoria RAM reprezint spaiul de stocare funcional. Ea este utilizat de procesor i de alte dispozitive pentru stocarea temporar a informaiilor i, este accesat de software atunci cnd noi lucrm pe calculatoarele noastre. Nu putei instala orice tip de memorie de RAM pe placa dumneavoastr de baz. Acest lucru este de fapt determinat de chipset-ul instalat de productor pe placa de baz. Trebuie s cunoatei astfel ce tip de memorie RAM este compatibil cu o anumit plac de baz. Memoria RAM se prezint n dou formate de baz: SIMM i DIMM. O memorie SIMM (Single Inline Memory Module) este o plac de silicon epoxidat care conine o serie de cipuri de memorie. Memoriile SIMM se instaleaz ntr-un slot de pe placa de baz. Ele trebuie instalate pe placa de baz n perechi identice. Pentru a avea 64 MB de memorie pe o plac de baz, trebuie instalate dou SIMM uri de 32 MB. O memorie DIMM (Dual Inline Memory Module) conine cipuri de memorie, la fel ca memoria SIMM, dar ofer o densitate mai mare de cipuri de memorie, deci mai mult memorie RAM. Memoriile DIMM nu trebuie s fie instalate n perechi i, de regul, exist 3 sloturi DIMM pe o plac de baz. Aceasta nseamn c un calculator cu 128 MB de memorie va necesita instalarea unui singur banc de memorie DIMM de 128 MB. Toate plcile de baz mai noi folosesc memoria DIMM, dar este posibil s ntlnii i unele plci de baz care prezint sloturi att pentru memorii DIMM, ct i pentru memorii SIMM. Memoria RAM a fost msurat, din punct de vedere istoric, n nanosecunde (ns). Cu ct o memorie RAM este caracterizat printr-un timp de acces mai mic n nanosecunde, cu att este ea mai rapid. De exemplu, o memorie RAM pe 10 ns este mai rapid dect o memorie RAM pe 30 ns. Viteza memoriilor RAM mai noi este acum msurat n MHz. n prezent sunt disponibile memorii RAM pe 100 i pe 133 MHz. Aceste dou viteze ale memoriei RAM sunt echivalente aproximativ cu 12 i respectiv, 8 ns. Exist o serie de tipuri de memorii RAM diferite iar tipul care va fi utilizat depinde de placa de baz folosit de calculator. Dei memoriile s-au modificat dramatic de la apariia calculatoarelor personale, tipurile de memorii RAM prezentate n continuare reprezint toate modelele pe care la putei gsi pe o plac de baz pentru un procesor Pentium: Memoria FPM (Fast Page Mode). Acest tip de memorie RAM este montat n module SIMM de 2, 4, 8, 16 sau 32 MB i reprezint tipul tradiional de memorie RAM. Memoria FPM RAM se gsete n dou versiuni: 60 ns i 70 ns. Nu putei combina memorii cu viteze diferite pe aceeai plac de baz. Memoria EDO (Extended Data Output). Acest tip de memorie RAM reprezint o mbuntire fa de memoria FPM RAM i ofer o citire mai rapid a datelor. Memoriile10


EDO RAM se vnd, de regul n versiunile de 60 i 50 ns. Versiunea pe 50 ns este disponibil la un cost mai ridicat. Memoria EDO RAM este montat n module SIMM. Memoria SDRAM ( Synchronuos Dynamic RAM). Acest tip de memorie RAM este mai nou i este utilizat n majoritatea calculatoarelor personale noi. Acest tip de memorie este denumit, de regul, PC 100 sau PC 133 RAM, n funcie de viteza sa. Memoria SDRAM este montat n module DIMM i are un timp de acces de 12 ns (PC 100 RAM), respectiv de numai 8 ns (PC 133 RAM). Acest tip de memorie RAM este numit sincron deoarece este capabil s se sincronizeze cu viteza plcii de baz. Memoria DDR-SDRAM (Double Data Rate-Synchronous DRAM). Cel mai nou tip de memorie RAM, care este deocamdat suportat doar de puini productori de plci de baz, este DDR-SDRAM. Acest tip de memorie RAM este capabil s transfere date de dou ori n cursul unui singur ciclu al ceasului plcii de baz (care este msurat n MHz). Aceasta nseamn c acest tip de memorie RAM poate fi de dou ori mai rapid dect celelalte tipuri de memorie RAM. Memoria DDR-SDRAM este montat n module DIMM. Ca o concluzie, cu ct exist mai mult memorie RAM pe un sistem, cu att performanele sistemului vor fi mai bune. Adugarea de mai mult memorie RAM la orice calculator va spori rata de transfer n sistem i, n multe cazuri, va oferi chiar un spor de performan mai mare dect cel obinut prin trecerea la un procesor mai rapid. O. Un alt tip de memorie RAM aprut recent pe pia este RDRAM (Rambus DRAM). Aceast memorie a fost dezvoltat de compania Rambus inc. Memoria RDRAM este un tip de memorie DRAM extrem de rapid i poate funciona la 600 MHz. n prezent, memoria RDRAM este utilizat n unele plci de accelerare grafic. Cu toate acestea, Intel are un acord de licen cu Rambus pentru a utiliza tehnologia RDRAM la viitoarele plci de baz Intel.

2.1.3 Hard discurilePrimul hard disc disponibil pentru calculatorul IBM PC original avea o capacitate de 10 MB (10 milioane de bytes). Astzi este un lucru obinuit pentru hard discuri (sau discuri fixe) s aib o capacitate de peste 40 GB (adic 30 miliarde de bii). Hard discurile sunt mprite n dou mari categorii: discuri IDE i discuri SCSI. Un disc IDE (Integrated Drive Electronics) este un hard disc (sau un alt dispozitiv, cum ar fi unitatea CD-ROM) n care controller-ul pentru disc este construit chiar n discul respectiv. Un disc IDE este conectat la placa de baz folosind o panglic. Fiecare conector IDE de pe placa de baz suport maxim dou discuri IDE. Plcile de baz au de regul doi conectori IDE, ceea ce nseamn c pe un calculator pot fi instalate maxim patru discuri IDE (incluznd aici hard discurile i unitile CD-ROM). O. Cel mai nou standard disponibil n materie de discuri este EIDE (En-hanced IDE). El ofer rate de transfer a datelor mai mari i poate suporta dispozitive de stocare mai mari dect standardul IDE. Hard discurile SCSI (Small Computer System Interface) sunt ataate la un controller SCSI (plasat n unul din sloturile de extensie ale plcii de baz sau construit direct pe placa de baz, n cazul serverelor). Controller-ele SCSI permit ataarea mai multor discuri (pn la apte). Prin urmare, discurile SCSI reprezint oarecum standardul pentru calculatoarele server. n11


ceea ce privete componentele hardware pentru servere, hard discurile SCSI sunt preferate discurilor IDE, deoarece ele ofer un spor de performan de 12%, n comparaie cu discurile IDE similare. De asemenea, numai dou discuri IDE pot fi conectate la placa de baz prin intermediul aceleiai panglici (limitnd un calculator la maxim patru discuri IDE conectate la placa1 de baz). Pe de alt parte, un controller SCSI va suporta pn la apte discuri, ceea ce face mai uoar construirea configuraiilor multi-disc.

