Table Of ContentA projekt az Európai Unió társfinanszírozásával,
az Európa terv keretében valósul meg.
INFORMATIKA
© DE AMTC AVK 2007
1
HEFOP 3.3.1–P.-2004-06-0071/1.0
Ez a kiadvány a
„Gyakorlatorientált képzési rendszerek kialakítása
és minőségi fejlesztése az agrár-felsőoktatásban”
című program keretében készült
INFORMATIKA
© DE AMTC AVK 2007
2
Szerkesztő:
Dr. Harnos Zsolt
Budapesti Corvinus Egyetem
Dr. Herdon Miklós
Debreceni Egyetem
Szerző:
Dr. Herdon Miklós
Debreceni Egyetem
Dr. Fazekasné dr. Kis Mária
Debreceni Egyetem
Magó Zsolt
Debreceni Egyetem
Németh Zoltán
Budapesti Corvinus Egyetem
Lektor:
Dr. Nagy Elemérné
Szegedi Tudományegyetem
Dr. Szenteleki Károly
Budapesti Corvinus Egyetem
© DE AMTC AVK 2007
ISBN 978-963-9732-52-0
E tankönyv teljes mértékben megegyezik a Debreceni Egyetem honlapján,
a http://odin.agr.unideb.hu/hefop/ elérési úton megtalálható, azonos című tankönyvvel.
Első kiadás
A kiadvány szerzői jogvédelem alatt áll. A kiadványt, illetve annak részeit másolni,
reprodukálni, adatrögzítő rendszerben tárolni bármilyen formában és bármilyen eszközzel
– elektronikus úton vagy más módon – a kiadó és a szerzők előzetes írásbeli engedélye nélkül
tilos.
Kiadó:
Debreceni Egyetem Agrár- és Műszaki Tudományok Centruma
Agrárgazdasági és Vidékfejlesztési Kar
Debrecen, 2007.
3
Tartalomjegyzék
1. AZ INFORMATIKA ALAPJAI............................................................................................9
1.1 Adat, információ...............................................................................................................9
1.2 A Neumann-elvek..........................................................................................................11
1.3 Mértékrendszerek...........................................................................................................12
1.4 Kódrendszerek................................................................................................................13
2. SZÁMÍTÓGÉP-ARCHITEKTÚRÁK.................................................................................15
2.1 Az architektúra fejlődése a XX. században....................................................................15
2.2 A központi egység..........................................................................................................16
2.2.1 A processzor............................................................................................................16
2.2.2 Memória..................................................................................................................19
2.2.3 A sínrendszer és az alaplap.....................................................................................22
2.3 Perifériák........................................................................................................................24
2.3.1 Háttértárolók............................................................................................................24
2.3.2 Adatbeviteli eszközök.............................................................................................28
2.3.3 Adatkiviteli (megjelenítő) eszközök.......................................................................28
2.4 Platformok – modern CPU-architektúrák......................................................................30
2.5 Összefoglalás..................................................................................................................31
3. OPERÁCIÓS RENDSZEREK.............................................................................................33
3.1 Alapfogalmak.................................................................................................................33
3.2 Az operációs rendszerek csoportosítása.........................................................................34
3.3 Az operációs rendszerek alapfeladatai...........................................................................37
3.3.1 Karakteres felület kezelése......................................................................................37
3.3.2 Ablakozó (esemény-vezérelt) rendszerek sajátosságai...........................................38
3.3.3 Állományszervezés..................................................................................................40
3.4 Operációs rendszerek a gyakorlatban.............................................................................44
3.4.1. Microsoft Windows................................................................................................44
3.4.2 Linux.......................................................................................................................57
3.4.3 Hálózati operációs rendszerek.................................................................................63
4. IRODAAUTOMATIZÁLÁS, FELHASZNÁLÓI ALKALMAZÁSOK.............................69
4.1. Szövegfeldolgozás.........................................................................................................69
4.2. Táblázatkezelő rendszerek............................................................................................76
4.3. Adatbáziskezelés...........................................................................................................83
4.4. Számítógépes grafika....................................................................................................84
4.4.1 Grafikus fájlformátumok.........................................................................................86
4.4.2 A színes kép............................................................................................................87
4.4.3 Különleges számítógépes grafikai eljárások...........................................................89
4.5. Prezentációkészítés........................................................................................................91
4.6. Irodaautomatizálás........................................................................................................98
5. SZÁMÍTÓGÉPES PROGRAMOK, PROGRAMOZÁS...................................................104
5.1 A programozási nyelvek...............................................................................................104
