Công nghệ thông tin trong giáo dục. Vai trò của công nghệ thông tin mới nhất trong khoa học hiện đại. Đặc điểm của tin học hóa tri thức khoa học

2) Một bộ công cụ nhất định - thiết bị kỹ thuật, thiết bị, thiết bị thí nghiệm, v.v. – Sử dụng trong hoạt động khoa học. Hiện nay, thành phần khoa học này đang có được tầm quan trọng lớn. Mức độ trang thiết bị của công việc khoa học quyết định mức độ hiệu quả của nó.

3) Tập hợp các phương pháp được sử dụng để thu thập kiến ​​thức.

4) Cách tổ chức hoạt động khoa học đặc biệt. Khoa học, trong điều kiện hiện đại, là một thiết chế xã hội rất phức tạp, bao gồm ba thành phần chính: nghiên cứu (sản xuất kiến ​​thức mới); ứng dụng (đưa kiến ​​thức mới vào sử dụng thực tế); đào tạo nhân lực khoa học. Tất cả các thành phần khoa học này được tổ chức dưới hình thức các tổ chức có liên quan: trường đại học, viện, học viện, viện nghiên cứu, phòng thiết kế, phòng thí nghiệm, v.v.

Vì vậy, mỗi nhà khoa học, khi bắt đầu nghiên cứu khoa học, sẽ nhận được tài liệu thực tế được tích lũy trong quá trình phát triển lĩnh vực khoa học của mình - kết quả của các quan sát và thí nghiệm; kết quả khái quát hóa tài liệu thực tế, thể hiện bằng lý thuyết, quy luật và nguyên tắc có liên quan; giả định khoa học dựa trên thực tế, giả thuyết cần được kiểm chứng thêm; giải thích lý thuyết, triết học chung về các nguyên tắc và quy luật được khoa học khám phá; thế giới quan; phương pháp và thiết bị kỹ thuật phù hợp. Tất cả các khía cạnh và khía cạnh này của khoa học tồn tại trong mối liên hệ chặt chẽ với nhau.

1.3 Vai trò của công nghệ thông tin với khoa học và giáo dục

Ở giai đoạn phát triển của xã hội hiện nay, công nghệ thông tin (CNTT) đang bắt đầu đóng vai trò ngày càng quan trọng, làm trung gian và định hình sự tương tác của con người, tiếp nhận và trao đổi thông tin. Các tài liệu khoa học nêu bật những đặc điểm chính của công nghệ thông tin, trong đó có thể lưu ý những điểm sau: truyền thông tin trong thời gian ngắn đến các điểm khác nhau - lưu trữ một lượng lớn thông tin, truyền tải đến mọi khoảng cách trong một thời gian giới hạn, khả năng giao tiếp tương tác và tích hợp với các sản phẩm phần mềm khác.

Lĩnh vực khoa học và giáo dục đã trải qua quá trình đưa công nghệ thông tin vào quá trình hoạt động của mình một cách đáng kể. Việc sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) đã trở thành một thông lệ phổ biến ở cả trường học và các cơ sở giáo dục đại học. Máy tính cá nhân, bảng trắng tương tác và học tập trực tuyến là những yếu tố của một mạng lưới toàn cầu, thống nhất, chung. Công nghệ thông tin trong khoa học và giáo dục góp phần tự động hóa và hiệu quả của quá trình giáo dục và nhận thức bằng cách đẩy nhanh quá trình xử lý và truyền tải thông tin cũng như thực hiện các nhiệm vụ sử dụng nhiều lao động.

Người ta cũng có thể tìm thấy một số điểm tương đồng trong lĩnh vực hoạt động khoa học và giáo dục, việc tự động hóa thông qua việc sử dụng công nghệ thông tin mới sẽ đẩy nhanh đáng kể quá trình giáo dục. Gần đây, lượng thông tin khoa học và giáo dục đã tăng lên đáng kể về số lượng. Việc lưu trữ những thông tin đó ở dạng giấy dường như là một nhiệm vụ khó khăn và cũng không an toàn cho môi trường, trong khi công nghệ thông tin là một cách thuận tiện giúp giảm chi phí tài nguyên thiên nhiên và tạo điều kiện thuận lợi cho việc lưu trữ thông tin khoa học và giáo dục. Việc thu thập và xử lý thông tin, lượng lớn dữ liệu nhờ công nghệ thông tin cũng được tự động hóa, hỗ trợ bởi các chương trình tìm kiếm trên Internet, các gói phần mềm xử lý thông tin được phát triển mới nhất, cơ sở dữ liệu trong thư viện và nhiều công nghệ thông tin khác giúp giảm cường độ lao động khi làm việc với máy tính. thông tin cho cả chuyên ngành nhân văn và kỹ thuật. Khi chuẩn bị các công trình khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, không cần phải tính toán thủ công, các công thức toán, hóa học và các công thức khác chứa nhiều giai đoạn tính toán được giải quyết nhanh hơn nhiều nhờ các chương trình kỹ thuật, cũng như thông qua việc sử dụng các trình soạn thảo thông tin chuyên dụng. (ToánCad). Có thể hiển thị dữ liệu khoa học nhờ các trình soạn thảo đồ họa, trong đó có CorelDRAW, mô hình toán học được triển khai bằng chương trình AutoCAD, việc chuyển tài liệu giáo dục được đơn giản hóa thông qua việc sử dụng máy in, máy quét và gói phần mềm Adobe được sử dụng tích cực trong chỉnh sửa tài liệu và hình ảnh cũng như khả năng nhận dạng chúng. Các ứng dụng dẫn đầu được sử dụng là FineReader và Adobe Photoshop.

Lượng thông tin khoa học và kỹ thuật được cung cấp miễn phí ngày càng tăng. Tuy nhiên, giáo dục và đào tạo cần phải biết cách tiếp cận thông tin này và cách sử dụng nó một cách hiệu quả để nhận ra những lợi ích tiềm tàng mà nó có thể mang lại cho lợi ích của toàn xã hội.

Đồng thời, CNTT rất cần thiết cho nghiên cứu khoa học: nó cho phép các nhà khoa học thực hiện nghiên cứu cơ bản và ứng dụng, hợp tác và thành lập các tập đoàn khoa học quốc tế, tiến hành thí nghiệm, đối chiếu dữ liệu, điều phối các hoạt động trong phòng thí nghiệm và chia sẻ kết quả với đồng nghiệp và công chúng. Thế giới thông tin, số hóa vừa là kết quả của hoạt động khoa học, vừa là nhân tố chính cho các hoạt động nghiên cứu và giáo dục tiếp theo. Công nghệ thông tin quyết định phần lớn kiến ​​thức về thế giới trong tương lai sẽ như thế nào, nó sẽ được tạo ra và sử dụng như thế nào 10.

Trong hoạt động khoa học, công nghệ thông tin giúp đẩy nhanh cả sự phát triển về mặt lý thuyết và nghiên cứu ứng dụng. Về mặt lý thuyết, công nghệ thông tin là cần thiết cho:

Phân tích số liệu và tính toán, biên soạn bảng tính (Excel, Statistica, SPSS);

Mô hình đồ họa;

Dịch tự động (PROMT);

Nhận dạng văn bản;

Các hệ thống quyết định.

Ở giai đoạn xử lý kết quả nghiên cứu khoa học, phần mềm được sử dụng nhiều nhất cho phép thực hiện các phép tính toán bằng lý thuyết xác suất, lý thuyết sai số, thống kê toán học, phân tích hình ảnh vectơ và raster, đơn giản hóa đáng kể quá trình nghiên cứu và làm cho kết quả của nó chính xác hơn và được trình bày rõ ràng dưới dạng sơ đồ, đồ họa thông tin và các công cụ khác.

Việc xử lý thông tin nghiên cứu, thường được trình bày dưới dạng bảng, cũng được thực hiện rất hiệu quả bằng cách sử dụng bộ xử lý bảng tính. Bảng tính được sử dụng ở tất cả các giai đoạn của nghiên cứu.

Trình bày trước công chúng về công việc đã thực hiện là một phần không thể thiếu trong quá trình học tập, được hỗ trợ bởi các bài thuyết trình và thuyết trình. Công nghệ thông tin giúp chuẩn bị tài liệu minh họa cũng như cải thiện chất lượng cả quá trình và kết quả chuẩn bị. Không thể đánh giá quá cao thông tin mới và khả năng kỹ thuật trong quá trình giáo dục.

Học sinh được giao vai trò chủ đạo trong quá trình giáo dục - nhận thức, còn nhiệm vụ của giáo dục là nắm vững những thông tin cần thiết về ngành đang học, đối tượng đào tạo. Tuy nhiên, điều cần thiết không chỉ là cung cấp thông tin mà còn phải đảm bảo khả năng ghi nhớ và phát triển kỹ năng sử dụng tài liệu nhận được trong thực tiễn hàng ngày, điều này được hỗ trợ đáng kể bởi công nghệ thông tin. Hai cách chính để tiếp thu kiến ​​thức là khai báo và thủ tục. Trong trường hợp đầu tiên, sách giáo khoa máy tính, bài kiểm tra, chương trình kiểm tra, tài liệu âm thanh và video giáo dục được sử dụng, trong trường hợp thứ hai - mô hình mô phỏng, chương trình trò chơi dành cho học sinh.

Đối với giáo viên, CNTT trong giáo dục có thể giải quyết các vấn đề về chuẩn bị tài liệu bài giảng, SGK điện tử, tạo lập thông tin và hỗ trợ phương pháp luận cho các môn học đang học, chuẩn bị các công cụ trình diễn hỗ trợ lớp học, tự động hóa việc kiểm tra kiến ​​thức của học sinh.

Các phương tiện công nghệ máy tính và viễn thông hiện có trong lĩnh vực giáo dục giúp thực hiện gần như toàn bộ chu trình đào tạo từ bài giảng đến đánh giá. Việc sử dụng công nghệ máy tính trong giáo dục giúp nâng cao chất lượng giáo dục, tạo ra các công cụ giảng dạy mới, phương tiện tương tác hiệu quả giữa giáo viên và học sinh, đẩy nhanh quá trình chuyển giao kiến ​​thức. Việc sử dụng CNTT giáo dục là một phương pháp hiệu quả cho các hệ thống tự giáo dục, giáo dục thường xuyên cũng như cho các hệ thống đào tạo nâng cao và đào tạo lại nhân sự. Những ưu điểm chính mà việc sử dụng CNTT trong giáo dục mang lại so với học tập truyền thống như sau.

• Tổng quan

  Tổng quan

  Môn học “Công nghệ máy tính trong khoa học và giáo dục” dành cho học viên cao học theo hướng Hóa học 020100.68. Sau khi hoàn thành khóa học, cần phát triển các kỹ năng sử dụng các phương pháp tìm kiếm và xử lý thông tin khoa học hiện đại bằng phần mềm chuyên dụng và tài nguyên Internet, cũng như sử dụng công nghệ máy tính trong quá trình sư phạm.

• Thông tin và xã hội

  Thông tin và xã hội

• Mạng máy tính. Phân loại và cấu trúc liên kết

  Phân loại và cấu trúc liên kết của mạng máy tính

  Khái niệm về mạng máy tính. Phân loại mạng theo khu vực phủ sóng

  Mạng máy tính(mạng máy tính, mạng dữ liệu) - hệ thống liên lạc giữa các máy tính và/hoặc thiết bị máy tính (máy chủ, bộ định tuyến và các thiết bị khác). Nhiều hiện tượng vật lý khác nhau có thể được sử dụng để truyền thông tin, thường là các loại tín hiệu điện hoặc bức xạ điện từ.