2.1.4 MicroprocesoareleAceste componente proceseaz informaiile binare furnizate de ctre utilizator sau primite de la diferite dispozitive ale calculatorului, cum ar fi placa de interfa pentru reea. Viteza procesorului este msurat n MHz sau GHz. Procesorul Intel utilizat de primul calculator IBM PC avea viteza de 8 MHz. n prezent sunt disponibile procesoare care ruleaz la peste 3600 MHz. Procesoarele sunt fabricate de o serie de companii diferite ca: Intel, Motorola, Cyrex i AMD. Selectarea tipului de procesor i a vitezei acestuia va depinde, din punctul de vedere al reelei, de tipul de calculator pe care l configurai: main client sau un server de reea. Procesoarele mai rapide reprezint o cerin obligatorie pentru un server care trebuie s proceseze un numr mare de solicitri de date din partea utilizatorilor din reea. Microprocesorul reprezint cea mai important realizare a industriei electronice a ultimelor decenii. Apariia sa este legat de necesitatea producerii unor circuite integrate pe scar larg (LSI) universale, apte de a fi utilizate ntr-o gam extins de aplicaii. Pn la crearea microprocesorului, circuitele LSI erau proiectate pentru o aplicaie anume, ceea ce limita foarte mult extinderea masiv a produciei acestora. Era necesar un nou concept n ceea ce privete funcionalitatea unui asemenea circuit, flexibilitatea utilizrii lui. Aceast varietate de funcii i posibiliti, permind realizarea, cu un numr redus i standardizat de circuite integrate, a diverse sisteme automate complexe, a fost implementat cu ajutorul sistemelor microprocesor. Legat prin interfee specifice de lumea nconjurtoare, un astfel de sistem are posibilitatea culegerii de informaii din exterior (mrimi numerice, analogice, semnalizri), a prelucrrii lor (diveri algoritmi de calcul i decizie), i a acionrii spre exterior (dnd comenzi numerice, analogice, semnalizri diverse, comunicnd rezultatele operaiilor efectuate, etc.). Prelund, uneori chiar dezvoltnd structura funcional de baz a oricrui calculator electronic clasic, aceast gam deosebit de larg de sisteme, denumite microcalculatoare, poate implementa aplicaii limitate doar de marginile imaginaiei omeneti. Aria lor de utilizare este considerabil mrit fa de cea a calculatoarelor electronice mari, prin dimensiuni mult reduse, funcionare nepretenioas din punct, de vedere al condiiilor de mediu ambiant, fiabilitate ridicat, vitez de lucru comparabil (tot mai mare la tipurile noi de microprocesoare), i, nu n ultimul rnd, preul, n scdere exponenial, al acestor tipuri de echipamente. Utilizatorii actuali, ct i cei poteniali, ai acestor puternice instrumente, trebuie s stpneasc ntr-o oarecare msur noiunile fundamentale, att ale structurii constructive (hardware) a microcalculatoarelor, ct i a celei referitoare la programarea lor (software). Pe de o parte, cel ce implementeaz structura unui astfel de sistem trebuie s cunoasc disponibilitile de programare (setul de instruciuni) ale microprocesorului utilizat, iar cel ce12


utilizeaz sistemul are nevoie de informaii constructive i funcionale pentru a implementa n mod optim, ca performane, o aplicaie dat (prin realizarea unui program adecvat). Pentru punerea n acord a cunotinelor de baz, necesare la nelegerea principiilor de funcionare ale unui microprocesor, ale programrii acestuia, aceast prezentare face o trecere n revist a noiunilor fundamentale legate de sistemele microprocesor.

2.2 Calculatoare n reeaO reea reprezint o simpl colecie de calculatoare dintr-un anumit amplasament, care au fost legate mpreun folosind un anumit mediu de conectare (cablu de cupru, de exemplu), pn la o uria reea global, cum este Internet-ul, care folosete o serie de medii diferite de conectare, inclusiv tehnologia transmisiilor prin satelit. Reeaua poate fi astfel utilizat pentru transmiterea de date, aplicaii vocale i chiar video. Reelele sunt compuse din calculatoare, cabluri i alte dispozitive, cum ar fi hub- uri, comutatoare i rutere (toate aceste dispozitive sunt discutate n acest paragraf), care formeaz infrastructura reelei. Unele dispozitive, cum ar fi plcile de interfa pentru reea, servesc drept conexiune a calculatoarelor n reea. Dispozitive precum comutatoarele sau ruterele asigur reelei strategiile de control al traficului. Pentru transferul de date dintr-un loc ntr-altul pot fi utilizate, de fapt, tot felul de tehnologii diferite, incluznd aici cablurile, undele radio i chiar tehnologia microundelor. Reelele pot fi utilizate pentru sarcini simple, precum partajarea unei imprimante, sau pot fi utilizate pentru aplicaii mai avansate, cum ar fi un sistem complex point - of - sale i o video conferin la nivel mondial. Toate reelele, indiferent c sunt de mici sau mari dimensiuni, sunt de obicei create astfel nct utilizatorii din reea s poat partaja resurse i s comunice. Prezentm cteva dintre motivele pentru conectarea calculatoarelor n reea: - Partajarea fiierelor. Conectarea calculatoarelor n reea face extrem de facil pentru utilizatorii din reea partajarea fiierelor aplicaii. Fiierele de pe calculatorul unui anumit utilizator pot fi partajate n reea sau anumite fiiere pot fi plasate pe un server de fiiere, care ofer o locaie central i unic pentru toate fiierele de care au nevoie utilizatorii din reea. - Partajarea componentelor hardware. Utilizatorii pot partaja dispozitive precum imprimante, uniti CD-ROM i hard discuri. Dup ce au fost conectate n reea, calculatoarele pot partaja propriile dispozitive locale, cum ar fi o unitate CD-ROM i hard discurile,sau pot profita de avantajul imprimantelor sau al altor dispozitive de mare vitez care sunt furnizate de un anumit server din reea. - Partajarea programelor. Aplicaiile precum foile de date i procesoarele de text pot fi rulate n reea. Acest lucru v permite s pstrai majoritatea fiierelor care formeaz aplicaia pe un server special de aplicaii din reea. Acest lucru face mai uoar instalarea programelor pe un calculator (deoarece se poate efectua prin reea). De asemenea, actualizarea aplicaiilor este mai uoar, deoarece trebuie efectuat numai pe server. - Comunicarea ntre utilizatori. Reelele permit utilizatorilor s profite de avantajele mediilor de comunicare de genul potei electronice, grupurilor de discuii sau video conferinelor. Deoarece fiierele vocale, de imagini i video pot fi transferate n reea ca simple date, comunicarea n reea cu certitudine nu se va limita doar la mesaje de tip text.13


- Jocurile n reea. Chiar dac acesta nu reprezint cu siguran un motiv pentru conectarea la reea a calculatoarelor dintr-o companie persoanele care i construiesc acas reele peer-topeer pot profita de numeroasele jocuri pe calculator care ofer suport pentru mai muli juctori ntr-o reea. O. Reelele nu sunt reele doar pentru c ele conin strategii de conectare extrem de sofisticate. Dou calculatoare pe care ruleaz sistemul de operare Windows ME pot fi conectate prin intermediul porturilor COM (cunoscute i sub denumirea deporturi seriale), printr-un singur cablu serial. Este oare aceasta o reea? Bineneles, ea permite partajarea resurselor ntre cele dou calculatoare i, prin urmare, corespunde definiiei fundamentale a unei reele. n discuia de fa despre reelele de calculatoare vom analiza dou entiti distincte: reelele locale (LAN) i reelele de arie larg (WAN). O reea local (local area network, LAN) reprezint o colecie de calculatoare personale i alte dispozitive periferice conectate ntr-un anumit amplasament. O reea de arie larg (wide area network, WAN) reprezint o colecie de reele locale aflate n amplasamente diferite, conectate mpreun prin utilizarea tehnologii WAN. n reelele compuse din mai multe calculatoare vei ntlni dou tipuri diferite de calculatoare care opereaz n reea: clieni i servere. Calculatoarele client asigur utilizatorilor conectarea la reea. Severele, de fapt deservesc toate resursele care sunt disponibile n reea de la fiiere la oficii de pot electronic. O reea nu numai c ofer posibilitatea de a partaja resurse gsite local n reea (cum ar fi o imprimant partajat de mai muli utilizatori dintr-un mic birou), dar faptul c reeaua exist nseamn c aceast reea local poate s fie conectat la alte reele. Majoritatea reelelor, de mici i mari dimensiuni, sunt de asemenea conectate acum la Internet, ceea ce nseamn c potenialul de partajare a resurselor i comunicaiilor este aproape nelimitat. Unul dintre argumentele cele mai solide pentru care o companie se decide s-i conecteze calculatoarele ntr-o reea este acela ca toi utilizatorii si s fie ,,conectai la reeaua global care este Internet-ul. Dei mai multe super calculatoare au fost inventate i nainte de 1950, piaa iniial de sisteme mainframe (care nu era nici pe departe att de mare, datorit dimensiunilor i costurilor acestor calculatoare) a fost dominat de compania International Busines Machines (IBM). n august 1981 a fost lansat calculatorul personal IBM PC. Dei nu a fost singurul calculator personal important disponibil n anii 1980 (n 1984 a fost lansat Aplle Macintosh), calculatorul IBM PC a devenit rapid un standard pentru mediile de afaceri. Deoarece sistemul de operare pentru IBM PC (i anume DOS) nu era deinut integral de IBM (Microsoft a comercializat programul MS-DOS i altor productori de calculatoare personale), au aprut rapid pe pia i clone ale IBM PC. Acest lucru a fcut din calculatorul personal un instrument pe care i-l puteau permite chiar i persoanele fizice i companiile de cele mai mici dimensiuni. Dezvoltarea aplicaiilor software pentru mainile care rulau programe DOS a explodat n anii 1980, consolidnd astfel rolul calculatorului personal drept principal cal de btaie n domeniul calculelor din lumea afacerilor. Cu toate acestea, faptul c aceste calculatore erau dispozitive14