5.1.1 Gépi nyelv és assembly.........................................................................................105
5.1.2 Magas szintű programnyelvek és fordítók............................................................106
5.1.3 Neumann-elvű és nem Neumann-elvű nyelvek....................................................107
5.2 Alapvető programozási struktúrák...............................................................................109
5.2.1 Szekvencia.............................................................................................................109
4
5.2.2 Döntés....................................................................................................................110
5.2.3 Ciklus....................................................................................................................111
5.3 Az objektum-orientált programozás alapelvei.............................................................112
6. ADATBÁZIS KEZELÉS...................................................................................................114
6.1. Az adatbázis................................................................................................................114
6.2. Adatmodellek..............................................................................................................114
6.2.1 Hierarchikus adatmodell.......................................................................................115
6.2.2 Hálós adatmodell...................................................................................................116
6.2.3 Kétszintű hálós adatmodell...................................................................................117
6.2.4 CODASYL-hálós adatmodell...............................................................................117
6.2.5 Relációs adatmodell..............................................................................................118
6.2.6 Objektumorientált adatmodell...............................................................................118
6.3. Relációs adatmodell....................................................................................................120
6.3.1 A relációs adatbázis objektumai............................................................................121
6.3.2 Relációs adatbázis-kezelő rendszer.......................................................................129
6.4. Adatbázis-kezelő rendszerek.......................................................................................130
6.5 Adatbázis-kezelő rendszerek felépítése.......................................................................131
6.6. Normalizálás. Normálformák......................................................................................134
6.7. Relációs műveletek.....................................................................................................141
7. RELÁCIÓS ADATBÁZIS KEZELŐ RENDSZEREK A GYAKORLATBAN...............145
7.1. Adatműveletek, adattábla kezelése.............................................................................145
7.2. Adatbázis tervezése (relációs adatbázis tervezése). Adatbázis létrehozása................147
7.3. Lekérdezések. Szűrések a lekérdezésben....................................................................150
7.4. Űrlapok készítése........................................................................................................155
7.5. Jogosultság, biztonság, adatvédelem...........................................................................161
7.6. Adatbázisok strukturált lekérdező nyelvének, az SQL-nek, ismertetése....................164
7.6.1. Adatbáziskezelő SQL utasítások..........................................................................166
7.6.2. Táblakezelő SQL utasítások.................................................................................166
7.6.3. Összesítő függvények...........................................................................................170
7.6.4. Hozzáférési jogok, jogosultságok kezelése az SQL-ben......................................173
8. SZÁMÍTÓGÉP-HÁLÓZATOK.........................................................................................175
8.1 Céljai, elemei..........................................................................................................175
8.1.1 Hálózati struktúrák.........................................................................................175
8.1.2 Hálózati hardver.............................................................................................176
8.1.3 Hálózati szoftver............................................................................................178
8.2 Hivatkozási modellek.............................................................................................180
8.2.1 Az OSI hivatkozásai modell...........................................................................181
8.2.2 A TCP/IP hivatkozási modell.........................................................................183
8.3 A hálózat fizikai megvalósítása..............................................................................185
8.3.1 A fizikai réteg.................................................................................................185
8.3.2 Hálózat felépítés (topológiájuk).....................................................................189
8.3.3 A hálózatok részelemei..................................................................................190
8.4 Hálózatok összekapcsolása....................................................................................191
8.5 Kliens-Szerver modellek........................................................................................193
9. A TCP/IP PROTOKOLL ÉS AZ INTERNET...................................................................195
9.1. A TCP/IP protokoll................................................................................................195
9.2. Címzési rendszer....................................................................................................196
9.3. A Domén Név Rendszer (DNS – Domain Name System).....................................200
9.4. Internet szolgáltatások............................................................................................201