  Dựa trên quy mô của khu vực được phủ sóng, các mạng được chia thành các loại sau:

  • Mạng khu vực cá nhân (PAN)
  • Mạng cục bộ (LAN, Mạng cục bộ)
  • Mạng khu vực đô thị (MAN)
  • Mạng diện rộng (WAN)

  Một) Mạng cá nhân(tiếng Anh Personal Area Network, PAN) là một mạng được xây dựng “xung quanh” một người. Các mạng này được thiết kế để hợp nhất tất cả các thiết bị điện tử cá nhân của người dùng (điện thoại, máy tính cá nhân bỏ túi, điện thoại thông minh, máy tính xách tay, tai nghe, v.v.). Các tiêu chuẩn cho các mạng như vậy hiện bao gồm Bluetooth (Zigbee, Piconet).

  b) Mạng máy tính cục bộ(LAN, mạng cục bộ, tiếng lóng mạng cục bộ; Mạng cục bộ tiếng Anh, LAN) - mạng máy tính thường bao phủ một khu vực tương đối nhỏ hoặc một nhóm nhỏ các tòa nhà (gia đình, văn phòng, công ty, viện nghiên cứu). Ngoài ra còn có các mạng cục bộ, các nút của chúng được phân tách về mặt địa lý trên khoảng cách hơn 12.500 km (trạm vũ trụ và trung tâm quỹ đạo). Bất chấp khoảng cách như vậy, các mạng như vậy vẫn được phân loại là mạng cục bộ.

  c) Mạng máy tính thành phố(Mạng khu vực đô thị, MAN) (từ tiếng Anh “mạng của một thành phố lớn”) - hợp nhất các máy tính trong thành phố, là một mạng có kích thước nhỏ hơn mạng WAN, nhưng lớn hơn mạng LAN.

  d) Mạng diện rộng, WAN (Wide Area Network, WAN) là mạng máy tính bao phủ các khu vực rộng lớn và bao gồm hàng chục, hàng trăm nghìn máy tính.

  Cấu trúc mạng

  Tất cả các máy tính trên mạng cục bộ được kết nối bằng đường truyền thông. Vị trí hình học của các đường liên lạc so với các nút mạng và kết nối vật lý của các nút với mạng được gọi là cấu trúc liên kết vật lý. Tùy thuộc vào cấu trúc liên kết, các mạng được phân biệt: cấu trúc bus, vòng, hình sao, phân cấp và tùy ý.

  Có cấu trúc liên kết vật lý và logic. Các cấu trúc liên kết mạng logic và vật lý độc lập với nhau. Cấu trúc liên kết vật lý là hình học của mạng và cấu trúc liên kết logic xác định hướng của luồng dữ liệu giữa các nút mạng và phương thức truyền dữ liệu.

  Hiện tại, các cấu trúc liên kết vật lý sau được sử dụng trong mạng cục bộ:

  • "xe buýt" vật lý (xe buýt);
  • “ngôi sao” vật lý (ngôi sao);
  • “vòng” vật lý (vòng);
  • "ngôi sao" vật lý và "vòng" logic (Vòng mã thông báo).

  Cấu trúc liên kết xe buýt

  Mạng có cấu trúc liên kết bus sử dụng kênh đơn kênh tuyến tính (cáp đồng trục) để truyền dữ liệu, ở các đầu của mạng này có lắp đặt điện trở đầu cuối (đầu cuối). Mỗi máy tính được kết nối với cáp đồng trục bằng đầu nối chữ T (T-connector). Dữ liệu từ nút mạng truyền được truyền dọc theo bus theo cả hai hướng, được phản ánh từ các thiết bị đầu cuối. Thiết bị đầu cuối ngăn chặn tín hiệu bị phản xạ, tức là. được sử dụng để hủy các tín hiệu đi đến đầu cuối của liên kết dữ liệu. Do đó, thông tin đến được tất cả các nút nhưng chỉ được nhận bởi nút mà nó dự định gửi tới. Trong cấu trúc liên kết bus logic, môi trường truyền dữ liệu được chia sẻ đồng thời bởi tất cả các PC trên mạng và tín hiệu từ PC được phân phối đồng thời theo mọi hướng dọc theo môi trường truyền. Kể từ khi truyền tín hiệu trong cấu trúc liên kết, bus vật lý sẽ được phát sóng, tức là. tín hiệu truyền đồng thời theo mọi hướng thì cấu trúc liên kết logic của mạng cục bộ này là một bus logic.

  

  Hình 1 – Cấu trúc liên kết mạng kiểu bus

  Cấu trúc liên kết này được sử dụng trong các mạng cục bộ có kiến ​​trúc Ethernet (lớp 10Base-5 và 10Base-2 tương ứng cho cáp đồng trục dày và mỏng).

  Ưu điểm của mạng cấu trúc liên kết xe buýt:

  • sự cố của một trong các nút không ảnh hưởng đến hoạt động của toàn bộ mạng;
  • mạng dễ cài đặt và cấu hình;
  • Mạng có khả năng chống lại sự cố của các nút riêng lẻ.

  Nhược điểm của mạng cấu trúc liên kết xe buýt:

  • đứt cáp có thể ảnh hưởng đến hoạt động của toàn bộ mạng;
  • chiều dài cáp và số lượng máy trạm hạn chế;
  • khó xác định lỗi kết nối

  Cấu trúc liên kết sao

  Trong mạng được xây dựng bằng cấu trúc liên kết hình sao, mỗi máy trạm được kết nối bằng cáp (cặp xoắn) với một hub hoặc một hub. Hub cung cấp kết nối song song giữa các PC và do đó tất cả các máy tính được kết nối với mạng đều có thể giao tiếp với nhau.

  

  Hình 2 - Cấu trúc liên kết mạng sao

  Dữ liệu từ trạm truyền mạng được truyền qua hub dọc theo tất cả các đường truyền thông tới tất cả các PC. Thông tin đến tất cả các máy trạm, nhưng chỉ được nhận bởi những trạm được dự định sử dụng thông tin đó. Vì việc truyền tín hiệu trong cấu trúc liên kết sao vật lý được phát sóng, tức là Do tín hiệu từ PC truyền đồng thời theo mọi hướng nên cấu trúc liên kết logic của mạng cục bộ này là một bus logic.

  Cấu trúc liên kết này được sử dụng trong các mạng cục bộ có kiến ​​trúc Ethernet 10Base-T.

  Ưu điểm của mạng cấu trúc liên kết sao:

  • dễ dàng kết nối một PC mới;
  • có khả năng quản lý tập trung;
  • Mạng có khả năng chống lại sự cố của từng PC và sự gián đoạn trong kết nối của từng PC.

  Nhược điểm của mạng cấu trúc liên kết sao:

  • lỗi hub ảnh hưởng đến hoạt động của toàn mạng;
  • tiêu thụ cáp cao;

  Cấu trúc liên kết vòng

  Trong mạng có cấu trúc liên kết vòng, tất cả các nút được kết nối bằng các kênh liên lạc thành một vòng liên tục (không nhất thiết phải là vòng tròn) qua đó dữ liệu được truyền đi. Đầu ra của một PC được kết nối với đầu vào của PC khác. Sau khi bắt đầu chuyển động từ một điểm, dữ liệu cuối cùng sẽ kết thúc ở điểm bắt đầu. Dữ liệu trong vòng luôn di chuyển theo cùng một hướng.

  

  Hình 3 – Cấu trúc liên kết mạng vòng

  Máy trạm nhận nhận dạng và chỉ nhận tin nhắn được gửi đến nó. Mạng có cấu trúc liên kết vòng vật lý sử dụng quyền truy cập mã thông báo, cấp cho trạm quyền sử dụng vòng theo một thứ tự cụ thể. Cấu trúc liên kết logic của mạng này là một vòng logic.

  Mạng này rất dễ tạo và cấu hình. Nhược điểm chính của mạng cấu trúc liên kết vòng là đường truyền liên lạc bị hỏng ở một nơi hoặc lỗi PC dẫn đến không thể hoạt động của toàn bộ mạng.

  Theo quy định, cấu trúc liên kết “vòng” không được sử dụng ở dạng thuần túy do tính không đáng tin cậy của nó, do đó, trong thực tế, nhiều sửa đổi khác nhau của cấu trúc liên kết vòng được sử dụng.

  Cấu trúc liên kết vòng mã thông báo

  Cấu trúc liên kết này dựa trên cấu trúc liên kết vòng vật lý sao. Trong cấu trúc liên kết này, tất cả các máy trạm được kết nối với một trung tâm trung tâm (Token Ring) giống như cấu trúc liên kết hình sao vật lý. Hub trung tâm là một thiết bị thông minh, sử dụng các jumper, cung cấp kết nối nối tiếp giữa đầu ra của một trạm và đầu vào của trạm khác.

  Nói cách khác, với sự trợ giúp của hub, mỗi trạm chỉ được kết nối với hai trạm khác (trạm trước và trạm tiếp theo). Do đó, các máy trạm được kết nối bằng một vòng cáp qua đó các gói dữ liệu được truyền từ trạm này sang trạm khác và mỗi trạm sẽ chuyển tiếp các gói được gửi này. Mỗi máy trạm có một thiết bị thu phát cho mục đích này, cho phép bạn kiểm soát việc truyền dữ liệu trong mạng. Về mặt vật lý, một mạng như vậy được xây dựng theo kiểu cấu trúc liên kết “sao”.

  Hub tạo vòng chính (chính) và vòng dự phòng. Nếu xảy ra đứt ở vòng chính, nó có thể được khắc phục bằng cách sử dụng vòng dự phòng vì sử dụng cáp bốn lõi. Việc trạm bị lỗi hoặc đứt đường truyền liên lạc của máy trạm sẽ không dẫn đến lỗi mạng như trong cấu trúc liên kết vòng, vì hub sẽ ngắt kết nối trạm bị lỗi và đóng vòng truyền dữ liệu.

  

  Hình 4 – Cấu trúc liên kết mạng Token Ring

  Trong kiến ​​trúc Token Ring, token được truyền từ nút này sang nút khác dọc theo vòng logic được tạo bởi trung tâm. Việc truyền mã thông báo như vậy được thực hiện theo một hướng cố định (hướng chuyển động của mã thông báo và gói dữ liệu được thể hiện trong hình bằng mũi tên màu xanh). Trạm giữ mã thông báo có thể gửi dữ liệu đến trạm khác.

  Để truyền dữ liệu, trước tiên các máy trạm phải đợi mã thông báo miễn phí đến. Mã thông báo chứa địa chỉ của trạm đã gửi mã thông báo cũng như địa chỉ của trạm mà nó dự định gửi tới. Sau đó, người gửi chuyển mã thông báo đến trạm tiếp theo trong mạng để có thể gửi dữ liệu của mình.

  Một trong các nút mạng (thường là máy chủ tệp được sử dụng cho việc này) tạo mã thông báo được gửi đến vòng mạng. Nút này hoạt động như một màn hình hoạt động để đảm bảo rằng điểm đánh dấu không bị mất hoặc bị phá hủy.