independente nsemna c utilizatorii nu puteau, de fapt, s colaboreze i partajeze resurse cu rapiditate. Calculatorul personal, n esen, i izola utilizatorul. Conectarea calculatoarelor personale n reea Deoarece IBM a adus pe pia n 1981, un dispozitiv de calcul independent i descentralizat (calculatorul personal), v-ai putea gndi c teoria, dispozitivele hardware i software utilizate pentru conectarea calculatoarelor personale n reea urmau s se dezvolte abia dup aceast dat. De fapt, problemele legate de conectare calculatoarelor personale n reea fuseser rezolvate nc nainte de 1980 de ctre ingenioii ingineri de la centrul de cercetare din Palo Alto (PARC) al corporaiei Xerox. Acetia nu numai c au creat Alto, un calculator dotat cu o interfa grafic cu utilizatorul (GUI) i mouse, dar au dezvoltat i dispozitivele hardware i software pentru conectarea calculatoarelor i imprimantelor mpreun, ntr-o reea local. n 1976, Robert Metcalfe i David Boggs, cercettori la Centrul de cercetare din Palo Alto, au publicat un articol intitulat Ethernet: Comutarea pachetelor distribuite pentru reelele locale de calculatoare. Ethernet-ul a fost dezvoltat n continuare de firmele Xerox, Intel i DEC i reprezint i azi cea mai popular arhitectur din lume pentru conectarea calculatoarelor personale n reea. Pe msur ce calculatoarele personale au obinut supremaia n lumea dispozitivelor de calcul, au fost dezvoltate i alte arhitecturi de reea, cum ar fi arhitectura Token-Ring de la IBM. Multe companii noi precum 3 Com i Cisco Systems, au aprut n anii 80 i 90 i au crescut extrem de rapid, pe msur ce cererea de plci de interfa pentru reea i alte dispozitive de conectare la reea s-a extins, n paralel cu evoluia i vnzrile de calculatoare personale. Clieni i servere Dei o parte din sistemele de operare pentru calculatoarele personale disponibile astzi (precum Windows i Apple OS) ofer suport pentru conectarea la reele peer-to-peer (discutat n cele ce urmeaz), n majoritatea cazurilor gndim o reea ca fiind alctuit din clieni i servere. Un client este un calculator care permite utilizatorului sau utilizatorilor s se logheze la o reea i s profite de avantajele resurselor disponibile n reeaua respectiv. Pe un calculator client va rula un sistem de operare client (client operating system), cum ar fi Windows 2000 Professional sau Windows ME. Scopul clientului este de a-l introduce pe utilizator n reea. Prin urmare, calculatoarele client nu au, de obicei, puterea de procesare, spaiul de stocare sau memoria care se gsesc pe un server, deoarece clientul nu trebuie s serveasc resurse pentru alte calculatoare din reea. Un server, pe de alt parte, este de obicei un calculator mult mai puternic, pe care ruleaz un sistem de operare n reea (Network Operating System, NOS). Serverul asigur administrarea centralizat a reelei i deservete resursele disponibile n reea, cum ar fi imprimante sau fiiere (sistemul de operare n reea asigur serverului aceste posibiliti). Administratorul serverului decide cine se poate i cine nu se poate loga la reea i ce resurse pot accesa diferii utilizatori. Majoritatea gospodriilor locale sunt formate din mai muli clieni i cteva servere. n timp ce un server controleaz ntotdeauna logrile utilizatorilor, alte servere pot fi specializate n a

15


oferi anumite tipuri de resurse (cum ar fi serverele de tiprire i serverele de fiiere). Figura 2.1 prezint diagrama unei reele tipice de calculatoare personale.

Figura 2.1

n mod evident, ordinul de marime al unei reele va depinde de faptul dac reeaua este utilizat de o companie gigant sau dac ea a fost construit pentru o afacere derulat de acas. De exemplu, o reea pentru acas i una pentru o companie vor utiliza probabil amndou hub-uri ca modalitate de conectare fizic a calculatoarelor. Dar reeaua de acas nu va avea n mod obligatoriu servere de reea i servere de tiprire, care sunt necesare pentru a oferi servicii numrului mare de utilizatori aflai ntr-o companie gigant. Este posibil s auzii expresia staie de lucru utilizat n paralel cu termenul de client cu referire la calculatoarele folosite de utilizatorii din reea pentru a accesa reeaua. n realitate, staia de lucru se refer mai des la mainile client mai sofisticate, care necesit mai mult memorie i putere de procesare pentru a rula un software mai complex, cum ar fi cel de proiectare utilizat de ingineri. Faptul c ntr-o reea exist dou tipuri de calculatoare clieni i servere nseamn c oamenii din reea vor juca i ei roluri diferite. Utilizatorii reprezint cea mai mare parte dintre persoanele pe care le vei gsi ntr-o reea de calculatoare personale. Ei sunt acolo pentru a accesa resursele reelei. Un utilizator are nevoie de un nume de logare i de o parol pentru a obine accesul la reea. Persoana care joac rolul de gestionar al reelei este administratorul de reea. Administratorul controleaz serverele de reea. Asta nseamn c accesul la reea i nivelul de acces sunt controlate de administrator, utiliznd instrumentele furnizate de sistemul de operare pentru reea. Majoritatea sistemelor de operare n reea furnizeaz administratorului de reea posibilitatea de a monitoriza utilizarea reelei, inclusiv logrile utilizatorilor. De asemenea, de obicei sunt disponibile i instrumente pentru monitorizarea parametrilor hardware, cum ar fi utilizarea memoriei i a procesorului de pe un server. Administratorul este responsabil, de asemenea, pentru prevenirea accidentelor i securizarea resurselor reelei mpotriva atacului din exterior i a infectrii cu virui. Unul dintre cele mai dificile aspecte ale activitii de administrator de reea este s-i convingi pe utilizatori c nivelele de acces i politicile de securitate folosite n reea sunt acolo cu un scop, iar scopul este acela de a proteja resursele importante ale companiei, care se gsesc n reea. Dei administratorii de reea sunt de obicei considerate de ctre utilizatori nite dictatori de doi bani sau indivizi obsedai de controlul absolut, administratorii se confrunt, de regul, cu ore ndelungate i cu mult munc pentru a-i menine reelele n stare de funcionare.

16

CAPITOLUL 3. Probleme Algoritmic RezolvabilePentru reprezentarea unui algoritm, este necesar un anumit limbaj. Pentru oameni, acesta poate fi, n principiu, orice limbaj natural. Totui, limbajele naturale nu sunt suficient de riguroase pentru a fi folosite n acest scop, astfel c au fost introduse diferite limbaje artificiale destinate special pentru reprezentarea algoritmilor. Cele mai rspndite dintre acestea, n cazul cnd algoritmii respectivi sunt destinai oamenilor, sunt pseudecodul i schema logic. Reprezentarea algoritmilor destinai calculatoarelor se face prin limbaje de programare. Pseudocodul este un limbaj de reprezentare a algoritmilor asemntor cu limbajul natural, dar n care se folosete numai un set strict limitat de construcii sintactice riguros definite, astfel nct s nu poat da natere la interpretri diferite. El este totui mai slab formalizat dect limbajele de programare, deoarece se adreseaz omului i nu mainii. Schema logic este reprezentarea grafic a algoritmului, n care pentru fiecare tip de aciune se folosesc anumite simboluri grafice specifice, iar pentru a indica ordinea executrii aciunilor se folosesc sgei. Se observ c se folosesc simboluri specifice tipurilor de instruciune, respectiv: trapez pentru operaii de intrare/ieire, romb pentru decizie, dreptunghi pentru calcul i atribuire, dreptunghi cu coluri rotunjite pentru Start i Stop. Avantajul schemei logice fa de pseudocod este c, n cazul algoritmilor mici, permite o mai bun urmrire a fluxurilor de instruciuni. Acest avantaj se pierde ns atunci cnd numrul instruciunilor este mare. Vom trece acum n revist cteva exemple de probleme care se rezolv prin algoritmi, accentund modul lor de reprezentare ct i caracterul lor dinamic. A. n mod tradiional ncepem cu algoritmul lui Euclid pentru calculul c.m.m.d.c. a dou numere ntregi i pozitive M i n. Vom prezenta o variant a algoritmului lui Euclid (datorat lui Nicomachus i obinut la aproximativ 400 de ani dup Euclid), n care se folosesc numai operaiile de scdere i comparare:Intrarea: numerele ntregi pozitive m0,n0. Iesirea: c.m.m.d.c. (m0, n0) O forma de prezentare a algoritmului lui Nicomachus este urmatoarea: N0./Intrarea/: Se atribuie m := m0, n := n0. N1./Este egalitate?/: Daca m = n, atunci raspunsul este m si stop. N2./Comparatia/: Daca m > n, atunci m = m - n; se merge la N1. N3. /Revenirea/. Se pune n = n - m si se merge la N1.