9.4.1. Elektronikus levelezés....................................................................................202
5
9.4.2. Állományok átvitele - FTP - File transfer protokoll......................................202
9.4.3. TELNET.........................................................................................................205
9.4.4. A World Wide Web........................................................................................206
9.4.5. A WWW alkalmazások fejlesztésének eszközei............................................209
9.4.6. Valós idejü kapcsolattartás (IP telefon).........................................................212
9.5. Kapcsolódás az Internetre......................................................................................213
9.5.1. Telefonvonalon való kapcsolódás..................................................................213
9.5.2. ADSL.............................................................................................................216
9.5.3. Wi-Fi..............................................................................................................216
9.5.4. Wi-MAX........................................................................................................217
9.5.5. Mobil Internet.................................................................................................217
10. INFORMÁCIÓS RENDSZEREK...................................................................................220
10.1. Rendszer modell.................................................................................................220
10.1.1. A rendszer fogalma........................................................................................220
13.1.1. Rendszerszemléletű megközelítés, rendszertípusok, rendszervizsgálat.........224
10.2. Információs rendszer fogalma............................................................................229
10.3. Vezetői tevékenységek és adatszükségletek......................................................234
10.4. Vállalati információs rendszerek........................................................................235
10.5. Ágazati információs rendszerek.........................................................................241
10.5.1. Az agrárstatisztika..........................................................................................242
10.5.2. A Piaci Információs Rendszer........................................................................243
10.5.3. A Tesztüzemi Rendszer..................................................................................243
10.5.4. Az Integrált Igazgatási és Ellenőrző Rendszer...............................................244
10.5.5. A Mezőgazdasági Számlák Rendszere...........................................................244
10.6. Elektronikus kereskedelem, elektronikus üzletvitel...........................................245
11. TÉRINFORMATIKAI ALAPOK, ALKALMAZÁSOK................................................252
11.1. A térinformatikai rendszerek, digitális térképek................................................252
11.1.1. Kapcsolat a digitális helyzeti és alfanumerikus adatok között.......................253
11.1.2. Kataszteri rendszerek.....................................................................................253
11.1.3. Digitális magasságmodellek...........................................................................253
11.1.4. Földrajzi Információs Rendszerek.................................................................254
11.1.5. Valódi térbeli (3D-s) információs rendszerek................................................255
11.1.6. Térinformatikai rendszerek típusai.................................................................255
11.1.7. A helymeghatározás, geometriai adatok........................................................257
11.2. Raszteres és vektoros adatok, adatkezelés, alapműveletek................................258
11.2.1. Raszteres adatmodell átalakítása vektoros adatmodellé (raszter-vektor
konverzió).......................................................................................................................258
11.2.2. A vektor-raszter konverzió.............................................................................259
11.2.3. Síkbeli transzformációk..................................................................................259
11.2.4. Távolságfogalmak..........................................................................................260
11.2.5. Hossz-kerület, terület és súlypont számítások................................................261
11.3. Grafikus adatmodellek.......................................................................................261
11.3.1. Vektoros modellek.........................................................................................263
11.3.2. Raszteres-teszellációs modellek.....................................................................265
11.4. A térinformatika fontosabb eszközei, alkalmazása............................................266
11.4.1. A digitalizálás.................................................................................................267
11.4.2. Szkennelés......................................................................................................269
11.4.3. Fej feletti digitalizálás....................................................................................270
11.4.4. Fotogrammetriai módszerek...........................................................................271
11.4.5. Térinformatikai rendszerek, az adatok kezelése............................................271
6
11.5. Precíziós gazdálkodás........................................................................................273
11.5.1. Adatgyűjtés.....................................................................................................273
11.5.2. Gazdálkodási adatok integrációja...................................................................274
11.5.3. Adatok interpolálása.......................................................................................275
11.5.4. Adatelemezés.................................................................................................276