  Ưu điểm của mạng cấu trúc liên kết Token Ring:

  • cấu trúc liên kết cung cấp quyền truy cập bình đẳng vào tất cả các máy trạm;
  • độ tin cậy cao, vì mạng có khả năng chống lại sự cố của các trạm riêng lẻ và sự gián đoạn trong kết nối của các trạm riêng lẻ.

  Nhược điểm của mạng cấu trúc liên kết Token Ring: mức tiêu thụ cáp cao và do đó, hệ thống dây truyền thông đắt tiền.

  Môi trường truyền dẫn vật lý

  Trong lịch sử, các mạng công nghệ Ethernet đầu tiên được tạo ra trên cáp đồng trục có đường kính 0,5 inch. Sau đó, các thông số kỹ thuật lớp vật lý khác cho tiêu chuẩn Ethernet đã được xác định, cho phép sử dụng các phương tiện truyền dữ liệu khác nhau như một bus chung. Phương thức truy cập CSMA/CD và tất cả các tham số định thời Ethernet vẫn giữ nguyên đối với mọi thông số phương tiện vật lý.

  Các thông số kỹ thuật vật lý của công nghệ Ethernet ngày nay bao gồm các phương tiện truyền dữ liệu sau:

  10Base-5- Cáp đồng trục có đường kính 0,5 inch gọi là cáp đồng trục “dày”. Có trở kháng đặc tính là 50 Ohms. Độ dài phân đoạn tối đa là 500 mét (không có bộ lặp).

  10Cơ sở-2- Cáp đồng trục có đường kính 0,25 inch, gọi là cáp đồng trục “mỏng”. Có trở kháng đặc tính là 50 Ohms. Độ dài phân đoạn tối đa là 185 mét (không có bộ lặp).

  10Base-T- cáp dựa trên cặp xoắn không được che chắn (Unshielded Twisted Pair, UTP). Hình thành cấu trúc liên kết sao với một trung tâm. Khoảng cách giữa hub và nút cuối không quá 100 m.

  10Base-F- cáp quang. Cấu trúc liên kết tương tự như tiêu chuẩn cặp xoắn. Có một số biến thể của thông số kỹ thuật này - FOIRL, 10Base-FL, 10Base-FB.

  Số 10 biểu thị tốc độ bit của các tiêu chuẩn này - 10 Mb/s và từ Base - phương thức truyền trên một tần số cơ sở duy nhất là 10 MHz (trái ngược với các tiêu chuẩn sử dụng một số tần số sóng mang, được gọi là băng thông rộng).

  Các giao thức mạng và cấu trúc của chúng

  Hãy bắt đầu với thực tế là giao thức chỉ đơn giản là một “ngôn ngữ” được thiết lập để các chương trình giao tiếp. Nói chung, chuyển tiếp dữ liệu là gì? Một chuỗi "bit" - số 0 hoặc số 1 - được gửi dọc theo cáp. Nhưng tại sao luồng này lại đến được máy tính mục tiêu và nó sẽ làm gì với luồng này? Đương nhiên, phải có một số quy tắc tạo dữ liệu và các quy tắc này được mô tả bằng các giao thức chuẩn.

  Về các giao thức, người ta cũng thường nói rằng có các lớp giao thức mạng được lồng vào nhau. Điều đó có nghĩa là gì? Đầu tiên, có cái gọi là trình độ vật lý. Đây chỉ là danh sách các định nghĩa về cáp mạng, độ dày của lõi, v.v. Giả sử bây giờ cáp đang hoạt động. Sau đó các gói dữ liệu có thể được gửi qua nó. Nhưng máy tính nào sẽ chấp nhận gói tin? Cái gọi là lớp liên kết được sử dụng ở đây - tiêu đề gói cho biết địa chỉ vật lý của máy tính - một số nhất định được gắn vào card mạng (không phải địa chỉ IP mà là địa chỉ MAC).

  

  Hình 1 – Cấu trúc gói

  Lớp liên kết dữ liệu = Lớp Ethernet. Như bạn có thể thấy, gói chứa một số tham số Ethertype chỉ định loại gói. Bản thân dữ liệu phụ thuộc vào loại này và nội dung của nó đã có ở lớp mạng. Hai giao thức phổ biến nhất là: ARP, chịu trách nhiệm chuyển đổi địa chỉ IP thành địa chỉ MAC; và giao thức quan trọng nhất là IP. Đây là cấu trúc của gói IP (chi tiết về trường “Dữ liệu” trong hình trước)

  

  Hình 2 - Chi tiết về gói “Data”

  Tất cả dữ liệu được truyền qua IP đã được gửi đến một địa chỉ IP cụ thể (điều này không ảnh hưởng đến việc gửi yêu cầu quảng bá tới tất cả các máy tính trên mạng cục bộ - chỉ cần chỉ định một địa chỉ IP đặc biệt, ví dụ: 192.168.255.255). Giao thức IP cũng có các biến thể - một con số cho biết loại giao thức được truyền trong gói theo định dạng quy định. Ví dụ: một loại giao thức phụ của IP là ICMP, được lệnh ping sử dụng để kiểm tra xem máy tính có phản hồi hay không.

  Nhưng phổ biến nhất là hai loại sau: TCP - Giao thức điều khiển truyền dẫn và UDP - giao thức datagram phổ quát (nhân tiện, chúng tôi đã tăng lên cấp độ truyền tải). Sự khác biệt giữa các giao thức này là: giao thức TCP được cho là “đáng tin cậy”, nghĩa là trong quá trình trao đổi dữ liệu, việc kiểm tra liên tục được thực hiện: gói có đến được đích không? Nhưng giao thức UDP không cung cấp bất kỳ điều khiển nào - họ đã gửi một datagram và quên mất nó. Khi nào cần điều này? Rất đơn giản, chẳng hạn như khi nghe radio trên Internet. Nếu xảy ra lỗi và gói tin không đến được với bạn đúng thời gian thì gói tin đó không còn cần thiết nữa - chỉ bị nhiễu xuyên qua - và bạn sẽ lắng nghe thêm. Đây là cấu trúc của gói TCP (chi tiết về trường “dữ liệu” trong hình trước).

  

  Hình 3 - Chi tiết về trường “Dữ liệu”

  Như chúng ta có thể thấy, gói cho biết số cổng mà gói được gửi đến. Thông thường, số cổng xác định loại giao thức ở cấp ứng dụng - dữ liệu này được gửi đến ứng dụng nào. Tuy nhiên, không có gì cấm sử dụng cổng không chuẩn cho các dịch vụ của bạn - đơn giản là nó sẽ kém thuận tiện hơn cho người dùng. Các giao thức nổi tiếng nhất là http (duyệt trang trên Internet), pop3 (nhận thư). Để không lặp lại, tôi sẽ giới thiệu cho bạn danh sách các cổng tiêu chuẩn. Bản thân dữ liệu mà ứng dụng nhận được sẽ được nhúng trong gói TCP (trường “dữ liệu”).

  Vì vậy, chúng ta đã có được một kiểu phân cấp các gói lồng nhau. Gói Ethernet chứa gói IP, gói TPC hoặc UDP và bên trong nó là dữ liệu dành cho một ứng dụng cụ thể.

• Công nghệ thông tin trong hoạt động khoa học

  Sự phát triển hiệu quả của khoa học sư phạm chỉ có thể xảy ra trong điều kiện suy nghĩ lại một cách sáng tạo về kinh nghiệm lý thuyết và thực tiễn mà nó tích lũy được, tức là. trong quá trình hoạt động nghiên cứu. Được biết, nghiên cứu chủ yếu dựa trên những sự thật cụ thể chỉ có thể thu được thông qua thí nghiệm. Xu hướng hiện nay trong lĩnh vực nghiên cứu là tăng cường chất lượng và số lượng phân tích thông tin nhận được trong quá trình nghiên cứu.

  Quá trình tin học hóa đang phát triển nhanh chóng ở mọi lĩnh vực của xã hội giúp nâng cao tổ chức và chất lượng công việc nghiên cứu lên một tầm cao mới.

  Chúng ta có thể đánh dấu có điều kiện năm giai đoạn xây dựng logic nghiên cứu.

  Giai đoạn đầu tiên là tích lũy kiến ​​thức và sự kiện:

  - lựa chọn vấn đề và chủ đề nghiên cứu,

  Biện minh cho sự liên quan và mức độ phát triển của nó;

  Làm quen với lý luận, lịch sử vấn đề và nghiên cứu các thành tựu khoa học trong lĩnh vực này và các lĩnh vực liên quan;

  Nghiên cứu kinh nghiệm thực tế của các cơ sở giáo dục và những giáo viên giỏi nhất;

  Xác định đối tượng, đối tượng, mục đích và mục tiêu của nghiên cứu.

  Để xem xét tình trạng của vấn đề đang xem xét, một nhà khoa học trẻ thường đến thư viện và ở đó tìm kiếm tài liệu về vấn đề quan tâm. Thông thường, việc tìm kiếm các bài báo (và thậm chí còn hơn thế nữa là kỷ yếu hội nghị) về chủ đề cần thiết trong bộ sưu tập của các thư viện lớn không phải là một việc dễ dàng, tốn nhiều công sức và không phải lúc nào cũng mang lại kết quả như mong muốn.

  Nghiên cứu các tài liệu sẵn có giúp bạn có thể tìm ra khía cạnh nào của vấn đề đã được nghiên cứu đầy đủ, những cuộc thảo luận khoa học nào đang diễn ra, những gì đã lỗi thời và những vấn đề nào chưa được nghiên cứu. Ở giai đoạn này, chúng tôi thấy một số khả năng sử dụng công nghệ thông tin:

  1. để tìm kiếm văn học:

  a) trong danh mục điện tử của thư viện trường đại học thực sự, cũng như đặt hàng tài liệu thông qua mạng nội bộ của các thư viện;

  b) trên Internet bằng các trình duyệt như Internet Explorer, Mozilla Firefox, v.v., các công cụ tìm kiếm khác nhau (Yandex.ru, Rambler.ru, Mail.ru, Aport.ru, Google.ru, Metabot.ru, Search.com, Yahoo .com, Lycos.com, v.v.).

  Ngày nay, phiên bản điện tử của nhiều tờ báo và tạp chí Nga dành cho các vấn đề giáo dục và giáo dục, cơ sở dữ liệu tóm tắt, luận án, bài tập và bằng tốt nghiệp, bách khoa toàn thư, từ điển giải thích điện tử, sách giáo khoa ảo về một số chủ đề của giáo dục đại học toàn thời gian và từ xa. học tập được cung cấp qua Internet từ các nguồn tài nguyên bằng tiếng Nga, hình thức giáo dục, thông tin về một số sự kiện và hoạt động quan trọng trong lĩnh vực khoa học sư phạm và giáo dục. Các thư viện điện tử được quan tâm, chẳng hạn như Thư viện Nhà nước Nga www.rsl.ru, Thư viện Điện tử của Viện Triết học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga www.philosophy.ru/library, Thư viện Điện tử Khoa học www.elibrary.ru. như hệ thống tìm kiếm sách trong thư viện điện tử www.gpntb .ru, www.sigla.ru. Internet cũng tạo cơ hội giao tiếp và trao đổi ý kiến ​​giữa các nhà nghiên cứu trên các diễn đàn, chẳng hạn như Diễn đàn khoa học trẻ www.mno.ru/forum.