Algoritmul lui Nicomachus descrie o anumit dinamic, o evoluie n timp discret a coninutului variabilelor m i n. Timpul este msurat prin numrul de execuii ale ciclurilor (I) (sau respectiv(II)) la care se adaug intrarea i ieirea. n ciclul (I) executm operaia n = n m (adic, din coninutul lui n la acel moment, s scdem coninutul lui m, la acelai moment iar m rmne neschimbat). n ciclul (II) executm m = m n, iar n rmne neschimbat. n cazul17

CAPITOLUL 3. Probleme Algoritmic Rezolvabile

egalitii, m i n nu se vor modifica (procesul ia sfrit). n schema de mai sus am lucrat cu constante (m0, n0) i variabilele m, n. O variabil (de exemplu m) are un nume (m) i un coninut. Coninutul variabilei se schimb n procesul execuiei algoritmului. n blocul de decizie se compar coninuturile actuale ale variabilelor m i n, i se iese pe una din cele trei ramuri, potrivit relaiei existente. n sfrit, am lucrat cu operaia de atribure, care n forma cea mai simpl se scrie m = n i are semnificaia urmtoare: coninutul lui m se distruge i este nlocuit cu valoarea coninutului lui n, iar acesta din urm rmne neschimbat. Nu trebuie confundate, dei ntrebuineaz acelai semn, relaia de egalitate i operaia de atribuire. n urma execuiei operaiei m = n coninuturile variabilelor m i n sunt egale, dar execuia operaiei m = n produce n general un efect diferit de cel al operaiei n = m (de exemplu dac m = 5, n = 1 i executm m = n, atunci m = 1, n = 1, iar dac n = m, m = 5, n = 5). Dac n membrul drept al unei operaii de atribuire se afl o expresie E, atunci pentru a executa operaia m = E, se evalueaz mai nti E i apoi se atribuie lui m rezultatul obinut. Acesta presupune c E poate fi evaluat! Iat cum evolueaz calculul n cazul m = 15 i n = 35:N0: m = 15, n = 35 N1: N2: N3: m = 15, n = 35 - 15 =20 N1: N3: m = 15, n =20-15= 5 N1: N2: m = 15-5=10, n = 5 N1: N2: m=10-5=5, n=5 N1:Afiseaza cmmdc(15,35)=5 STOP

Apar urmtoarele ntrebri: se termin ntotdeauna algoritmul? Dac algoritmul se termin, atunci rspunsul este totdeauna cel dorit, adic c.m.m.d.c. al numerelor m0, n0 ? A priori, lucrurile sunt relativ clare, dar s lum un exemplu:N0: N1: N2: N1: N2: N1: m = 1, n = 0 m = 1 - 0 =1, n = 0 m = 1 - 0 = 1, n = 0 -

Procesul nu se sfrete niciodat! De ce ? rspunsul este simplu: datele de intrare nu sunt n domeniul de aplicabilitate al algoritmului (n0 = 0). Vom demonstra c pentru orice m0, n0 ntregi i pozitive, algoritmul se termin dup un numr finit de pai iar rezultatul produs este c.m.m.d.c. (m0, n0). Pentru aceasta vom construi irurile de numere ntregi pozitive (mk)k i (nk)k definite recursiv astfel:

mk

mk1

nk , daca mk , altfel

nk

mk ,

nk

nk1

mk , daca nk , altfel

mk

nk ,

18


cu m0 i n0 ca valori iniiale. Se observ c mk(nk) reprezint coninutul variabilei m (respectiv n) la momentul k. Lema 1. Algoritmul lui Nicomachus se termin dup un numr finit de pai dac exist k astfel nct mk = nk. 0

Demonstraie: Algoritmul se termin dac testul N1 este ndeplinit, adic exist un moment j 0 cu mj= nj. Lema 2. algoritmul lui Nicomachus este corect dac exist k c.m.m.d.c.(m0, n0). 0 astfel nct cu mk=nk =

Demonstraie: Dac algoritmul este corect, atunci el se termin dup un numr finit de pai, deci prin Lema 1. exist j 0 cu mj = nj. Conform lui N1 i ipotezei, mj = c.m.m.d.c. (m0,no). reciproc, din mk = nk = c.m.m.d.c. (m0,n0) rezult, prin Lema 1, c algoritmul se termin dup un numr finit de pai i rezultatul este c.m.m.d.c. (m0,n0) (prin pasul N1), adic algoritmul este corect. Am redus problema noastr privind evoluia procesului dinamic al execuiei algoritmului lui Nocomachus la o anumit proprietate matematic a irurilor (mk), (nk). Spunem c aceste iruri formeaz un model al comportrii algoritmului. Uitnd de motivaia ce a condus la construirea irurilor (mk) i (nk), ne ocupm de acestea numai din punct de vedere matematic, Lema 3. Pentru irurile (mk) i (nk) definite mai sus exist t c.m.m.d.c. (m0,n0). 0 astfel nct mt = nt =

Demonstraie: Fie xj = mj + nj. Se observ c xj este ntreg pozitiv i xj+1 = xj, oricare ar fi j 0. Exist deci t 0 cu xt = xt+1 = . Din definiia lui xj rezult imediat c xj+1 = xj implic mj = nj. Rmne decide artat c mt = nt = c.m.m.d.c. (m0, n0). Vom observa c pentru orice j 0 c.m.m.d.c. (m0, n0) = c.m.m.d.c. (mj, nj) (prin inducie dup j). Verificarea fiind evident, demonstraia este ncheiat. n rezumat, avnd o funcie f: A B, vom spune c un algoritm de calcul pentru f este finit dac pentru orice a A, algoritmul se termin pe intrarea a dup efectuarea unui numr finit de pai; algoritmul este corect dac este finit i pentru orice a A, la sfrit algoritmul produce valoarea f(a). Studiul unui algoritm nu trebuie ncheiat odat cu elaborarea i demonstrarea corectitudinii sale, ci continuat cu analiza sa. Prin analiza unui algoritm nelegem n principal determinarea necesarului de memorie precum i timpul cerut de executarea lui, adic studiul eficienei sale. Analiza algoritmilor const n urmtoarele: 1. Determinarea mrimii memoriei suplimentare necesare; 2. Determinarea timpului necesar execuiei algoritmului; 3. Determinarea optimalitii algoritmului. Vom detalia 2. Determinarea timpului necesar execuiei algoritmului n funcie de numrul de date de intrare. Fie T(n) timpul cerut de un algoritm oarecare; dac termenul dominant n expresia T(n) este f(n), vom folosi scrierea: T(n) = O(f(n)), care exprim faptul c:

19


limn

T ( n) 1. f ( n)

n general ns este greu (dac nu imposibil!) de determinat o expresie pentru T(n), deci implicit pentru f (n). Pentru unii algoritmi este posibil s determinm o valoare minim i una maxim pentru T(n), valori n care termenul dominant difer doar printr-o constant multiplicativ. Spunem c: T(n) = O(f(n)), dac ( ) C1 i C2, precum i n0 astfel nct: C1f(n) T(n) C2f(n), nn0. n alte situaii mai complicate se poate pune problema doar gsirii limitei superioare a expresiei timpului necesar. Spunem c: T(n) = O(f(n)), dac ( ) dou constante C, n0 >0 astfel nct T(n) Cf(n), nn0. Evident vom cuta s determinm o cea mai mic astfel de funcie f i pentru aceasta o cea mai mic valoare C. Faptul c intereseaz comportarea valorii expresiei numrului de calcule pentru valori mari ale lui n mai are nc un aspect ce rezult din exemplul urmtor. S presupunem c ntr-un algoritm ce prelucreaz un vector A = (a1, , an) intervin numai dou operaii notate i i anume de n, respectiv n3 ori; n plus operaia necesit un timp de 10.000 de ori mai mare dect operaia . Deci pentru n < 100, operaiile necesit mai mult timp dect operaiile de . Evident este greit s lum n considerare numai operaia deoarece limn

n3 10000 n

.