11.5.5. Eredmények megjelenítése.............................................................................276
11.6. Országos mezőgazdasági térinformatikai rendszerek........................................276
11.6.1. Mezőgazdasági Parcella Azonosító Rendszer (MePAR)...............................277
11.6.2. A TAKARNET rendszer................................................................................279
11.6.3. Országos Távérzékeléses Szántóföldi Növénymonitoring és Termésbecslés280
12. DÖNTÉSTÁMOGATÓ RENDSZEREK........................................................................282
12.1. A döntéstámogató rendszerek alapjai........................................................................282
12.1.1 A döntéstámogató rendszerek használatának előnyei.........................................284
12.1.2. A döntéshozatal folyamata.................................................................................285
12.1.3. A döntési folyamat támogatása..........................................................................287
12.1.4. A döntéshozatal módjai......................................................................................289
12.2. Döntéstámogató rendszerek részei............................................................................292
12.2.1. Adatkezelő alrendszer........................................................................................292
12.2.2. Modellkezelő alrendszer....................................................................................294
12.2.3. Kommunikációs alrendszer................................................................................296
12.3. Döntéstámogató szoftverrendszerek és alkalmazások..............................................297
12.3.1. OPTRANS OBJECT..........................................................................................297
12.3.2. Visual IFPS/Plus................................................................................................297
12.4. Üzleti intelligencia, mint vezetői támogatás.............................................................299
12.4.1. On-line elemző feldolgozás................................................................................300
12.4.2. Több dimenziós adatbázis..................................................................................301
12.4.3. Programcsomagok..............................................................................................304
13. E-KORMÁNYZAT, E-SZAKIGAZGATÁS...................................................................307
13.1. E-kormányzat fogalma.......................................................................................307
13.2. Az önkormányzatokkal szembeni elvárások......................................................310
13.3. Elektronikus közszolgáltatások, ügyintézés.......................................................310
13.3.1. E-ügyintézés: az önkormányzati ügyintézési szolgáltatások elektronizálása 311
13.3.2. Az e-önkormányzat jövőkép funkcionalitása, alrendszerei, moduljai...........312
13.3.3. Az e-közigazgatás programja.........................................................................312
13.4. E-aláírás..............................................................................................................315
13.4.1. Az elektronikus aláírás funkciója...................................................................316
13.4.2. Az elektronikus aláírás módszerei..................................................................317
13.4.3. Elektronikus aláírással kapcsolatos szolgáltatások........................................318
13.4.4. Aláírás-létrehozó adat elhelyezése.................................................................318
13.4.5. Időbélyegzés...................................................................................................318
13.4.6. Hitelesítési szolgáltatás – tanúsítvány............................................................319
13.5. Közigazgatási ügyfél-tájékoztató rendszer.........................................................320
13.6. Agrár szakigazgatási intézmények.....................................................................321
13.7. e-Agrárium, e-szakigazgatás..............................................................................323
14. ÜZEMELTETÉSI KÉRDÉSEK......................................................................................327
14.1 Segédprogramok, kommunikációs és egyéb alkalmazások.......................................327
14.1.1 Tömörítés............................................................................................................331
14.1.2 Vírusok...............................................................................................................332
14.2 Adatvédelem, adatbiztonság.......................................................................................334
14.2.1 Az adatvédelmi törvény......................................................................................336
7
14.2.2 Informatikai vonatkozások..................................................................................337
14.2.3 Adatvédelmi módszerek a gyakorlatban.............................................................338
8
1. AZ INFORMATIKA ALAPJAI
Mint minden komoly tudományterületnek, természetesen az informatikának (vagy ha
úgy tetszik: számítástechnikának – bár ezt mindjárt belátjuk, hogy hibás megfogalmazás –,
illetve ahogy manapság egyre elterjedtebben használják: információs- és kommunikációs
technikáknak (ICT)) is megvan a maga fogalmi rendszere. Ahhoz, hogy a jegyzetben
ismertetésre kerülő témakörökben foglaltakat pontosan megértsük, elengedhetetlen ezen
fogalomrendszer tisztázása. És itt van az első bökkenő…
1.1 Adat, információ
Az, hogy az informatika az információval kapcsolatos, aligha igényel bővebb
magyarázatot. Az azonban, hogy mi is az információ, már közel sem ennyire egyértelmű. Az
informatika szakmai közösségében két fogalom: az adat és az információ szerepel, mint
alapfogalmak. A gond csak az, hogy ezen két fogalom viszonya szerzőnként eltérő. Jelen
esetben az állásfoglalást az olvasóra bízzuk, a teljesség kedvéért mindkét alapvető
megközelítést bemutatjuk.