  2. để làm việc với văn học trong lúc:

  Biên soạn thư mục - biên soạn danh sách các nguồn được chọn lọc cho công việc liên quan đến vấn đề đang nghiên cứu;

  Tóm tắt - trình bày cô đọng nội dung chính của tác phẩm;

  Ghi chép - ghi chép chi tiết hơn, cơ sở là nêu bật những ý, quy định chính của tác phẩm;

  Chú thích - bản ghi ngắn gọn về nội dung chung của sách hoặc bài báo;

  Trích dẫn là bản ghi nguyên văn các cách diễn đạt, dữ liệu thực tế hoặc số liệu có trong một nguồn văn học.

  Sử dụng trình soạn thảo văn bản MS Word, bạn có thể tự động hóa tất cả các thao tác trên.

  3. để dịch văn bản tự động sử dụng chương trình dịch thuật (PROMT XT) sử dụng từ điển điện tử (Abby Lingvo 7.0.)

  4. lưu trữ và tích lũy thông tin.

  Một giáo viên-nhà nghiên cứu có thể lưu trữ và xử lý lượng lớn thông tin bằng cách sử dụng đĩa CD, DVD, ổ đĩa từ ngoài, ổ đĩa Flash

  5. Lập kế hoạch cho quá trình nghiên cứu.

  Hệ thống quản lý Microsoft Outlook cho phép bạn lưu trữ và cung cấp kịp thời thông tin về thời gian diễn ra sự kiện, hội nghị, cuộc họp hoặc thư từ kinh doanh liên quan đến nghiên cứu.

  6. giao tiếp với các chuyên gia hàng đầu.

  Nên liên hệ với các chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vực quan tâm và tìm hiểu về những thành tựu mới của họ. Để làm được điều này, bạn cần làm quen với các ấn phẩm của họ, biết nơi làm việc và địa chỉ nhận thư từ của họ. Công nghệ thông tin được sử dụng ở giai đoạn này: Internet toàn cầu, e-mail, công cụ tìm kiếm Internet.

  Giai đoạn thứ hai là giai đoạn hiểu biết lý thuyết về các sự kiện:

  Lựa chọn phương pháp luận - khái niệm ban đầu, hỗ trợ các ý tưởng, quy định lý thuyết;

  Xây dựng giả thuyết nghiên cứu;

  Lựa chọn phương pháp nghiên cứu và phát triển phương pháp nghiên cứu.

  Giai đoạn thứ ba là công việc thử nghiệm:

  Xây dựng giả thuyết nghiên cứu - một cấu trúc lý thuyết, sự thật của giả thuyết đó phải được chứng minh;

  Tổ chức và tiến hành thí nghiệm xác định;

  Tổ chức và tiến hành thí nghiệm làm rõ;

  Kiểm định giả thuyết nghiên cứu;

  Tổ chức và tiến hành một thí nghiệm hình thành (kiểm soát);

  Thử nghiệm cuối cùng của giả thuyết nghiên cứu;

  Xây dựng các kết luận nghiên cứu.

  Công nghệ thông tin được sử dụng ở giai đoạn nghiên cứu này để ghi lại thông tin về chủ đề và xử lý thông tin nhận được.

  Ghi dữ liệu nghiên cứuở giai đoạn thử nghiệm, nó thường được thực hiện dưới dạng nhật ký làm việc của nhà nghiên cứu, các quy trình quan sát, ảnh, tài liệu phim và video. Nhờ sự phát triển của công nghệ đa phương tiện, máy tính ngày nay có thể thu thập và lưu trữ không chỉ thông tin văn bản mà còn cả thông tin đồ họa và âm thanh về nghiên cứu. Với mục đích này, máy ảnh và video kỹ thuật số, micrô cũng như phần mềm thích hợp để xử lý và tái tạo đồ họa và âm thanh được sử dụng:

  Trình phát đa năng (Microsoft Media Player);

  Trình phát âm thanh (WinAmp, Apollo);

  Trình phát video (WinDVD, zplayer);

  Các chương trình xem hình ảnh (ACD See, PhotoShop, CorelDraw,);

  Một chương trình tạo sơ đồ, bản vẽ, đồ thị (Visio), v.v.

  Để xử lý dữ liệu định lượng thu được trong quá trình thí nghiệm, phương pháp nghiên cứu toán học sử dụng gói phần mềm thống kê thường được sử dụng.

  Cũng cần lưu ý khả năng sử dụng trình chỉnh sửa bảng tính Microsoft Excel để xử lý dữ liệu. Trình chỉnh sửa này cho phép bạn nhập dữ liệu nghiên cứu vào bảng tính, tạo công thức, sắp xếp, lọc, nhóm dữ liệu và thực hiện các phép tính nhanh trên trang bảng bằng cách sử dụng “Trình hướng dẫn hàm”. Bạn cũng có thể thực hiện các thao tác thống kê với dữ liệu dạng bảng nếu gói phân tích dữ liệu được kết nối với Microsoft Excel.

  Trình chỉnh sửa bảng tính Microsoft Excel, sử dụng trình hướng dẫn biểu đồ tích hợp, cũng cho phép xây dựng các biểu đồ và biểu đồ khác nhau dựa trên kết quả xử lý dữ liệu, sau đó có thể được sử dụng ở các giai đoạn khác của nghiên cứu.

  Như vậy, ở khâu thu thập, xử lý số liệu nghiên cứu, một chiếc máy tính ngày nay có thể coi là không thể thiếu. Nó hỗ trợ rất nhiều cho công việc của nhà nghiên cứu trong việc ghi lại, sắp xếp, lưu trữ và xử lý lượng lớn thông tin thu được thông qua thử nghiệm, quan sát và các phương pháp nghiên cứu khác. Điều này cho phép người nghiên cứu tiết kiệm thời gian, tránh sai sót trong tính toán và rút ra kết luận khách quan, đáng tin cậy từ phần thử nghiệm của công việc.

  Giai đoạn thứ tư là phân tích và trình bày kết quả nghiên cứu:

  Giải trình các kết luận cuối cùng và khuyến nghị thực tế;

  Báo cáo khoa học, bài báo, đồ dùng dạy học, chuyên khảo, sách;

  Các bài thuyết trình về chủ đề nghiên cứu.

  Ở giai đoạn đăng ký kết quả nghiên cứu dưới hình thức luận án, việc chuẩn bị các báo cáo khoa học, bài báo, đồ dùng dạy học, chuyên khảo, sách về chủ đề nghiên cứu, công nghệ thông tin cũng cần được tích cực sử dụng. Trong trường hợp này, có thể sử dụng trình soạn thảo văn bản đã đề cập trước đó MicrosoftTừ và soạn thảo bảng MicrosoftExcel. Để xử lý hình ảnh đồ họa và tạo áp phích, các chương trình như PhotoShop.

  Giai đoạn thứ năm - thúc đẩy và triển khai kết quả nghiên cứu:

  Phát biểu tại các phòng ban, hội đồng, hội thảo, hội nghị khoa học và thực tiễn, chuyên đề, v.v.;

  Ấn phẩm trên các phương tiện truyền thông

  • các ấn phẩm trên Internet.

  Để phát biểu tại các phòng ban, hội đồng, hội thảo, hội nghị khoa học và thực tiễn, hội nghị chuyên đề công nghệ thông tin có thể được sử dụng như một phương tiện trình bày thông tin bằng đồ họa và văn bản minh họa báo cáo. Trong trường hợp này, bạn có thể sử dụng một chương trình để tạo bản trình bày và đồ họa doanh nghiệp MicrosoftQuyền lựcĐiểm. Sử dụng chương trình MicrosoftNhà xuất bản có thể chuẩn bị và in các tài liệu phát tay và tài liệu minh họa cho những người tham gia hội nghị: tài liệu quảng cáo, bản tin, tờ thông tin, v.v.

  Ngoài ra ngày nay còn có cơ hội xuất bản các bài báo và chuyên khảo ở Internet sử dụng gói Đằng trướcTrang, Tốc biếnMX, Mơthợ dệtđể tạo các trang Web. Xuất bản trên Internet cho đến nay là cách nhanh nhất để truyền tải thông tin mới nhất về tiến độ và kết quả nghiên cứu tới các bên quan tâm.

  Tóm lại, chúng ta có thể nói rằng việc tổ chức và tiến hành không một nghiên cứu hiện đại nào ngày nay có thể thực hiện được nếu không sử dụng công nghệ thông tin. Rõ ràng là trong tương lai, với việc mở rộng khả năng xử lý thông tin của máy tính và phát triển trí tuệ nhân tạo cũng như phần mềm mới, máy tính sẽ không chỉ trở thành một công cụ nghiên cứu đa chức năng mà còn là một thành viên tích cực trong các hoạt động lý thuyết và thực nghiệm. công việc. Có lẽ anh ta sẽ có thể hình thức hóa và mô tả các hiện tượng trước đây được coi là không thể tiếp cận được bằng cách xử lý và phân tích toán học; sẽ độc lập đưa ra các giả thuyết, đưa ra dự đoán và đưa ra đề xuất trong quá trình nghiên cứu.

• Công nghệ thông tin trong giáo dục

  Công nghệ thông tin giáo dục- một tập hợp các phương pháp và phương tiện kỹ thuật để thu thập, tổ chức, lưu trữ, xử lý, truyền tải và trình bày thông tin nhằm mở rộng kiến ​​thức của mọi người và phát triển khả năng quản lý các quy trình kỹ thuật và xã hội.

  E.I. Mashbits và N.F. Talyzin coi công nghệ thông tin giáo dục là một tập hợp các chương trình đào tạo nhất định thuộc nhiều loại khác nhau: từ các chương trình đơn giản nhất cung cấp kiểm soát kiến ​​​​thức đến hệ thống đào tạo dựa trên trí tuệ nhân tạo.

  V.F. Sholokhovich đề xuất định nghĩa ITE theo quan điểm nội dung của nó như một nhánh của giáo khoa nghiên cứu quá trình học tập và tiếp thu kiến ​​thức được tổ chức một cách có hệ thống và có ý thức, trong đó các phương tiện thông tin hóa giáo dục được sử dụng.

  Phân tích nội dung các định nghĩa trên cho thấy hiện tại có hai cách tiếp cận được thể hiện rõ ràng để định nghĩa ITO. Đầu tiên trong số họ đề xuất coi nó như một quá trình giáo khoa, được tổ chức bằng cách sử dụng một bộ công cụ và phương pháp xử lý dữ liệu (phương pháp giảng dạy) mới về cơ bản được đưa vào (nhúng) vào hệ thống học tập, thể hiện việc tạo, truyền tải, lưu trữ và hiển thị thông tin có mục đích sản phẩm (dữ liệu, kiến ​​thức, ý tưởng) với chi phí thấp nhất và phù hợp với mô hình hoạt động nhận thức của học sinh. Trong trường hợp thứ hai, chúng ta đang nói về việc tạo ra một môi trường học tập kỹ thuật nhất định, trong đó vị trí then chốt là công nghệ thông tin được sử dụng.

  Như vậy, trong trường hợp đầu tiên chúng ta đang nói về công nghệ thông tin trong đào tạo (như quá trình học tập), và trong trường hợp thứ hai là về việc sử dụng công nghệ thông tin trong đào tạo (như việc sử dụng các công cụ thông tin trong đào tạo).

  ITE nên được hiểu là một ứng dụng của CNTT nhằm tạo ra những cơ hội mới cho việc chuyển giao, lĩnh hội kiến ​​thức, đánh giá chất lượng đào tạo và phát triển cá nhân toàn diện.

