Основные учебные курсы
для студентов Химического факультета МГУ

Курс лекций читает доцент Люцарев Василий Сергеевич

Информационные технологии

Программа

Информация. Способы кодирования числовой, текстовой, графической информации. Единицы измерения информации.

Компьютер как универсальное устройство по преобразованию информации. Фон-Неймановская архитектура компьютера. Адресуемая память. Однопоточный центральный процессор. Периферийные устройства. Роль программного обеспечения. Классификация программ (системные, прикладные).

Операционные системы. Роль операционной системы в создании абстрактного представления компьютера для прикладных задач. Распределение ресурсов компьютера между задачами и пользователями. Основные компоненты ОС: диспетчер задач, диспетчер памяти, файловая система, система разграничения доступа. Концепции Microsoft Windows. Окна, системное меню. Работа с диалоговыми окнами: поля, списки, кнопки. Буфер обмена: его назначение и примеры использования.

Обработка текстов. Понятие текста и гипертекста, примеры. Символ, слово, строка, абзац. Регулярные выражения. XML и языки на его основе. Microsoft Word. Назначение программы. Использование командного меню и панели инструментов. Шрифтовое оформление документа. Понятие гарнитуры и кегля. Форматирование абзацев. Списки. Работа с таблицами в тексте. Вставка объектов в текстовый документ. Редактор формул.

Электронные таблицы. Microsoft Excel. Назначение программы. Использование командного меню и панели инструментов. Понятие электронной таблицы. Ячейки: текст, числа, формулы. Формат данных, условное форматирование. Правила записи формул. Относительный и абсолютный адрес. Функции по категориям, организация расчетов, ошибки вычислений. Решение уравнений средствами Microsoft Excel. Обработка списков. Импортирование данных в Excel из текстовых файлов. Построение и редактирование диаграмм.

Реляционные базы данных. Основные понятия реляционной алгебры: атрибут, кортеж, отношение. Операции соединения, проекции и селекции.

Компьютерные сети. Локальные и глобальные сети. Internet, протоколы IP и TCP. Электронная почта, телеконференции. Microsoft Outlook. Назначение программы. Электронное сообщение: заголовок, содержимое, вложения. Адресная книга. Хранилище электронных сообщений: почтовый ящик, папки. Систематизация почты. Простейшие схемы документооборота. Технология клиент-сервер, протокол HTTP, информационная система World Wide Web.

Программирование. Алгоритм. Языки низкого и высокого уровня. Трансляция программы. Разница между исходным текстом и исполняемым модулем. Microsoft Visual Basic .Net Express Edition. Ввод и редактирование текста программы на языке Visual Basic. Виды ошибок и их диагностика. Ошибки трансляции и ошибки исполнения. Исполнение консольного приложения. Отладка кода, использование точек останова.

Алгоритмический язык Microsoft Visual Basic

Величины в языке Visual Basic. Константы и переменные. Типы величин: Integer, Double, String, Boolean. Массивы переменных. Арифметические выражения. Порядок вычисления арифметического выражения. Использование математических функций. Логические выражения. Использование операций отношения и логических операций. Операции с текстом. Понятие объекта. Ввод/вывод текстовой информации: StreamReader и StreamWriter. Предложения:

• присвоения значения переменной
• организации разветвлений:
• If ... Then ... Else ... End If
• организации циклов:
• For ... Next
• Do ... Loop
• организации методов
• Sub ... End Sub
• Function ... End Function

Процедуры и функции. Формальные и фактические параметры. Передача параметров по значению и по указателю. Локальные и глобальные переменные. Рекурсия и ее связь с циклами.

Основы применения численных методов в химии

Суммирование ряда с заданной точностью. Примеры использования. Абсолютная и относительная погрешности вычислений.

Определенный интеграл и его графическая интерпретация. Формула Ньютона-Лейбница. Использование методов численного интегрирования. Формулы прямоугольников, трапеций, парабол. Их сравнительная оценка. Примеры применения методов численного интегрирования в химических расчетах.

Линейная регрессия. Постановка задачи метода наименьших квадратов и ее сведение к решению системы линейных уравнений. Использование операций матричной алгебры.

Алгебраические уравнения. Аналитические и численные методы решения уравнений. Использование методов половинного деления и касательных для приближенного решения нелинейных уравнений. Примеры использования численных методов решения в химических расчетах.

Дифференциальные уравнения. Определение дифференциального уравнения; постановка задачи Коши для дифференциальных уравнений первого порядка. Метод Эйлера для решения задачи Коши. Решение системы дифференциальных уравнений.

Основная литература

1. О.Б. Калугина, В.С. Люцарев. Работа с текстовой информацией. Microsoft Office Word 2003. - М.: Интернет-Ун-т Информ. Технологий, 2005.
2. О.Б. Калугина, В.С. Люцарев. Работа с электронными таблицами. Microsoft Office Excel 2003. - М.: Интернет-Ун-т Информ. Технологий, 2006.
3. В.С. Люцарев, О.Б. Калугина. Основы программирования на Visual Basic. Теория и практика. - М.: Множительная лаборатория Химического факультета МГУ, 2008.
4. В.С. Люцарев, О.Б. Калугина. Численные методы. Практикум программирования - М.: Множительная лаборатория Химического факультета МГУ, 2008.

Дополнительная литература

1. А.Ю. Гарнаев. Visual Basic .NET: разработка приложений. - Спб.: БХВ-Петербург, 2002.
2. В.В. Борисенко. Основы программирования. - М.: Интернет-Ун-т Информ. Технологий, 2005.
3. Н. Вирт. Алгоритмы + структуры данных = программы. - М.: Мир, 1989.
4. Д. Кнут. Искусство программирования. т.1 Основные алгоритмы. т.2 Получисленные алгоритмы. т.3 Сортировка и поиск. - Спб.: Вильямс, 2007.
5. Microsoft Developer Network. Учебник по языку Visual Basic.
6. Microsoft Developer Network. Visual Basic Developer Center.