• Az első értelmezés szerint a környezetünkből érkező, a befogadó személyre ható
impulzusok az adatok: mindaz, amit látunk, hallunk, érzünk (akár szaglás útján,
akár tapintással, akár emócionális úton). Az adat az által válik információvá, hogy
a befogadó az észlelésen túl jelentéssel ruházza fel. Ez azt jelenti, hogy az a tény,
hogy süt a nap (ha egyébként nem érdekel bennünket, csak éppen tudomásul
vesszük, hogy nem kell villanyt gyújtanunk): adat, ami akkor válik információvá,
ha ez a tény számunkra valamilyen jelentéssel bír (pl. azzal, hogy akkor most
biztosan nincs éjfél). Egy másik (a két fogalom viszonyával foglalkozó
szakirodalmi forrásokban gyakran említett) példával élve, ha meglátunk egy kínai
nyelvű feliratot, érzékeljük az írásjeleit (adat), de – tisztelet a kivételnek – nem
tudjuk, mit jelent a felirat, tehát nincs információ-tartalma – számunkra.
Ebben a megközelítésben tehát az adat részhalmaza az információ.
• A második megközelítés szerint a környezet ingerei közül a számunkra nem fontos
ingerekről úgysem veszünk tudomást, következésképpen ezeket felesleges is
kategorizálni. Maradnak a környezetünk azon impulzusai, amelyeket figyelembe
veszünk – azaz számunkra valamilyen oknál fogva fontosak, jelentéssel bírnak:
ezek az információk. Ebben a megközelítésben az információnak azt a jellemzőjét
szokás hangsúlyozni, hogy megszerzésével az érzékelő személy „tudása” bővül –
az információ tehát érték(es észlelés). Az adat pedig nem más, mint az információ
tárolt (rögzített vagy rögzítésre alkalmas) formája. Tehát az előző gondolatmenet
kínai feliratánál maradva, ha nem tudunk kínaiul, akkor a fent említett táblán
látható ákombákomok még csak nem is információk. Ha viszont el tudjuk olvasni
a tábla feliratát, akkor ugyanazok az álombákomok máris információvá válnak –
sőt, adattá is (hiszen rögzített módon állnak rendelkezésre).
Vegyük észre, hogy e szerint a megközelítés szerint a rész-egész viszony pont a
fordítottja az előzőnek: itt az információ a nagyobb halmaz, az adat pedig annak részhalmaza.
Egyszerű, nem?
A két megközelítésben – látszólagos ellentmondásosságuk dacára is – van egy közös
vonás: az információt mindkét megközelítés olyasvalaminek tekinti, ami a befogadó számára
jelentéssel bír, fontos, értékes. (A továbbiakban az egyszerűség kedvéért nem teszünk
különbséget az adat és az információ között – ahol mégis lényeges, ott hangsúlyozzuk, hogy
melyik értelmezésben használjuk egyik vagy másik fogalmat.)
Természetesen az információ nem „csak úgy van” (persze, vannak ilyen típusú
információk is, de a számítástechnika szempontjából ezek kevésbé jelentősek): azt valamilyen
módon elő kell állítani (pl. méréssel, számítással, kutatással), értelmezni kell tudni (ld. az
előző példát!), esetleg szükség lehet a tárolására (holnap ne kelljen már újra kiszámolni), stb.
