Предмет компьютерные технологии в строительстве

ИЛЬИЧЕВ В.А.

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В

СТРОИТЕЛЬСТВЕ

 

УЧЕБНОE ПОСОБИЕ

для студентов направления подготовки бакалавров «Строительство» очной и заочной форм обучения

 

 

Брянск - 2018

 

УДК 004:624.1

ББК 38.5

И 45

Рецензенты:

Городков А.В.., профессор, д.с-х.н., профессор кафедры «Строительные конструкции» ФГБОУ ВО «Брянский Государственный инженерно-технологический университет»;

Улыбашева З.А., генеральный директор ООО «НПО Экспертиза»

 

Ильичев В.А.

И 45Компьютерные технологии в строительстве:

Учебное пособие – Брянск: изд-во БГИТУ, 2018. - 147 с.

 

В учебном пособии рассмотрены вопросы возникновения компьютерных технологий, применения их в строительной отрасли. Приведен обзор новейших программ для ведения электронного документооборота, систем поиска хранения и обработки информации, создания деловой и презентационной графики, в области проектирования в строительстве, разработки 3D моделей, применения новейших BIM – технологий и т.д.

Книга предназначена для студентов студентов направления подготовки бакалавров «Строительство» очной и заочной форм обучения

ББК 38.5

 

 

© Издательство БГИТУ

Приводится материал, позволяющий сократить время и трудоемкость подготовки студентов к теоретическим и экзаменам. Для студентов очной и заочной форм обучения.

 

Оглавление

Введение. 6

1 Предмет компьютерные технологии в строительстве. 7

2 Основные задачи компьютерных технологий в строительстве. 9

3 Основные этапы развития информатики и компьютерных технологий. 11

4 История создания компьютеров. 12

4.1 Первые компьютеры. 13

4.2 Компьютеры с хранимой в памяти программой. 13

4.3 Развитие элементной базы компьютеров. 14

4.4 Появление персональных компьютеров. 14

4.5 Появление IBM PC. 14

5 История создания языков программирования. 15

6 Виды языков программирования. 18

7 Информация, ее виды и свойства. 20

7.1 Свойства информации.. 21

7.2 Мера информации.. 22

7.3 Информационные процессы.. 22

7.4 Знания. 23

8 Операции с данными. Единицы представления и хранения данных. 23

8.1 Основные операции с данными.. 23

8.2 Единицы представления и хранения данных. 23

9 Системы счисления. 24

9.1 Непозиционные системы счисления. 24

9.2 Позиционные системы счисления. 25

9.3 Другие системы.. 25

9.4 Двоичная система счисления. 26

9.5 Системы счисления, используемые в компьютере. 26

10 Основные элементы персонального компьютера. 27

10.1 Состав и назначение основных элементов ПК.. 27

10.2 Запоминающие устройства. 29

10.2.1 Оперативная память. 29

10.2.2 Постоянная память. 30

10.2.3 Специальные виды памяти.. 30

10.2.4 Внешняя память. 30

10.2.5 Логическая структура дисков. 31

10.3 Устройства ввода-вывода. 31

10.3.1 Устройства ввода информации.. 32

10.3.2 Устройства вывода информации.. 33

11 Программное обеспечение компьютера. 35

11.1 Системное программное обеспечение. 37

Основные функции ОС.. 38

11.2 Прикладное программное обеспечение. 39

11.2.1 Текстовые процессоры.. 39

11.2.2 Табличные процессоры.. 41

11.2.3 Электронные презентации. 42

11.3 Служебное программное обеспечение. 42

12 Текстовые файлы. Классификация. 43

13 Шрифты. Атрибуты шрифтов. 44

14 Кодирование текста. Кодировки. 46

15 Пользовательские интерфейсы. Интерфейс Windows. 47

15.1 Интерфейс пользователя. 47

15.2 Интерфейс Windows. 49

15.3 Диалоговые окна Windows. 51

16 Управление файловой структурой. 53

16.1 Имена файлов. 53

17 Методы и технологии моделирования. 54

17.1 Этапы информационного моделирования. 55

17.2 Порядок решения задач на компьютере (пример):. 56

17.3 Интеллектуальные системы.. 56

18 Алгоритмы. Основные алгоритмические конструкции Блок-Схемы. 57

18.1 Основные функциональные элементы блок-схем алгоритмов в соответствии с ГОСТ 19002-89 ЕСПД.. 58