De aceea, putem considera c toate operaiile elementare care intervin ntr-un algoritm necesit acelai timp. Mai menionm c practica a impus ca acceptabili numai algoritmii comportare n timp polinominal, adic pentru care ( ) k>0 astfel nct T(n) = O(nk). Algoritmii cu comportare exponenial sunt considerai ca inacceptabili i de aceea se ncearc nlocuirea lor cu algoritmi cu comportare n timp polinomial. Revenim la analiza formei de reprezentare a algoritmului lui Nicomachus. Instruciunile folosite se mpart n urmtoarele categorii: instruciuni de intrare (N0); instruciuni de test (N2); instruciuni de salt (se merge la N1); instruciuni de evaluare i atribuire (se pune n = n m); combinaii ale instruciunilor descrise mai sus (N2).

Instruciunile de test combinate cu cele de salt, asigur posibilitatea efecturii repetate a unor grupuri de instruciuni, o puternic proprietate de calcul a algoritmilor. n exemplul nostru am folosit schema: if cond then S1 else S2 reprezentat prin schema logic:

S2

NU

cond ?

DA

S1

20


cu urmtoarea semnificaie: dac la momentul execuiei condiia logic cond este adevrat, atunci se trece la execuia blocului n caz contrar se execut blocul S 2. De exemplu, n N2 cond S1 S2 :m>n :m = m n; se merge la N1 :N3

O alt form de execuie repetitiv este oferit de schema: while cond do S reprezentat sub forma schemei logice:

NU

cond ?

DA

S

cu semnificaia: atta timp ct condiia logic cond este ndeplinit se execut blocul S (mai precis: se testeaz cond i n cazul n care ea este ndeplinit se execut blocul S i apoi se revine la testarea condiiei cond .a.m.d.). n momentul n care cond nu este ndeplinit se iese din schem, trecndu-se la execuia instruciunii urmtoare. De exemplu, algoritmul lui Euclid, n forma uzual poate fi reprezentat astfel: E0/Intrarea/: Se pune m = n0, n = n0 E1/Comparaia/: while m > 0 do t = n mod m (restul mpririi lui n la m), n = m, m = t E2/Final/: Rezultatul este n; STOP. O a treia form de schem repetitiv este repeat S until cond reprezentat prin schema logic:

NU

S

cond ?

DA

cu semnificaia: execut S atta timp ct cond nu este satisfcut. De exemplu, algoritmul care calculeaz c.m.m.d.c. pornind de la definiie utilizeaz aceast construcie: D0/Intrarea/: Se pune m = m0, n = n0 D1/Iniializare/: Se pune i = min(m, n) + 1 D2/Comparaia/: repeat i = i 1 until (i divide m i i divide pe n). D3/Final/: Rezult este i; STOP. Se observ c n schema while se trateaz validitatea lui cond i apoi se execut S, existnd posibilitatea ca S s nu fie executat niciodat. n contrast, n schema repeat blocul S se execut cel puin odat i apoi se trece la testarea condiiei cond.21


Exerciii a) Demonstrai finitudinea i corectitudinea algoritmului lui Euclid. b) Artai c dac min(m0, n0) este format din p cifre zecimale atunci numrul de execuii ale pasului E1 n algoritmul lui Euclid este cel mult 5p. c) Artai c cel mai nefavorabil caz n aplicarea algoritmului lui Euclid se obine cnd m = ui, n = ui+1. unde u1 = u1 = 1, ui + 2 = ui + 1 + ui este irul lui Fibonacci. Exerciiu rezolvat. Algoritmul urmtor (creditat de MANNA lui Dijkstra) calculeaz simultan c.m.m.d.c. i c.m.m.m.c. a dou numere naturale strict pozitive.P0/Intrarea/: Pune x1 = m0, x2 = n0 P1/Initializare/: Pune x3 = x2, x4 = 0 P2/Comparatia/: while x1 x2 do: while x1 > x2 do: x1 = x1 - x2 x4 = x4 + x3 while x1 < x2 do: x2 = x2 - x1 x3 = x4 + x3 P3/Final/: Pune y = x3 + x4, x = x1. Rezultatul este: x = c.m.m.d.c. (m0, n0), y = c.m.m.m.c. (m0, n0); STOP. Invariantul schemei este: x1x3 + x2x4 = m0n0. Demonstratie. Initial: x1 = m0, x2 = n0 x3 = x2 = n0 x4 = 0 x1x3 + x2x4 = m0n0 Inductiv: x1 > x2 x1 = x1 - x2 x4 = x4 + x3 x1x3 + x2x4 = (x1 - x2)x3 + x2(x3 + x4) = = x1x3 - x2x3 + x2x3 + x2x4 = m0n0 x1 < x2 x1x3 + x2x4 = x1 (x3 + x4) + (x2 - x1)x4 = m0 - n0 x2 = x2 - x1 x3 = x3 + x4

Algoritmul se termin deoarece reinnd c: i) instruciunile marcate cu chenar i P1 nu afecteaz dect variabilele x3, x4, iar ii) restul este chiar algoritmul lui Nicomachus, putem aplica Lema 3. La fel x = c.m.m.d.c. (m0,n0) este corect. Rmne de artat c y = c.m.m.m.c. (m0,n0). Invariantul ne d: x1x3 + x2x4 = m0n0, x1 = x2, c.m.m.d.c. (m0, n0)(x3 + x4) = m0n0 deci:y x3 x4 m0 n0 = c.m.m.m.c. (m0, n0) c.m.m.d.c.(m0 ,n0 )

B: Evaluarea unui polinom ntr-un punct. Fie f = a0 + a1x ++ anxn un polinom din Q[x] i q Q. Urmtorul algoritm calculeaz f(q) pornind de la definiie:

22

CAPITOLUL 3. Probleme Algoritmic Rezolvabile Input: a0, ..., an, q s = a0, r = 1 for i = 1 to n do r = r q, s = ai r + s return s.

Acest algoritm execut 2n nmuliri i n adunri. O mbuntire a sa a fost propus de Isaac newton (17119 i apoi de W.G. Horner (1819), metod care poart numele de schema lui Horner. Ea se bazeaz pe urmtoarea rescriere a polinomului f: f = a 0 + x(a1 + x(a2 + + x(an-1+ xan) ))Input: a0, ..., an, q s = an for i =1 to n do s = sq + an-i return s

Acest algoritm are nevoie de n nmuliri i n adunri. Exerciiu. Demonstrai corectitudinea algoritmilor de mai sus. Demonstrai optimalitatea schemei lui Homer n raport cu numrul de operaii aritmetice (+, -, , /). C. Cutarea binar. Fie a1 determine o valoare 1 j=0. ja2 ... an un ir de numere raionale i x Q. Se cere s se

n astfel nct x = aj. Dac un astfel de j nu exist, atunci se pune

Exerciiu. Construii un algoritm care caut secvenial pe x n irul (ai). O alt posibilitate este s mprim o situaie iniial i = (n, a1, , an,x) n trei situaii n raport cu un indice k {1, , n} : I1 = (k-1, a1, , ak-1,x), I2 = (1,ak,x), I3 = n-k, ak+1, , ak,x) i s comparm p x cu ak. Dac x = ak, atunci j = k i cazurile I1, I3 nu mai sunt necesare n analiz. Dac x < a k, atunci pentru I2 i I3, j = 0; prin urmare continum cu analiza cu I1. n fine, dac x > a k, I1, I2 nu mai sunt necesare i continum doar cu I3. Dac alegerea lui k se face ntotdeauna ca elementul din mijloc, atunci cutarea se numete binar i poate fi reprezentat prin urmtorul algoritm:Input n , a1, , an, x low = 1, high = n while {low high do mid =[(low high)/2] if x < amid then high = mid 1 else if x > amid then low = mid + 1 else return j = mid; stop} return j = 0; stop.