  Trong các tài liệu khoa học, phương pháp luận và đại chúng, thuật ngữ công nghệ thông tin mới (NIT) thường được sử dụng. Đây là một khái niệm khá rộng cho các ứng dụng thực tế khác nhau. Tính từ “mới” trong trường hợp này nhấn mạnh sự đổi mới, nghĩa là về cơ bản khác với hướng phát triển kỹ thuật trước đây. Việc giới thiệu của họ là một hành động đổi mới theo nghĩa là nó làm thay đổi căn bản nội dung của các loại hình hoạt động khác nhau trong các tổ chức, cơ sở giáo dục, cuộc sống hàng ngày, v.v.

  Bằng cách sử dụng các công cụ giảng dạy hiện đại và môi trường công cụ, có thể tạo ra các sản phẩm phần mềm được thiết kế đẹp mắt mà không đưa bất kỳ điều gì mới vào quá trình phát triển lý thuyết học tập. Trong trường hợp này, chúng ta chỉ có thể nói về việc tự động hóa một số khía cạnh nhất định của quá trình học tập, chuyển thông tin từ giấy sang phiên bản máy tính, v.v.

  Chúng ta chỉ có thể nói về công nghệ thông tin mới cho giáo dục nếu:

  • nó đáp ứng các nguyên tắc cơ bản của công nghệ sư phạm (thiết kế sơ bộ, khả năng tái tạo, hình thành mục tiêu, tính toàn vẹn);
  • nó giải quyết những vấn đề mà trước đây chưa được giải quyết về mặt lý thuyết hoặc thực tiễn trong giáo khoa;

  Phương tiện chuẩn bị và truyền tải thông tin đến người học là máy tính và công nghệ thông tin.

  Bảng 1

  Công nghệ thông tin được sử dụng trong giáo dục đại học ở Nga

  	Tên CNTT	tên tiêng Anh	viết tắt
  	Sách giáo khoa điện tử	sách giáo khoa điện tử
  	Hệ thống đa phương tiện	hệ thống đa phương tiện
  	Hệ thống chuyên gia
  	Hệ thống thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính	máy tính hỗ trợ thiết kế hệ thống
  	Danh mục thư viện điện tử	thư viện điện tử
  	Ngân hàng dữ liệu, cơ sở dữ liệu
  	Hệ thống máy tính cục bộ và phân tán (toàn cầu)	Mạng cục bộ và mạng diện rộng
  	E-mail
  	Bảng tin điện tử
  	Hệ thống hội nghị truyền hình
  	Hệ thống quản lý nghiên cứu tự động	Hệ thống nghiên cứu máy tính
  	Hệ thống quản lý tổ chức tự động	Hệ thống thông tin quản lý
  	Kiểu chữ điện tử trên máy tính để bàn	xuất bản đích đầu

  Vì vậy, như đã nói ở trên, bằng công nghệ thông tin giáo dục trong đào tạo chuyên môn của các chuyên gia, người ta đề xuất hiểu một hệ thống các quy trình sư phạm, tâm lý, mô phạm, phương pháp luận chung để tương tác giữa giáo viên và học sinh, có tính đến nguồn nhân lực và kỹ thuật, nhằm mục đích ở việc thiết kế và thực hiện nội dung, phương pháp, hình thức và phương tiện thông tin đào tạo phù hợp với mục tiêu giáo dục, đặc điểm hoạt động trong tương lai và yêu cầu về những phẩm chất quan trọng về mặt chuyên môn của một chuyên gia.

  Công cụ CNTT:

  Phần cứng:

  • Máy tính- thiết bị xử lý thông tin phổ quát
  • Máy in- cho phép ghi lại ra giấy những thông tin do học sinh hoặc giáo viên tìm thấy và tạo ra cho học sinh. Đối với nhiều ứng dụng trong trường học, máy in màu là cần thiết hoặc được mong muốn.
  • Máy chiếu- tăng dần:
  • mức độ hiển thị trong công việc của giáo viên,
  • cơ hội để học sinh trình bày bài làm của mình trước cả lớp.
  • Khối viễn thông(dành cho các trường học ở nông thôn - chủ yếu là thông tin vệ tinh) - cho phép truy cập vào các nguồn thông tin của Nga và thế giới, cho phép học từ xa và trao đổi thư từ với các trường khác.
  • Thiết bị nhập thông tin văn bản và thao tác với các đối tượng trên màn hình - bàn phím và chuột (và các thiết bị khác nhau cho các mục đích tương tự), cũng như các thiết bị nhập chữ viết tay. Các thiết bị phù hợp đóng một vai trò đặc biệt đối với những học sinh có vấn đề về vận động, chẳng hạn như bệnh bại não.
  • Thiết bị ghi (nhập) thông tin hình ảnh và âm thanh(máy quét, máy ảnh, máy quay video, máy ghi âm và quay video) - có thể đưa trực tiếp thông tin hình ảnh về thế giới xung quanh vào quá trình giáo dục
  • Thiết bị ghi dữ liệu(cảm biến có giao diện) - mở rộng đáng kể lớp các quá trình vật lý, hóa học, sinh học, môi trường được đưa vào giáo dục đồng thời giảm thời gian giáo dục dành cho việc xử lý dữ liệu thông thường
  • Thiết bị điều khiển bằng máy tính- tạo cơ hội cho sinh viên ở nhiều cấp độ khả năng khác nhau nắm vững các nguyên tắc và công nghệ điều khiển tự động
  • Mạng nội bộ và mạng nội bộ trường học- cho phép sử dụng hiệu quả hơn các nguồn thông tin sẵn có, kỹ thuật và thời gian (con người), cung cấp quyền truy cập chung vào mạng thông tin toàn cầu
  • Video âm thanh có nghĩa là cung cấp một môi trường giao tiếp hiệu quả cho công việc giáo dục và các sự kiện công cộng.

  Phần mềm:

  • Mục đích chung và liên quan đến phần cứng (trình điều khiển, v.v.) - giúp có thể làm việc với tất cả các loại thông tin (xem ở trên).
  • Nguồn thông tin- mảng thông tin có tổ chức - bách khoa toàn thư trên đĩa CD, các trang thông tin và công cụ tìm kiếm trên Internet, bao gồm cả những công cụ chuyên dùng cho các ứng dụng giáo dục.
  • Hàm tạo ảo- cho phép bạn tạo các mô hình trực quan và biểu tượng của thực tế toán học và vật lý, đồng thời tiến hành thí nghiệm với các mô hình này.
  • Thiết bị tập thể dục- cho phép bạn thực hành các kỹ năng tự động khi làm việc với các đối tượng thông tin - nhập văn bản, thao tác với các đối tượng đồ họa trên màn hình, v.v., giao tiếp bằng văn bản và bằng miệng trong môi trường ngôn ngữ.
  • Môi trường thử nghiệm- cho phép thiết kế và sử dụng các bài kiểm tra tự động trong đó học sinh nhận toàn bộ hoặc một phần nhiệm vụ thông qua máy tính và kết quả của nhiệm vụ đó cũng được máy tính đánh giá toàn bộ hoặc một phần.
  • Gói đào tạo toàn diện(sách giáo khoa điện tử) - sự kết hợp của các loại phần mềm được liệt kê ở trên - tự động hóa hầu hết quá trình giáo dục theo các hình thức truyền thống, tốn nhiều công sức nhất để tạo ra (nếu đạt được chất lượng và mức độ hữu ích hợp lý), hầu hết hạn chế sự độc lập của giáo viên và sinh viên.
  • hệ thống quản lý thông tin- đảm bảo việc truyền tải thông tin giữa tất cả những người tham gia vào quá trình giáo dục - học sinh, giáo viên, chính quyền, phụ huynh và công chúng.
  • Những hệ thống chuyên gia– một hệ thống phần mềm sử dụng kiến ​​thức của chuyên gia để giải quyết hiệu quả các vấn đề trong bất kỳ lĩnh vực chủ đề nào.

Hiện nay, vai trò của công nghệ thông tin trong đời sống con người ngày càng tăng lên đáng kể. Xã hội hiện đại đã tham gia vào một quá trình lịch sử chung gọi là tin học hóa. Quá trình này bao gồm khả năng tiếp cận của mọi công dân với các nguồn thông tin, sự thâm nhập của công nghệ thông tin vào các lĩnh vực khoa học, công nghiệp và công cộng cũng như dịch vụ thông tin ở mức độ cao. Các quá trình diễn ra liên quan đến tin học hóa xã hội không chỉ góp phần thúc đẩy tiến bộ khoa học và công nghệ, trí tuệ hóa mọi loại hình hoạt động của con người mà còn góp phần tạo ra một môi trường thông tin mới có chất lượng của xã hội, đảm bảo sự phát triển của con người. tiềm năng sáng tạo.

Một trong những hướng ưu tiên của quá trình tin học hóa xã hội hiện đại là tin học hóa giáo dục, là một hệ thống các phương pháp, quy trình, phần mềm và phần cứng được tích hợp nhằm mục đích thu thập, xử lý, lưu trữ, phân phối và sử dụng thông tin vì lợi ích của người tiêu dùng của nó. Vì vậy, một hệ thống giáo dục mới hiện đang được hình thành ở Nga, tập trung vào việc thâm nhập vào không gian giáo dục và thông tin toàn cầu. Quá trình này đi kèm với những thay đổi đáng kể về lý luận sư phạm và thực tiễn của quá trình giáo dục liên quan đến việc đưa ra những điều chỉnh về nội dung công nghệ dạy học phải phù hợp với năng lực kỹ thuật hiện đại và góp phần giúp học sinh hòa nhập vào xã hội thông tin.

Phân tích khái niệm “công nghệ thông tin” trong giáo dục.Công nghệ thông tin trong giáo dục

Công nghệ thông tin (CNTT) giáo dục là công nghệ sư phạm sử dụng các phương pháp, phần mềm và phần cứng đặc biệt (điện ảnh, thiết bị nghe nhìn, máy tính, mạng viễn thông) để xử lý thông tin.”

Mục tiêu của CNTT là hình thành và sử dụng tài nguyên thông tin chất lượng cao phù hợp với nhu cầu của người dùng. Phương pháp CNTT là phương pháp xử lý dữ liệu. Các công cụ CNTT bao gồm toán học, kỹ thuật, phần mềm, thông tin, phần cứng và các công cụ khác.

phương pháp CNTT

Công cụ CNTT

CNTT được chia thành hai nhóm lớn: các công nghệ có tính tương tác chọn lọc và đầy đủ.

1) Nhóm đầu tiên bao gồm tất cả các công nghệ cung cấp khả năng lưu trữ thông tin ở dạng có cấu trúc. Điều này bao gồm các ngân hàng, cơ sở dữ liệu và kiến ​​thức, văn bản video, teletext, Internet, v.v. Những công nghệ này hoạt động ở chế độ tương tác có chọn lọc và tạo điều kiện thuận lợi đáng kể cho việc truy cập vào một lượng lớn thông tin có cấu trúc. Trong trường hợp này, người dùng chỉ được phép làm việc với dữ liệu hiện có mà không cần nhập dữ liệu mới.

2) Nhóm thứ hai chứa các công nghệ cung cấp quyền truy cập trực tiếp vào thông tin được lưu trữ trong mạng thông tin hoặc bất kỳ phương tiện truyền thông nào, cho phép bạn chuyển giao, thay đổi và bổ sung thông tin đó.