19 Основные понятия баз данных. 58

19.1 Свойства сущностей.. 59

19.2 Ключ сущности.. 60

19.3 Основные функции СУБД.. 60

19.4 Виды моделей данных. 61

19.5 Операции с базами данных. Нормализация БД.. 62

20 Защита информации и информационная безопасность. 63

20.1 Пути несанкционированного доступа. 64

20.2 Базовые принципы информационной безопасности.. 65

20.3 Средства защиты информации.. 68

20.3.1 Программные средства защиты информации.. 69

20.3.2 Физические способы защиты информации. 70

20.3.3 Другие методы защиты информации.. 71

20.3.4 Средства криптографической защиты.. 75

20.3.4.1 Требования к криптосистемам.. 76

20.3.4.2 Симметричные криптосистемы.. 77

20.3.4.3 Системы с открытым ключом (СОК). 77

20.3.5 Электронная подпись. 78

20.3.5.1 Область применения электронной подписи.. 79

20.3.6 Управление ключами. 80

21 Компьютерные вирусы и средства антивирусной защиты.. 80

21.1 Классификация компьютерных вирусов. 82

21.1.1 По среде обитания. 82

21.1.2 По поражаемым операционным системам и платформам:. 83

21.1.2 По языку, на котором написан вирус. 83

21.1.3 По способу заражения среды обитания. 83

21.1.4 По деструктивным (разрушительным) возможностям.. 83

21.1.5 По особенностям алгоритма. 83

21.1.6 Макровирусы.. 84

21.2 Защита от компьютерных вирусов. 84

21.2.1. Организационные мероприятия, производимые для защиты от компьютерных вирусов 85

21.2.2 Антивирусные программы.. 85

22 Компьютерные сети. 87

22.1 Программные и аппаратные компоненты компьютерных сетей.. 88

22.2 Локальные сети.. 89

22.2.1 Топология ЛВС.. 90

22.3 Глобальные вычислительные сети.. 91

22.3.1 Аппаратные средства глобальных сетей.. 91

22.4 Процесс передачи данных по сети. Сетевые протоколы.. 92

22.5 Адресация в Интернет. 94

22.5.1 IP-адрес. 94

22.5.2 Тематические имена доменов. 94

22.5.3 Географические имена доменов. 94

22.5.4 Система адресации URL.. 95

22.5.5 WWW... 95

22.6 Использование сетевых сервисов. 95

22.6.1 Основные понятия. 95

22.6.2 Сервисы Интернет. 96

22.7 Гипертекстовые технологии.. 96

22.8 Системы навигации.. 97

22.9 Обмен информацией.. 98

23 Система обработки документов. 103

23.1 Система распознавания текста. 104

23.2 Система распознавания речи.. 104

23.3 Обработка текстов и графики.. 104

23.4 Системы автоматического перевода. 108

24 Визуализация. 108

25 Рабочая группа. 110

25 Базы и хранилища. 111

26 Электронный офис. 115

27 Графические редакторы.. 117

27.1 Растровая графика. 118

27.1.1 Растровый графический редактор. 118

27.1.2 Бесплатные редакторы растровой графики.. 119

27.1.2 Растровые форматы:. 123

27.2 Векторная графика. 127

27.2.1 Векторные графические редакторы.. 129

27.2.2 Векторные форматы:. 129

27.3 Трёхмерная графика. 131

27.3.1 Моделирование. 131

27.3.2 Программное обеспечение. 131

28 Программы для создания чертежей. 132

29 БИМ-технологии в проектировании. 144

30 Программы для создания 3D-моделей и визуализации. 157

31 Компьютерные технологии и обучение. 162

Выводы.. 167

Список использованной литературы.. 168

 

Введение

Необходимость внедрения компьютерных технологий в строительную отрасль объясняется требованиями к сокращению сроков проектирования и подготовки строительного производства, затрат на проектирование и производство, уменьшение стоимости последующих эксплуатационных затрат, ремонтов и обслуживания зданий и сооружений.