S artm corectitudinea algoritmului (finitudinea sa este lsat ca exerciiul!). Dac n = 0, atunci grupul while este ignorat i se obine n mod corect j = 0. Astfel, n cadrul ciclului while x este comparat cu elementele alow, alow1, , amid, , ahigh. Dac x = amid, atunci algoritmul se termin cu j = mid. Astfel aria de comparaie se micoreaz (low = mid + 1 sau high = mid 1), fr a se afecta rezultatul cutrii (!). Cnd low : higher, j = 0.

23


Lema 4. Dac n comparaii.

[2k-1, 2k)

N, atunci algoritmul cutrii binare execut cel mult k

Demonstraie. Procedm prin inducie dup k (reamintim c k numrul comparaiilor este x : amid!). dac k = 1, atunci 20 n < 2, deci n = 1 i avem de efectuat o singur comparaie. Presupunem c enunul lemei este corect pentru un k 2 i l probm pentru k + 1. Fie deci 2k n < 2k+1. Vom deosebi dou situaii: a) Dac n = 2k+1 1, deci mid = [(n + 1)/2] = 2k. n urma comparaiei x : amid vom opri calculul (dac x = amid) sau vom trece de la irul a1, , an la irul a1, a2, , a2k+1-1, dac x > a2k; n fiecare din cazuri noul n fiind 2k + 1 [2k-1, 2k), deci putem aplica ipoteza de inducie. b) Dac n < 2k 1, deci 2k + 1 n+1 < 2k+1, 2k-1< (2k + 1)/2 (n+1)/2 Settings => Taskbar & Start Menu (sau clic dreapta pe o zon liber a barei de task-uri i alegerea opiunii Properties din meniul contextual afiat). 2. n pagina Start Menu Progmms, se acioneaz butonul Add. 3. n fereastra de dialog Create Shortcut, n caseta de text Command line, se introduc calea i numele de fiier al programului Excel (Excel.exe). Dac nu se cunoate calea exact ctre fiierul program, se folosete butonul de navigare Browse, apoi se execut dublu clic pe pictograma Excel. 4. Next continu procedura. 5. Se deruleaz caseta Select folder to place shortcut in (selectarea folderului n care va fi plasat scurttura) pn se gsete StartUp. Se execut clic pe acesta. 6. Next. 7. Se introduce un nume pentru pictograma de acces rapid, nume care va aprea n meniul Start (sau este acceptat numele prestabilit). 8. Finish. 7) Pictogramele de tip shortcut se pot aduce i pe bara de task-uri, la fel ca pe desktop, ele fiind astfel permanent vizibile pentru utilizator, indiferent ce ferestre sunt deschise pe ecran. Prin urmare, acionarea pictogramei Excel de pe bara de task-uri reprezint o alt modalitate de lansare n execuie a programului. Imediat dup pornirea programului, este afiat un registru Excel gol, pregtit pentru introducerea i editarea datelor. Dup terminarea lucrului ntr-un fiier Excel, File => Close nchide registrul de calcul curent, iar File => Exit determin prsirea programului Excel. Aceleai operaii se pot efectua i cu butoanele de nchidere ale ferestrelor situate n colul din dreapta sus. Butonul interior aparine registrului de calcul, iar cel exterior - programului Excel. Clic dreapta pe bara de titlu a aplicaiei Excel afieaz un meniu de comenzi rapide care conine i comanda Close de nchidere a programului. Acelai efect se obine cu combinaia de taste (Alt) + (F4). Tastele (Ctrl) + (F4) nchid numai registrul curent. Dac exist registre de calcul care trebuie salvate nainte de nchidere, Excel va ntreba acest lucru printr-o caset de dialog. Opiunea Yes permite salvarea fiierului, iar No presupune nchiderea registrului de calcul fr salvarea modificrilor. Componentele ferestrei Excel Fereastra Excel apare la lansarea n execuie a programului, operaie realizat cu una dintre metodele descrise n seciunea precedent. Ea are numeroase elemente comune cu ferestrele Windows, respectiv bara de titlu, bara de meniuri, bare cu instrumente, bare de derulare, zona de lucru, linia de stare. n plus, specifice acestui program sunt bara de formule i bara cu etichete ale foilor de calcul.

67

A.2 Elemente de Calcul Tabelar

Bara de titlu conine, n partea din stnga, numele programului (Microsoft Excel) precedat de pictograma acestuia i numele registrului de calcul. n partea dreapt se afl butoanele de manevrare a ferestrei, respectiv trimitere n bara de stare, maximizare (actualizare), nchidere. Cnd butonul din mijloc conine un singur dreptunghi, fereastra este maximizat, deci operaia ulterioar posibil const n restabilirea dimensiunilor anterioare. Dac acest buton este reprezentat prin dou dreptunghiuri suprapuse, fereastra se poate maximiza prin acionarea acestuia. Primele trei butoane se refer la aplicaia Excel, iar butoanele similare de dedesubt - la registrul de lucru. Sub bara de titlu se afl meniurile principale (aezate pe orizontal), a cror acionare determin desfurarea meniurilor verticale (meniuri pull-down). Barele Standard i Formatting sunt cele mai utilizate bare cu instrumente, de aceea ele rmn, de obicei, pe ecran. Semnificaia butoanelor acestor bare este prezentat n tabelele A.2.1. i A.2.2. Comanda View => Toolbars aduce pe ecran i alte bare cu instrumente. Semnificaia butoanelor din aceste bare poate fi descifrat plasnd indicatorul mouse-ului deasupra acestora. Ca urmare, va aprea o etichet cu numele butonului respectiv.Tabelul A.2.1. Butoanele barei StandardNumele butonului New Open Save E-mail Print Print Preview Spelling Cut Copy Paste Format Painter Undo Aciunea asociat butonului Deschide un nou registru de calcul. Deschide un registru de calcul existent. Salveaz registrul de calcul activ. Transform registrul sau foaia de calcul ntr-un mesaj pentru pota electronic. Tiprete foaia de calcul activ. Previzualizeaz pagina de tiprit. Pornete verificatorul ortografic. Taie datele selectate pentru inserare. Copiaz datele selectate-pentru inserare. Insereaz datele tiate sau copiate. Copiaz elementele de formatare dintr-o zon n alta. Anuleaz comanda precedent. 68

A.2 Elemente de Calcul Tabelar Redo Insert Hyperlink AutoSum Paste Function Sort Ascending Sort Descending Chart Wizard Drawing Zoom Microsoft Excel Help Reface comanda anulat anterior. Insereaz o hiperlegtur. Folosete funcia SUM ntr-o formul. Deschide o caset de dialog din care se pot insera funcii. Sorteaz un tabel n ordine cresctoare. Sorteaz un tabel n ordine descresctoare. Iniiaz procedura de creare a unei diagrame. Afieaz sau ascunde bara cu instrumente pentru desenare. Modific nivelul vizualizrii foii de calcul. Apeleaz la ajutorul oferit de asistentul pentru Office.

Tabelul A.2.2. Butoanele barei FormattingNumele butonului Font Font Size Bold Italic Underline Align Left Align Center Align Right Merge and Center Currency Style Euro Percent Style Comma Style Increase Decimal Decrease Decimal Decrease Indent Increase Indent Borders Fiii Color Font Color Aciunea asociat butonului Afieaz lista fonturilor disponibile. Afieaz lista cu mrimile fonturilor. Formateaz aldin datele selectate. Formateaz cursiv datele selectate. Subliniaz datele selectate. Aliniaz la stnga datele selectate. Aliniaz la centru datele selectate. Aliniaz la dreapta datele selectate. Combin celulele selectate ntr-una singur n care se realizeaz alinierea la centru. Formateaz numerele n stilul monetar. Afieaz simbolul Euro pentru valorile numerice selectate. Formateaz numerele n stilul procentual. Formateaz numerele scriindu-le cu virgul. Mrete numrul de zecimale afiate. Micoreaz numrul de zecimale afiate. Micoreaz indentarea (deplaseaz intrrile spre stnga). Mrete indentarea (deplaseaz intrrile spre dreapta). Aplic sau ndeprteaz chenare pentru tabelul selectat. Aplic culoare de fond celulelor selectate. Aplic culoare textelor selectate.