Công nghệ có tính tương tác chọn lọc

Công nghệ có tính tương tác đầy đủ.

Công nghệ thông tin nên được phân loại chủ yếu theo lĩnh vực ứng dụng và mức độ sử dụng máy tính. Có các lĩnh vực ứng dụng công nghệ thông tin như khoa học, giáo dục, văn hóa, kinh tế, sản xuất, quân sự, v.v. Dựa trên mức độ sử dụng máy tính trong công nghệ thông tin, người ta phân biệt công nghệ máy tính và công nghệ phi máy tính.

Trong lĩnh vực giáo dục, công nghệ thông tin được ứng dụng để giải quyết hai vấn đề chính: giảng dạy và quản lý. Theo đó, có sự phân biệt giữa công nghệ giảng dạy máy tính và không máy tính, công nghệ máy tính và không máy tính để quản lý giáo dục. Trong giảng dạy, công nghệ thông tin có thể được sử dụng, trước hết là để trình bày thông tin giáo dục cho học sinh, thứ hai là để theo dõi sự thành công của việc tiếp thu thông tin đó. Từ quan điểm này, thông tin; Công nghệ sử dụng trong giảng dạy được chia thành hai nhóm: công nghệ trình bày thông tin giáo dục và công nghệ giám sát kiến ​​thức.

Công nghệ thông tin phi máy tính để trình bày thông tin giáo dục bao gồm công nghệ giấy, kỹ thuật quang học và điện tử. Chúng khác nhau về phương tiện trình bày thông tin giáo dục và được chia thành giấy, quang học và điện tử. Đồ dùng dạy học trên giấy bao gồm sách giáo khoa, đồ dùng giáo dục, đồ dùng dạy học; máy chiếu quang học, máy chiếu treo, máy chiếu đồ họa, máy chiếu phim, máy chiếu laze; đến tivi điện tử và đầu đĩa laze.

Công nghệ thông tin máy tính để trình bày thông tin giáo dục bao gồm:

Công nghệ sử dụng chương trình đào tạo máy tính;

Công nghệ đa phương tiện;

Công nghệ đào tạo từ xa.

Trình bày thông tin CNTT máy tính

Công nghệ máy tính hiện đại có thể được phân loại là:

Máy tính cá nhân là hệ thống máy tính có tài nguyên hoàn toàn nhằm hỗ trợ các hoạt động của một nhân viên quản lý. Đây là loại thiết bị máy tính có số lượng nhiều nhất, bao gồm máy tính cá nhân IBM PC và máy tính tương thích với chúng, cũng như máy tính cá nhân Macintosh. Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin hiện đại chính là do việc sử dụng rộng rãi kể từ đầu những năm 1980. máy tính cá nhân kết hợp những phẩm chất như giá rẻ tương đối và chức năng đủ rộng cho người dùng không chuyên nghiệp.

Máy tính doanh nghiệp (đôi khi được gọi là máy tính mini hoặc máy tính khung chính) là hệ thống máy tính đảm bảo hoạt động chung của một số lượng lớn nhân viên trí tuệ trong một tổ chức hoặc dự án sử dụng thông tin chung và tài nguyên máy tính. Đây là những hệ thống máy tính nhiều người dùng có một bộ phận trung tâm có sức mạnh tính toán cao và nguồn thông tin quan trọng, được kết nối với một số lượng lớn máy trạm với thiết bị tối thiểu (thường là bàn phím, thiết bị định vị chuột và có thể cả thiết bị in). Máy tính cá nhân cũng có thể đóng vai trò là máy trạm được kết nối với bộ phận trung tâm của máy tính công ty. Phạm vi sử dụng của máy tính doanh nghiệp là hỗ trợ hoạt động quản lý trong các tổ chức tài chính và công nghiệp lớn. Tổ chức các hệ thống thông tin khác nhau để phục vụ số lượng lớn người dùng trong một chức năng (hệ thống trao đổi và ngân hàng, đặt và bán vé cho công chúng, v.v.).

Siêu máy tính là hệ thống máy tính có đặc tính vượt trội về sức mạnh tính toán và tài nguyên thông tin, được sử dụng trong các lĩnh vực quân sự, vũ trụ và nghiên cứu khoa học cơ bản, dự báo thời tiết toàn cầu. Sự phân loại này khá tùy tiện, vì sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ linh kiện điện tử và sự cải tiến về kiến ​​trúc máy tính cũng như các yếu tố quan trọng nhất của chúng dẫn đến sự xóa nhòa ranh giới giữa công nghệ máy tính.

Hệ thống giáo dục ngày nay đã tích lũy nhiều chương trình máy tính khác nhau phục vụ mục đích giáo dục, được tạo ra trong các cơ sở và trung tâm giáo dục của Nga. Một số lượng đáng kể trong số chúng được phân biệt bởi tính độc đáo, trình độ khoa học và phương pháp luận cao. Hệ thống học tập thông minh là một công nghệ mới về chất lượng, có đặc điểm là mô hình hóa quá trình học tập, sử dụng nền tảng kiến ​​thức phát triển năng động; tự động lựa chọn chiến lược học tập hợp lý cho từng học sinh, tự động ghi nhận thông tin mới vào cơ sở dữ liệu. Công nghệ đa phương tiện (từ môi trường đa thành phần - đa thành phần tiếng Anh), cho phép sử dụng văn bản, đồ họa, video và hoạt hình ở chế độ tương tác và do đó mở rộng phạm vi sử dụng máy tính trong quá trình giáo dục.

Thực tế ảo (từ tiếng Anh thực tế ảo - thực tế có thể) là một công nghệ mới về tương tác thông tin không tiếp xúc, sử dụng môi trường đa phương tiện, tạo ra ảo ảnh về sự hiện diện theo thời gian thực trong một “thế giới màn hình” được trình bày theo phương pháp lập thể. Trong các hệ thống như vậy, ảo ảnh về vị trí của người dùng giữa các vật thể trong thế giới ảo được duy trì liên tục. Thay vì màn hình thông thường, kính màn hình tivi được sử dụng, trong đó các sự kiện thay đổi liên tục của thế giới ảo được tái tạo. Việc điều khiển được thực hiện bằng cách sử dụng một thiết bị đặc biệt được triển khai dưới dạng “găng tay thông tin”, xác định hướng chuyển động của người dùng so với các vật thể trong thế giới ảo. Ngoài ra, người dùng còn có sẵn một thiết bị để tạo và truyền tín hiệu âm thanh.

Hệ thống học tập tự động dựa trên công nghệ siêu văn bản cho phép nâng cao khả năng hiểu không chỉ nhờ sự rõ ràng của thông tin được trình bày. Sử dụng năng động, tức là việc thay đổi siêu văn bản giúp chẩn đoán học sinh và sau đó tự động chọn một trong các cấp độ nghiên cứu tối ưu của cùng một chủ đề. Hệ thống học tập siêu văn bản cung cấp thông tin theo cách mà bản thân học sinh, theo các liên kết đồ họa hoặc văn bản, có thể áp dụng các phương án khác nhau để làm việc với tài liệu. Tất cả điều này cho phép một cách tiếp cận khác biệt để học tập.

Điểm đặc biệt của công nghệ Internet - WWW (từ tiếng Anh World Wide Web - World Wide Web) là chúng cung cấp cho người dùng cơ hội to lớn để lựa chọn nguồn thông tin: "thông tin cơ bản trên máy chủ mạng; thông tin vận hành được gửi qua e-mail; cơ sở dữ liệu khác nhau." của các thư viện, trung tâm khoa học và giáo dục, bảo tàng hàng đầu; thông tin về đĩa mềm, đĩa compact, băng video và âm thanh, sách và tạp chí được phân phối qua các cửa hàng trực tuyến, v.v.

Cần nêu bật các yêu cầu giáo khoa chính đối với công nghệ thông tin để nâng cao hiệu quả sử dụng nó trong quá trình giáo dục.

Bao gồm các:

Động cơ sử dụng các tài liệu giảng dạy khác nhau;

Xác định rõ vai trò, địa điểm, mục đích, thời gian sử dụng của CPC;

Vai trò chủ đạo của giáo viên trong việc điều hành lớp học;

Mối quan hệ chặt chẽ giữa một loại CPC cụ thể và các loại TCO được áp dụng khác;

Chỉ giới thiệu về công nghệ những thành phần đảm bảo chất lượng đào tạo;

Tuân thủ phương pháp đào tạo máy tính với chiến lược tổng thể để thực hiện buổi đào tạo;

Có tính đến thực tế là việc đưa các công cụ đào tạo CEP vào bộ này đòi hỏi phải sửa đổi tất cả các thành phần của hệ thống và thay đổi phương pháp giảng dạy chung;

Đảm bảo mức độ cá nhân hóa cao trong đào tạo;

Cung cấp phản hồi bền vững trong đào tạo và những hoạt động khác.

Thời kỳ phát triển hiện đại của một xã hội văn minh được đặc trưng bởi quá trình tin học hóa, một trong những lĩnh vực ưu tiên trong đó là tin học hóa giáo dục. Một thành phần thiết yếu của quá trình tin học hóa là sự phát triển và sử dụng phần mềm sư phạm dựa trên các công nghệ thông tin khác nhau. Gần đây, một trong những lĩnh vực được quan tâm nhất là việc sử dụng mạng máy tính trong phần mềm giáo dục.

Việc sử dụng mạng máy tính trong quá trình giảng dạy các môn học khác nhau đòi hỏi giáo viên phải có kiến ​​thức cả về lĩnh vực soạn giáo án, tính đến khả năng của các công cụ phát triển chương trình và kiến ​​thức về lĩnh vực phương pháp giảng dạy cho một môn học cụ thể. kỷ luật. Điều này được giải thích bởi khả năng sử dụng rộng rãi các mạng và truyền thông máy tính trong các hoạt động thực tế.

Được biết, khoa học là một lĩnh vực hoạt động nhằm thu thập kiến ​​thức mới, được thực hiện thông qua nghiên cứu khoa học (SR).

Mục đích của nghiên cứu khoa học là nghiên cứu một số tính chất nhất định của một đối tượng (quá trình, hiện tượng) và trên cơ sở đó phát triển lý thuyết hoặc rút ra kết luận khái quát cần thiết cho thực tiễn.

Dựa trên mục đích dự định của họ, nghiên cứu khoa học được chia thành cơ bản, ứng dụng và phát triển.

Cơ bản (FNI) gắn liền với việc nghiên cứu các hiện tượng và quy luật mới của tự nhiên, với việc tạo ra các nguyên tắc nghiên cứu mới (vật lý, toán học, sinh học, hóa học, v.v.).

Nghiên cứu ứng dụng (APR) là tìm cách vận dụng các quy luật tự nhiên và kiến ​​thức khoa học thu được trong FNI vào hoạt động thực tiễn của con người.

Phát triển là quá trình tạo ra các thiết bị, hệ thống, vật liệu và công nghệ mới, bao gồm cả việc chuẩn bị các tài liệu để triển khai kết quả PNI vào thực tế.

Việc thực hiện mục tiêu nghiên cứu được thực hiện trên cơ sở phương pháp. Phương pháp là một cách để đạt được mục tiêu, một chương trình để xây dựng và áp dụng một lý thuyết. Phương pháp nghiên cứu khoa học được chia thành các nhóm sau: thực nghiệm, thực nghiệm và lý thuyết. Một nhóm đặc biệt bao gồm các phương pháp sáng tạo khoa học và kỹ thuật (STT).