Azoknak az eszközöknek és módszereknek az összességét, amelyek az információ
előállításával, tárolásával, feldolgozásával és továbbításával foglalkoznak, információ-
technológiának nevezzük. Amennyiben ezt leszűkítjük egy konkrét feldolgozási folyamatra
(azaz meghatározható a szóba jöhető információk köre, a feldolgozásukra szolgáló módszerek
összessége, a tárolásuk módja, stb.), akkor beszélhetünk információ (-technológiai)
rendszerről (IT rendszer).
Végül pedig azt a tudományágat, amely a fentieknek megfelelő IT rendszerek
fejlesztési, üzemeltetési, elemzési kérdéseivel foglalkozik, informatikának hívjuk. (Fontos: a
fentiekből természetesen következik, hogy az informatika nem azonos a számítástechnikával:
ez utóbbi az informatika egyik részterülete, amely egy konkrét eszközrendszerre vonatkozóan
végzi a fentebb megfogalmazott feladatokat!)
Előfordul, hogy az információ a keletkezési helyén kerül feldolgozásra, de (manapság
már) nem ez az általános: az információt (általában) el kell juttatni egyik rendszerből a
másikba, az ezzel kapcsolatos eljárásokat nevezzük összefoglaló néven kommunikációnak.
A kommunikációs folyamatban legalább két fél vesz részt: az információt közlő (adó) és az
információt fogadó (vevő). A kommunikáció csak akkor lehet sikeres, ha az adó által közölt
információ ugyanazzal a jelentéstartalommal jelenik meg a vevőnél – ez pedig csak akkor
biztosítható, ha a kommunikáció során mindkét fél betart bizonyos (előre meghatározott)
szabályokat. Protokollnak nevezzük a kommunikációs folyamatra vonatkozó előírások
gyűjteményét. Amennyiben egy kommunikációs folyamatban a részt vevő ICT eszközök
összetartozását szeretnénk hangsúlyozni (vagyis azt a tényt, hogy az adott eszközök nem
véletlenszerűen továbbítanak és fogadnak információt egymás között, hanem ezt valamilyen
céllal teszik), akkor beszélünk kommunikációs hálózatokról.
Nos, vannak tehát információink, amelyek kommunikációs protokollok biztosításával
jutnak el egyik informatikai eszköztől a másikig. Ezek az eszközök aztán valamit csinálnak az
információval. Azt, hogy pontosan mit, azt nyilvánvalóan az információt értelmező személy
határozza meg, jelen esetben a hangsúly az automatizálhatóságon van. Algoritmusnak
nevezzük valamely feladat megoldását eredményező, véges számú, elemi (további műveleti
részre már nem bontható) tevékenységek szabályokkal definiált sorozatát. Ha egy
algoritmusra a következő feltételek teljesülnek, akkor az az algoritmus gépesíthető:
• egyértelműen meghatározott kezdőtevékenységgel rendelkezik (azaz pontosan egy
„eleje” van)
• determinisztikus és rendezett (minden egyes tevékenység elvégzése után
egyértelműen meghatározható a következő – elvégzendő – tevékenység)
• van legalább egy olyan tevékenysége, amelyet újabb tevékenység már nem követ
(azaz van vége – figyelem: amíg a kezdetre kikötés az egyértelműség,
végállapotból több is lehet!)
Azokat az információ-technológiai eszközöket, amelyek képesek az információ és a
velük műveletet végrehajtó algoritmusok tárolására és automatikus végrehajtására,
számítógépeknek nevezzük. A számítógép által értelmezhető algoritmusok neve program, a
számítógépen tárolt és feldolgozott információ neve (egyértelműen!) adat – ez a két
komponens együttesen alkotja a számítógép szoftver rétegét. Ezen kívül a számítógép részét
képezi az adott eszközt ténylegesen alkotó (egyes megfogalmazások szerint: „kézzel
10