Sub barele cu instrumente Standard i Formatting se afl bara de formule. Aceasta conine n partea stng caseta de nume n care este afiat ultima celul selectat sau celula din colul stnga sus al unui domeniu, iar n partea dreapt se afl zona n care apare coninutul celulei active. Configuraia acestei bare se modific atunci cnd se execut calcule n Excel prin intermediul formulelor. n aceste condiii, caseta de nume este nlocuit cu o list derulant ce conine funciile predefinite n Excel, iar zona coninut vizualizeaz formula de calcul. Zona central, format din celule, este zona de lucru. n partea de jos a zonei de lucru sunt vizibile etichetele foilor de calcul (Sheet1, Sheet2, Sheet3).

A.2.1.2

Sistemul de asisten Microsoft Office

Sistemul Help n Excel este organizat pe mai multe niveluri: 1) asistentul pentru Office - un ajutor animat;69


2) cuprins (Contents), index (Index) i vrjitorul pentru rspunsuri (Answer Wizard)-acces la toate fiierele cu ajutor ale programului Excel; 3) ce este aceasta? (What's This?) - casete de dialog cu asisten contextual. Utilizarea asistentului pentru Office Dup preferin, asistentul Office poate fi pstrat pe ecran sau ascuns n timpul lucrului. Aducerea pe ecran a asistentului Office se face cu comanda Help => Show Office Assistant, care, dup utilizare, se schimb n Hide Office Assistant destinat ascunderii acestui instrument. Clic dreapta i selectarea comenzii Choose Assistant permit alegerea nfirii dorite a acestuia din opt posibiliti (pagina Gallery a ferestrei Office Assistant). Diversele personaje se obin prin defilare cu butoanele Next i Back. Forma animat a fiecrei nfiri se obine executnd clic dreapta pe asistent i alegnd comanda Animate!. Fereastra de lucru ataat asistentului este afiat cu un clic pe acesta. n acelai mod, se ndeprteaz. n caseta Type your question here se introduce un cuvnt sau o fraz, dup care se acioneaz butonul Search. Asistentul pentru Office va ncerca s rspund, oferind o list cu posibile subiecte. Dac nu reuete s neleag ntrebarea, se va introduce un nou cuvnt sau o nou fraz. Dintre opiunile oferite, se alege cea care intereseaz. Ca urmare, va aprea o fereastr cu informaii referitoare la subiectul discutat. Dac se selecteaz comanda Options din meniul contextual obinut cu clic dreapta pe simbolul asistentului Office, se pot activa sau dezactiva diferite comportamente, cum ar fi producerea de sunete, rspunsul la apsarea tastei (F1), micarea din drumul utilizatorului sau afiarea comenzilor rapide pentru tastatur. Asistentul furnizeaz informaii n mod automat n timpul lucrului (dac este meninut pe ecran), chiar nainte de a i se adresa ntrebri. Pentru a ndeprta permanent asistentul pentru Office, el se dezinstaleaz folosind caracteristica Add/Remove Programs din Control Panel al sistemului de operare Windows. Astfel: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Se introduce CD-ROM-ul cu Office 2000 n unitate. Se selecteaz Start => Settings => Control Panel. n fereastra panoului de control, se efectueaz dublu clic pe Add/Remove Programs. n pagina Install/Unistall a ferestrei Add/Remove Programs Properties, se selecteaz Microsoft Office 2000 Premium Edition, dup care se efectueaz clic pe OK. n caseta de dialog Microsoft Office 2000 Maintenance Mode se alege Add or Remove Features. n urmtoarea caset de dialog se acioneaz simbolul + de lng Office Tools, apoi pictograma de lng Office Assistant. n lista derulant afiat se selecteaz Not Available. Update Now. Dup apariia unui mesaj care informeaz c procedura de configurare a fost ndeplinit cu succes, se apas butonul OK. Se nchid ferestrele Add/Remove Programs i Control Panel.Pentru a reinstala asistentul pentru Office, se repet aceiai pai, folosind Run from My Computer n lista derulant de la pasul70

7. 8. 9.


10. Se efectueaz clic pe simbolul + de lng Office Assistant (acesta nu trebuie s fie marcat cu x) i apoi se continu cu paii de la 7 la 9. Utilizarea ferestrei Help

Dac asistentul pentru Office este instalat, fereastra Help cu dou panouri se obine prin intermediul acestuia; dac asistentul nu este instalat, butonul Help de pe bara cu instrumente deschide fereastra de ajutor. n consecin, punnd o ntrebare asistentului, este afiat mai nti o list cu posibile subiecte ntr-o fereastr numit Microsoft Excel Help. Acionnd butonul Show/Hide (primul buton din bara cu instrumente a ferestrei), se obine o fereastr cu dou panouri. Fereastra de ajutor nu ofer asisten contextual ca asistentul pentru Office. Ea furnizeaz un cuprins general (Contents) n care noiunile sunt organizate sistematic, pe probleme, un vrjitor conversaional pentru rspunsuri (Answer Wizard) i un index (Index) ce permite accesul la anumite elemente prin alegerea acestora dintr-o list alfabetic. n cadrul paginii Contents, se efectueaz clic pe simbolul + de lng titlurile subiectelor pn cnd se gsete subiectul de interes; un clic pe acesta deschide fiierul cu ajutor n panoul din dreapta. n pagina Index, n caseta Type keywords, se tasteaz cuvntul de cutat n index. Acionarea butonului Search determin afiarea fiierului de ajutor n panoul din dreapta. n pagina Answer Wizard, n caseta din partea superioar, se tasteaz un cuvnt, o fraz sau o ntrebare, apoi se efectueaz clic pe Search. n caseta Select topic to display se alege un subiect ct mai apropiat de cel dorit i se citesc informaiile n panoul din partea dreapt. Panoul din partea dreapt conine adeseori o mulime de hiperlegturi (cuvinte i fraze albastre, subliniate) care conduc ctre alte fiiere de ajutor. Efectund clic pe una dintre ele se obine fiierul ataat. Pentru revenire la un fiier anterior din panoul din partea dreapt, se acioneaz butonul Back din partea de sus a ferestrei de ajutor. Fiierele din panoul din partea dreapt se vor succeda unul cte unul n ordinea invers a deschiderii lor. Butonul Forward va afia fiierele n ordinea n care au fost deschise anterior, unul cte unul. Pentru a menine fereastra de ajutor deschis n timpul lucrului n registrul de calcul, se efectueaz clic n interiorul registrului de calcul. Fereastra de ajutor va fi ascuns n spatele registrului de calcul. Pentru a vedea din nou fereastra ajutor, se efectueaz clic pe butonul de ajutor de pe bara de task-uri. ntrebarea What's This ? What's This reprezint asisten contextual pentru cazurile n care un element al unei casete de dialog nu este cunoscut. Se acioneaz butonul cu semn de ntrebare din colul din dreapta sus al unei casete de dialog (de lng butonul de nchidere), apoi se selecteaz elementul necunoscut. Va aprea un rspuns rapid. O alt modalitate de lucru presupune accesarea elementului necunoscut cu un clic dreapta

71


i apoi acionarea casetei ce conine ntrebarea What's This?. Se obine o band de text cu un rspuns rapid ca n cazul precedent. Pentru a obine asisten contextual pentru elementele care nu se afl n interiorul unei casete de dialog, se folosete comanda What's This ? din meniul Help. De exemplu, se pot astfel obine explicaii despre semnificaia butoanelor de pe barele cu instrumente (indicarea lor cu mouse-ul afieaz numai numele acestora), precum i despre alte elemente ale ferestrei Excel.