Các nghiên cứu thực nghiệm được thực hiện với mục đích tích lũy thông tin có hệ thống về quá trình này. Các phương pháp sau được sử dụng: quan sát, đăng ký, đo lường, bảng câu hỏi, kiểm tra, phân tích chuyên gia.

Mức độ thực nghiệm của nghiên cứu khoa học là nghiên cứu tính chất của một vật thể theo một chương trình cụ thể.

Nghiên cứu lý thuyết được thực hiện với mục đích phát triển các phương pháp mới để giải quyết các vấn đề khoa học và kỹ thuật, khái quát hóa và giải thích dữ liệu thực nghiệm và thực nghiệm, xác định các mô hình chung và hình thức hóa chúng.

Ở hai cấp độ cuối cùng, các phương pháp mô hình hóa, phương pháp phân tích và tổng hợp, các cấu trúc logic (giả định, suy luận), phép loại suy và lý tưởng hóa được sử dụng.

NTT sử dụng cả các phương pháp khoa học tổng quát nói trên và các kỹ thuật heuristic để giải quyết hiệu quả các vấn đề sáng tạo, góp phần tìm ra giải pháp (cái nhìn sâu sắc) nhanh nhất, tức là. nhiều loại phát hiện ban đầu.

Việc tổ chức hợp lý công việc nghiên cứu được xây dựng bằng cách sử dụng các nguyên tắc của cách tiếp cận hệ thống và có thể được trình bày dưới dạng sơ đồ như sau: thu thập và xử lý thông tin khoa học kỹ thuật thực nghiệm (kết quả nghiên cứu thực nghiệm được phân tích lý thuyết và xác minh bằng thực nghiệm), sau đó, bằng nhiều phương pháp khác nhau, kết quả được xử lý, mô hình hóa các quy trình khác nhau, giải thích, v.v., hoàn tất quá trình đăng ký, trình bày và công bố kết quả. Những kết quả này thể hiện thông tin mới đang được nhiều nhà nghiên cứu tiếp cận.

Căn cứ vào nhiệm vụ nghiên cứu khoa học và trình tự thực hiện, chúng ta có thể xác định những hướng chính sau đây để sử dụng hợp lý công nghệ thông tin trong nghiên cứu khoa học:

1. Thu thập, lưu trữ, tìm kiếm và phổ biến thông tin khoa học và kỹ thuật (STI).

2. Chuẩn bị chương trình nghiên cứu khoa học, lựa chọn trang thiết bị, dụng cụ thí nghiệm.

3. Tính toán toán học.

4. Giải quyết các vấn đề trí tuệ và logic.

5. Mô hình hóa các đối tượng và quy trình.

6. Quản lý lắp đặt thử nghiệm.

7. Đăng ký, nhập số liệu thực nghiệm vào máy tính.

8. Xử lý tín hiệu một chiều và đa chiều (hình ảnh).

9. Khái quát hóa và đánh giá kết quả nghiên cứu.

10. Đăng ký và trình bày kết quả nghiên cứu.

11. Quản lý công trình nghiên cứu khoa học (R&D).

Hiệu quả nhất khi các nhiệm vụ này được thực hiện trong khuôn khổ hệ thống nghiên cứu khoa học tự động (ASRS).

Với cách tiếp cận có hệ thống, nghiên cứu khoa học bắt đầu bằng việc thu thập và xử lý sơ bộ thông tin khoa học về chủ đề nghiên cứu. Thông tin này có thể bao gồm thông tin về những thành tựu trong lĩnh vực đang nghiên cứu, ý tưởng ban đầu, tác dụng được phát hiện, sự phát triển khoa học, giải pháp kỹ thuật, v.v.

Mục đích của giai đoạn này là tìm câu trả lời cho các câu hỏi sau:

2. Các giải pháp đã biết về chủ đề đang nghiên cứu là gì?

3. Những phương pháp và phương tiện nào đã biết được sử dụng để giải quyết các vấn đề đang nghiên cứu?

4. Nhược điểm của các giải pháp đã biết là gì và họ đang cố gắng khắc phục chúng bằng cách nào?

Nghiên cứu chuyên sâu về thông tin về chủ đề nghiên cứu cho phép bạn loại bỏ nguy cơ tốn thời gian không cần thiết cho một vấn đề đã được giải quyết, nghiên cứu chi tiết toàn bộ các vấn đề về chủ đề đang nghiên cứu và tìm ra giải pháp khoa học kỹ thuật đáp ứng trình độ cao.

Nguồn thông tin chính là các tài liệu khoa học, theo phương pháp trình bày, có thể là văn bản, đồ họa, nghe nhìn và có thể đọc được bằng máy.

Tài liệu khoa học được chia thành sơ cấp và thứ cấp, đã xuất bản và chưa xuất bản.

Tài liệu chính là sách, tài liệu quảng cáo, tạp chí định kỳ (tạp chí, công trình), tài liệu khoa học kỹ thuật (tiêu chuẩn, hướng dẫn). Tài liệu bằng sáng chế cũng rất quan trọng ở đây, có nghĩa là các ấn phẩm chứa thông tin về những khám phá, phát minh, v.v.

Tài liệu thứ cấp chứa thông tin tóm tắt ngắn gọn từ một hoặc nhiều tài liệu chính: sách tham khảo, ấn phẩm trừu tượng, chỉ mục thư mục, v.v.

Việc thu thập và xử lý thông tin khoa học có thể được thực hiện theo những cách sau:

Bảng câu hỏi, phỏng vấn, khảo sát chuyên gia, v.v., nhưng cơ sở là

Làm việc với các tài liệu khoa học kỹ thuật, bao gồm tìm kiếm, làm quen, xử lý tài liệu và hệ thống hóa thông tin.

Việc tìm kiếm được thực hiện trong các danh mục, tóm tắt và các ấn phẩm thư mục. Việc tự động hóa quy trình này được đảm bảo bằng việc sử dụng các hệ thống truy xuất thông tin chuyên dụng (IRS) của các thư viện và viện nghiên cứu (SRI), danh mục điện tử, tìm kiếm trong cơ sở dữ liệu có thể đọc được bằng máy (DB), cũng như sử dụng các chương trình tìm kiếm trên mạng Internet .

Cần phải lưu ý rằng IPS được chia thành:

Tài liệu, cho phép bạn làm việc với toàn văn hoặc địa chỉ của tài liệu;

Thực tế, cung cấp thông tin cần thiết từ các tài liệu hiện có;

Thông tin logic (thông minh) thể hiện thông tin thu được nhờ tìm kiếm logic và lựa chọn mục tiêu ở chế độ tự động.

Nếu cơ sở dữ liệu chứa toàn bộ văn bản của tài liệu, những công cụ này cho phép bạn thực hiện quy trình làm quen. Thông thường, phần tóm tắt hoặc chú thích của tài liệu là đủ cho mục đích này.

Trong quá trình phát triển và tự động hóa thông tin khoa học và công nghệ, các hoạt động sau chiếm ưu thế:

Hình thành báo cáo - tạo chỉ mục thẻ;

Trích xuất các đoạn tài liệu bằng trình soạn thảo văn bản;

Tạo tài liệu siêu văn bản (có cấu trúc).

Tạo cơ sở dữ liệu và cơ sở tri thức (KB) cục bộ (dành riêng cho vấn đề).

Do đó, việc sử dụng công nghệ thông tin giúp nâng cao hiệu quả nghiên cứu khoa học ở tất cả các giai đoạn của nó (chúng giảm một số chi phí tài nguyên, cho phép truy cập tài liệu từ xa và tự động hóa một số hoạt động). Ngoài ra, công nghệ thông tin đảm bảo tính chính xác của việc đăng ký dữ liệu và trong một số trường hợp mở rộng danh sách dữ liệu có thể được đăng ký. Một số lĩnh vực nghiên cứu khoa học hoàn toàn không thể tồn tại nếu không có công nghệ phù hợp (ví dụ: mô hình hóa máy tính).

Thông tin liên quan.

Các hướng chính của việc sử dụng hợp lý CNTT trong nghiên cứu khoa học: 1. Thu thập, lưu trữ, tìm kiếm và phát hành thông tin khoa học kỹ thuật (STI). 2. Chuẩn bị chương trình nghiên cứu khoa học (SR), lựa chọn trang thiết bị, dụng cụ thí nghiệm. 3. Tính toán toán học. 4. Giải quyết các vấn đề trí tuệ và logic. 5. Mô hình hóa các đối tượng và quy trình. 6. Quản lý lắp đặt thử nghiệm. 7. Đăng ký, nhập số liệu thực nghiệm vào máy tính. 8. Xử lý tín hiệu một chiều và đa chiều (hình ảnh). 9. Khái quát hóa và đánh giá kết quả nghiên cứu. 10. Đăng ký và trình bày kết quả nghiên cứu. 11. Quản lý công trình nghiên cứu khoa học (R&D).

CNTT Ở GIAI ĐOẠN THU THẬP VÀ TIẾP XÚC Mục đích của giai đoạn này là tìm câu trả lời cho các câu hỏi sau: 1. Những tác giả hoặc nhóm khoa học nào đang nghiên cứu về một chủ đề tương tự? 2. Các giải pháp đã biết về chủ đề đang nghiên cứu là gì? 3. Những phương pháp và phương tiện nào đã biết được sử dụng để giải quyết các vấn đề đang nghiên cứu? 4. Nhược điểm của các giải pháp đã biết là gì và họ đang cố gắng khắc phục chúng bằng cách nào? Nghiên cứu chuyên sâu về thông tin về chủ đề nghiên cứu cho phép bạn loại bỏ nguy cơ tốn thời gian không cần thiết cho một vấn đề đã được giải quyết, nghiên cứu chi tiết toàn bộ các vấn đề về chủ đề đang nghiên cứu và tìm ra giải pháp khoa học kỹ thuật đáp ứng trình độ cao. Nguồn thông tin chính là các tài liệu khoa học, theo phương pháp trình bày, có thể là văn bản, đồ họa, nghe nhìn và có thể đọc được bằng máy.

TÀI LIỆU KHOA HỌC ĐƯỢC CHIA THÀNH cấp 1 và cấp 2, đã xuất bản và chưa xuất bản. Tài liệu chính là sách, tài liệu quảng cáo, tạp chí định kỳ (tạp chí, công trình), tài liệu khoa học kỹ thuật (tiêu chuẩn, hướng dẫn). Tài liệu về bằng sáng chế (các ấn phẩm chứa thông tin về những khám phá, phát minh, v.v.) cũng rất quan trọng ở đây; Các tài liệu sơ cấp chưa công bố bao gồm: báo cáo khoa học, luận án, bản thảo lưu chiểu...; Tài liệu thứ cấp chứa thông tin tóm tắt ngắn gọn từ một hoặc nhiều tài liệu chính: sách tham khảo, ấn phẩm trừu tượng, chỉ mục thư mục, v.v.