Уже сегодня можно заметить значительное развитие систем автоматизированного проектирования, систем управления базами данных в строительстве, BIM-технологий, методов расчета и автоматизации. Однако, реализация современных требований сокращения сроков проектирования, использования информации при проектировании зданий и сооружений, обеспечения информационной поддержки проекта на протяжении всего невозможна без применения компьютерных технологий.

Автоматизированное проектирование развивается таким образом, что усложняются проектируемые изделия, увеличиваются требования к качеству выполняемых проектов, внедряются системы инновации в информационных технологиях, происходит изменение систем организации проектирования. Автоматизация проектирования и проектная деятельность в большой своей части взаимосвязана с прогрессом в информационных технологиях.

На основе компьютерных технологий объединяется вся деятельность отделов проектно-архитектурных организаций. В результате сложился некоторый стереотип применения компьютерных технологий в архитектурном проектировании. В процессе обучения архитекторов и проектировщиков, большое внимание уделяется идее визуализации проектных решений, применению последних достижений в научной сфере, следовательно, требуется изучение новых возможностей виртуальной цифровой среды.

В производственно-конструкторской деятельности большое внимание уделяется выпуску архитектурно-строительных чертежей и сопутствующих разделов и частей проектирования, а наиболее крупные и важные работы выполняются специальными методами моделирования и визуализации объекта, а также анимационной презентации.

Системы автоматизированного проектирования включают в себя развитые средства накопления и использования знаний, параллельного проектирования, разделения по стадиям, подсистемам и ролям и т. д.

Складывается такая ситуация, что невозможно достичь качественное решение автоматизации процесса проектирования в строительстве, не применяя современные компьютерные технологии в строительном проектировании и организации процесса строительства.

Предмет компьютерные технологии в строительстве

Компьютерные технологии — это процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления. Цель компьютерных технологий — производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия. В качестве инструментария компьютерных технологий используются распространенные виды программных продуктов: текстовые процессоры, издательские системы, электронные таблицы, системы управления базами данных, электронные календари, информационные системы функционального назначения.

Важная особенность компьютерных технологий – широчайшие приложения, охватывающие почти все виды человеческой деятельности: производство, управление, науку, образование, торговлю, финансовую сферу, медицину, криминалистику, охрану окружающей среды, а также применение компьютерных технологий в проектировании, числовом моделировании и в производстве, в том числе и в строительной отрасли.

К основным видам компьютерных информационных технологий относятся следующие:

1. Компьютерные технологии обработки данных - предназначены для решения хорошо структурированных задач, алгоритмы решения которых хорошо известны и для решения которых имеются все необходимые входные данные. Эта технология применяется на уровне исполнительской деятельности персонала невысокой квалификации в целях автоматизации некоторых рутинных, постоянно повторяющихся операций управленческого труда.

2. Компьютерные технологии управления - предназначены для информационного обслуживания всех работников предприятий, связанных с принятием управленческих решений. Здесь информация обычно представляется в виде регулярных или специальных управленческих отчетов и содержит сведения о прошлом, настоящем и возможном будущем предприятия.

3. Компьютерные технологии автоматизированного офиса призвана дополнить существующую систему связи персонала предприятия. Автоматизация офиса предполагает организацию и поддержку коммуникационных процессов как внутри фирмы, так и с внешней средой на базе компьютерных сетей и других современных средств передачи и работы с информацией.

4. Компьютерные технологии поддержки принятия решений предназначена для выработки управленческого решения, происходящей в результате итерационного процесса, в котором участвуют система поддержки принятия решений (вычислительное звено и объект управления) и человек (управляющее звено, задающее входные данные и оценивающее полученный результат).

5. Компьютерные технологии экспертных систем основаны на использовании искусственного интеллекта. Экспертные системы дают возможность менеджерам получать консультации экспертов по любым проблемам, о которых в этих системах накоплены знания