A.2.1.3

Lucrul cu meniuri Excel

Meniurile Excel conin aceleai comenzi ca i barele cu instrumente, dar i altele suplimentare. Pentru a accesa un meniu Excel, se execut clic pe numele lui sau se apas (Alt) + litera subliniat din numele meniului. Pentru a nchide un meniu deschis din greeal, se folosete tasta (Esc) sau se selecteaz din nou numele acestuia. Meniurile Microsoft Office conin urmtoarele elemente: Comenzi - cuvinte care, prin selecie, declaneaz aciuni. Dac acestea sunt urmate de trei puncte (...), se va deschide o caset de dialog. Dac sunt urmate de un triunghi orientat ctre dreapta, va aprea un submeniu. Pictograme de referire la barele cu instrumente - simboluri grafice ce reprezint comenzile din meniuri n barele cu instrumente. Combinaii de taste - afiate la dreapta textului comenzii, ce permit folosirea tastaturii pentru selectarea unei comenzi. Meniurile adaptive, care au fost introduse n Office 2000, pot fi modelate de ctre utilizator. Fiecare program ncepe prin a afia un set prestabilit de comenzi atunci cnd este deschis un meniu. Pstrnd meniul deschis cteva secunde, apar i alte comenzi (mai puin utilizate). Pe msura folosirii lor, aceste comenzi suplimentare vor fi inserate n setul prestabilit; n acest fel, meniurile se adapteaz la modul n care este utilizat programul. Meniurile de comenzi rapide (numite i meniuri contextuale) constituie un alt tip de meniuri disponibile n Excel i n toate celelalte aplicaii Office. Executnd clic dreapta pe diverse elemente din fereastra registrului, pot fi deschise meniuri care ofer comenzi dependente de context (specifice obiectului accesat).

A.2.1.4

Lucrul cu foi i registre de calcul

Fiierele Excel sunt registre care conin n mod prestabilit cte trei foi de lucru. Aceste foi de lucru pot fi accesate printr-un clic pe etichetele de foaie sau prin utilizarea butoanelor de derulare a etichetelor, aflate la stnga acestora. Dei ntr-o foaie de calcul ncap foarte multe date, este preferabil s se lucreze cu mai multe foi i registre de calcul dect cu foi de dimensiuni mari. n favoarea primului mod de lucru se pot aduce argumentele: Un clic pe eticheta unei foi de calcul este mult mai la ndemn dect derularea unei foi foarte mari. Se pot aduga foi de calcul la cele trei foi prestabilite cu care se deschide orice registru.72


Numrul de foi al unui registru este limitat doar de memoria calculatorului. Este posibil ca o celul dintr-o foaie s conin referine la celule din alt foaie, crendu-se astfel legturi ntre foile registrului de calcul. Se pot utiliza mai multe foi pentru a separa componentele unui registru de calcul. Astfel, diagramele pot fi pstrate pe foi de calcul separate. Indiferent cte foi conine, registrul de calcul este un singur fiier. O serie de operaii permise asupra foilor de calcul reprezint faciliti de lucru suplimentare n Excel: redenumirea foilor de lucru, schimbarea ordinii i tergerea unor foi n ntregime, copierea foilor, gruparea foilor i crearea simultan a mai multor foi identice.

nainte de numele primei foi de calcul exist patru butoane: primul i ultimul afieaz eticheta primei i, respectiv, ultimei foi de calcul, iar butoanele al doilea i al treilea permit derularea n cele dou sensuri cu cte o etichet. Denumirea foilor de calcul Numele prestabilite atribuite foilor de calcul sunt Sheetl, Sheet2,... Pentru a denumi o foaie de lucra, se poate folosi una dintre urmtoarele metode: Dublu clic pe eticheta foii de calcul. Format => Sheet => Rename. Clic dreapta i alegerea comenzii Rename. Oricare dintre metodele enumerate determin accesarea n modul editare a numelui foii de calcul; numele vechi va aprea evideniat i va fi suprascris de ndat ce ncepe tastarea noului nume. Inserarea foilor de calcul Ori de cte ori va fi deschis un nou registru de calcul Excel, acesta va conine trei foi. Dup dorina utilizatorului, se pot aduga i altele printr-o procedur foarte simpl: 1. Foile noi sunt inserate n stnga foii active, deci se execut un clic pe eticheta foii nainte de care se va face inserarea. 2. Se selecteaz Insert => Worksheet pentru a insera o foaie nou. O alt metod de a aduga o foaie nou este selectarea comenzii Insert din meniul contextual afiat cu clic dreapta pe eticheta unei foi. Noile foi sunt adugate n ordine cronologic. De exemplu, dac se adaug foaia a patra (Sheet4) i apoi se terge, urmtoarea foaie nou va fi denumit Sheet5, chiar dac Sheet4 nu se mai afl n registru. Eliminarea foilor de calcul Eliminarea unei foi de calcul dintr-un registru se face astfel: 1. Se execut un clic dreapta pe eticheta foii care urmeaz a fi tears din registru, n scopul afirii meniului contextual. 2. Se alege comanda Delete. 3. Va fi afiat o caset de dialog ce conine un mesaj de avertizare asupra faptului c73


tergerea foii selectate este definitiv. 4. OK ncheie operaia, iar butonul Cancel ofer posibilitatea anulrii ei. tergerea este ntr-adevr definitiv. Comanda Undo nu funcioneaz n acest caz pentru recuperarea foii de calcul. Pentru a elimina simultan mai multe foi de calcul, se selecteaz etichetele lor folosind n acelai timp i tasta (Ctrl) (aceasta permite selectarea mai multor foi), dup care se procedeaz ca mai sus. n mod similar, cu Insert => Worksheet se pot aduga mai multe foi de calcul, respectiv attea cte au fost selectate n prealabil. Este posibil stabilirea nc de la nceputul lucrului a numrului de foi coninut de fiecare registru nou. Pentru aceasta, se selecteaz Tools => Options, seciunea General, iar n caseta Sheets din New Workbook se precizeaz numrul dorit de foi. Reordonarea foilor de calcul n multe cazuri, noua foaie inserat nu se afl n poziia dorit relativ la foile existente. Pentru a muta o foaie, se execut clic pe eticheta ei i apoi aceasta este tras ntr-o nou poziie, urmrind micul triunghi orientat n jos care apare pe ecran i este deplasat mpreun cu eticheta. Indicatorul mouse-ului este nsoit i de o mic pictogram ce nfieaz o pagin. Gruparea i separarea foilor de calcul Foile de calcul pot fi grupate (conectate) pentru a facilita crearea sau formatarea a dou sau mai multe foi identice. De exemplu, pot fi grupate mai multe foi albe n care urmeaz s se introduc aceleai informaii, fr a mai fi necesar copierea. Deoarece foile sunt conectate nainte de introducerea coninutului, informaiile sunt plasate automat n toate foile grupate, n exact aceleai locaii. Este important de reinut faptul c, atunci cnd foile sunt grupate, aproape toate aciunile se aplic tuturor foilor. Astfel de aciuni sunt: Tastarea (inclusiv adugarea i tergerea textelor). Adugarea i eliminarea elementelor de formatare. Operaiile de decupare, copiere i lipire a datelor. Modificarea setrilor de pagin (File => Page Setup). Operaii de mutare, copiere, tergere a foilor de calcul. O serie de opiuni din pagina View a comenzii Tools => Options, cum ar fi ntreruperi de pagin, formule, linii de gril, titluri de rnd i de coloan i valori nule. Pentru a grupa foile, se execut clic pe eticheta unei foi ce va face parte din grup i se apas tasta (Ctrl). n continuare, se selecteaz, prin acionare pe numele lor, i celelalte foi ale grupului. Toate etichetele foilor grupate vor deveni albe, iar dup numele registrului din bara de titlu va aprea indicatorul [Group]. Se pot grupa toate foile dintr-un registru executnd clic dreapta pe orice etichet de foaie i alegnd opiunea Select All Sheets din meniul de comenzi rapide afiat. Pentru a separa foile, se execut clic pe o etichet de foaie din afara grupului sau clic dreapta pe oricare dintre etichetele foilor grupate i se alege comanda Ungroup Sheets din meniul de comenzi rapide. De asemenea, (Ctrl) + clic pe eticheta unei foi are ca efect eliminarea acesteia din grup.74


AVANTAJE ALE PROGRAMELOR DE CALCUL TABELAR Programele de calcul tabelar reprezint instrumentul ideal de lucru n domeniile n care sunt de efectuat calcule multiple i de ntocmit rapoarte n diferite forme - de exemplu, domeniul gestiunii ntreprinderilor. Enumerm cteva faciliti oferite de acest tip de programe (n particular, Excel): 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. recalcularea automat a rezultatelor formulelor i funciilor; simulrile; rearanjarea automat a liniilor i coloanelor; posibiliti de afiare a datelor n

mae

Documents