PHƯƠNG PHÁP THU THẬP VÀ XỬ LÝ STI: bảng câu hỏi, phỏng vấn, khảo sát chuyên gia, v.v., làm việc với các tài liệu khoa học và kỹ thuật, bao gồm tìm kiếm, làm quen, xử lý tài liệu và hệ thống hóa thông tin. Việc tìm kiếm được thực hiện trong các danh mục, tóm tắt và các ấn phẩm thư mục. Việc tự động hóa quy trình này được đảm bảo bằng cách sử dụng các hệ thống truy xuất thông tin chuyên dụng (IRS) của các thư viện và viện nghiên cứu (SRI), danh mục điện tử, tìm kiếm trong cơ sở dữ liệu có thể đọc được bằng máy (DB), cũng như sử dụng các chương trình tìm kiếm trên Internet.

CÁCH KIẾM THÔNG TIN làm việc với tài liệu văn học; yêu cầu tới các tổ chức nắm giữ thông tin (tổ chức giáo dục nhà nước và công lập); thu hút các chuyên gia tư vấn hoặc chuyên gia; tìm kiếm thông tin trong hệ thống thông tin tự động; tìm kiếm tài nguyên mạng máy tính; những quan sát riêng. Tìm kiếm thông tin có thể nhắm mục tiêu (dựa trên đặc điểm hình thức); – ngữ nghĩa (về ý nghĩa, nội dung); - phim tài liệu; - thực tế, v.v.

Tài liệu PHÂN LOẠI HỆ THỐNG TRUY CẬP THÔNG TIN, cho phép bạn làm việc với toàn văn hoặc địa chỉ của tài liệu; thực tế, cung cấp thông tin cần thiết từ các tài liệu hiện có; thông tin logic (thông minh) thể hiện thông tin thu được nhờ tìm kiếm logic và lựa chọn mục tiêu ở chế độ tự động. Nếu cơ sở dữ liệu chứa toàn bộ văn bản của tài liệu, những công cụ này cho phép bạn thực hiện quy trình làm quen. Thông thường, phần tóm tắt hoặc chú thích của tài liệu là đủ cho mục đích này. Sự phức tạp của việc tổ chức cơ sở dữ liệu dạng bảng có thể giảm đáng kể bằng cách sử dụng hệ thống nhận dạng quang học (ví dụ: FineReader), đảm bảo xử lý các tài liệu được quét và xuất chúng sang cơ sở dữ liệu.

CNTT TRONG NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT Khối lượng của CNTT phụ thuộc vào tính chất cụ thể và phức tạp của vấn đề. Nói chung, nó có thể bao gồm các giai đoạn sau: 1. Trình bày vấn đề, trong đó các mục tiêu của nghiên cứu và cách thực hiện hiệu quả nhất được xác định. Đôi khi một giả thuyết được hình thành để giải thích tạm thời hiện tượng này. 2. Xây dựng mô hình quá trình hoạt động của đối tượng đang nghiên cứu. TI thường sử dụng các mô hình toán học, thông tin hoặc logic của một hiện tượng. 3. Lựa chọn phương pháp xây dựng mô hình và xác minh chúng. 4. Phát triển các thuật toán và phần mềm triển khai mô hình. 5. Thực hiện các phép tính toán hoặc xử lý thuật toán thông tin. 6. Phân tích các kết quả thu được bằng cách suy luận và kết luận logic, xây dựng kết quả nghiên cứu.

CNTT TRONG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CNTT thường được sử dụng nhiều nhất trong các phép tính toán học. Phần mềm cho lĩnh vực này thường được chia thành các loại sau: 1. Thư viện chương trình phân tích số, cũng được chia thành các thư viện có mục đích chung (gói SSP, NAG) và các gói chuyên môn cao tập trung vào việc giải quyết một loại vấn đề nhất định (MicroWay - ma trận, phép biến đổi Fourier). 2. Các hệ thống chuyên dụng để tính toán toán học và xử lý đồ họa dữ liệu và trình bày kết quả (Phaser - phương trình vi phân, Statgraf - phân tích thống kê), Eureca, Statistica. 3. Hệ thống đối thoại để tính toán toán học với các ngôn ngữ khai báo cho phép bạn hình thành các vấn đề một cách tự nhiên (MuMath, Giảm, MathCad, Matlab, Mathematica). 4. Bảng tính (ET), cho phép bạn thực hiện nhiều phép tính khác nhau với dữ liệu được trình bày dưới dạng bảng (Supercalc, Quattro Pro, Excel).

CNTT TRONG THÍ NGHIỆM KHOA HỌC, MÔ HÌNH VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ CỦA NI Nhiệm vụ chính của nghiên cứu thực nghiệm (EI): 1. Quan sát có mục đích hoạt động của một đối tượng để nghiên cứu sâu về các đặc tính của nó. 2. Kiểm tra tính đúng đắn của các giả thuyết nghiên cứu để xây dựng lý thuyết về hiện tượng trên cơ sở đó. 3. Thiết lập sự phụ thuộc của các yếu tố khác nhau đặc trưng cho hiện tượng để sử dụng tiếp theo các sự phụ thuộc được tìm thấy trong việc thiết kế hoặc quản lý đối tượng đang nghiên cứu. EI bao gồm các giai đoạn chuẩn bị thí nghiệm, tiến hành nghiên cứu và xử lý kết quả.

MÔ TẢ CÁC GIAI ĐOẠN NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM Ở giai đoạn chuẩn bị, các mục đích và mục tiêu của EI được xác định, phương pháp và chương trình thực hiện nó được phát triển. Giai đoạn này cũng bao gồm việc lựa chọn các thiết bị và dụng cụ đo lường cần thiết. Khi phát triển chương trình EI, họ cố gắng giảm khối lượng và độ phức tạp của công việc, đơn giản hóa thử nghiệm mà không làm mất đi độ chính xác và độ tin cậy của kết quả. Về vấn đề này, giai đoạn EI này yêu cầu giải quyết vấn đề xác định số lượng thí nghiệm (phép đo) tối thiểu bao phủ hiệu quả nhất khu vực có thể tương tác của các yếu tố ảnh hưởng và đảm bảo có được sự phụ thuộc đáng tin cậy của chúng. Vấn đề này được giải quyết bằng phần thống kê toán học - quy hoạch thực nghiệm, trong đó trình bày các phương pháp cần thiết để tổ chức hợp lý các phép đo có sai số ngẫu nhiên.

MÔ TẢ CÁC GIAI ĐOẠN NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM Bản thân giai đoạn tiến hành nghiên cứu được xác định bởi đặc thù của đối tượng nghiên cứu. Dựa trên bản chất của sự tương tác của các phương tiện thử nghiệm với đối tượng, sự khác biệt được tạo ra giữa EI thông thường và mô hình. Trong lần đầu tiên, sự tương tác xảy ra trực tiếp trên đối tượng, trong lần thứ hai - trên mô hình thay thế nó. Phương pháp mô hình hóa các đối tượng và quy trình là phương pháp chính trong thí nghiệm khoa học. Chúng được phân biệt: Mô hình vật lý được thực hiện trên các cài đặt đặc biệt. VT được sử dụng để kiểm soát quá trình thử nghiệm, thu thập dữ liệu đăng ký và xử lý chúng. Đối với mô hình tương tự, máy tính tương tự được sử dụng, cho phép bạn tạo và nghiên cứu các mô hình tương tự có thể được mô tả bằng cùng một vi phân. phương trình với quá trình đang nghiên cứu. Mô hình toán học bao gồm nghiên cứu không chỉ sử dụng các mô hình toán học thuần túy. Thông tin, logic, mô phỏng và các mô hình khác cũng như sự kết hợp của chúng cũng được sử dụng ở đây.

MÔ HÌNH TOÁN HỌC Nên sử dụng phần mềm được phát triển bởi các chuyên gia sử dụng những thành tựu mới nhất của toán học ứng dụng và lập trình. Khả năng của phần mềm hiện đại về mặt đồ họa máy tính, bao gồm tham số hóa, sử dụng các phương pháp fractal, động lực màu sắc, hoạt ảnh, v.v., cung cấp đủ độ rõ ràng cho kết quả. VT được sử dụng rộng rãi nhất cho: mô hình hóa logic, chức năng và cấu trúc của các mạch điện tử; mô hình hóa và tổng hợp hệ thống điều khiển tự động; mô hình hóa các điều kiện cơ và nhiệt của các kết cấu, cơ học của chất khí và chất lỏng. Trong trường hợp này, hàng trăm phần mềm hướng chức năng được sử dụng (ví dụ: MICRO - Logic, ANSYS, DesignLAB), cũng như các hệ thống ứng dụng phổ quát (ET - Excel, QuattroPro, MathCad system).

NÓ TRONG HÌNH THỨC KẾT QUẢ NI Kết quả NI có thể được trình bày dưới dạng báo cáo, báo cáo, bài báo, v.v., theo thiết kế mà các công cụ VT hiện đang được sử dụng rộng rãi. Quá trình tạo ra một tài liệu khoa học bao gồm: 1. Chuẩn bị phần văn bản chứa các công thức và ký tự đặc biệt. 2. Hình thành các bảng và hiển thị đồ họa của chúng. 3. Chuẩn bị các hình ảnh minh họa dưới dạng sơ đồ, hình vẽ, hình vẽ, đồ thị, sơ đồ. 4. Kiểm soát ngữ pháp và từ vựng. 5. Nhập bản vẽ và đồ họa từ các hệ thống khác. 6. Chuyển khoản trực tiếp và ngược lại. 7. Định dạng và in ấn tài liệu.

PS ĐỂ TẠO VĂN BẢN KHOA HỌC, ngoài các trình soạn thảo văn bản, còn sử dụng các công cụ sau: 1. Để tạo thông tin dạng bảng - các công cụ ET (Excel, QuattroPro) sử dụng khả năng hiển thị đồ họa. 2. Để tạo các hình minh họa đồ họa phức tạp - hệ thống đồ họa kinh doanh (Corel Draw) và mô hình hình học (AutoCAD). 3. Để kiểm soát ngữ pháp văn bản một cách hiệu quả - các hệ thống chuyên dụng như Orfo, Lingvo Corrector, Propis. 4. Để tạo ảnh chụp - các công cụ nhận dạng quang học, công cụ chỉnh sửa và chụp ảnh kỹ thuật số (FineReader, Adobe Photoshop, v.v.). 5. Đối với dịch tự động – Hệ thống nhắc nhở, Socrat.

HƯỚNG DẪN TẠO TÀI LIỆU TOÀN DIỆN 1. Việc sử dụng các hệ thống phần mềm tích hợp cung cấp khả năng tạo văn bản, bảng biểu và đồ thị trong một hệ thống (Framework, Works). 2. Sử dụng tổ hợp các chương trình có liên quan với nhau trong một hệ điều hành (MS Office bao gồm các hệ thống phần mềm độc lập Word, Excel, v.v. có cơ chế trao đổi dữ liệu hiệu quả). 3. Hệ thống siêu phương tiện và đa phương tiện.

LĨNH VỰC KHOA HỌC ƯU TIÊN ÁP DỤNG CNTT MẠNG trong lĩnh vực sinh thái, bảo vệ môi trường, y học, sinh học gắn với các phương pháp đánh giá thông số môi trường, phương pháp phân tích, dự báo thiên tai, công nghệ đánh giá rủi ro các ngành công nghiệp độc hại với môi trường, phân tích dự báo và ra quyết định liên quan đến các tình huống khẩn cấp, hệ thống thiết kế thiết bị môi trường, hệ thống chẩn đoán và ra quyết định trong y học và sinh học (bao gồm cả y tế từ xa)