С.Д. ШАПОРЕВ
ИНФОРМАТИКА
Учебное пособие
Санкт-Петербург
2005
Министерство образования и науки Российской Федерации
Балтийский государственный технический университет «Военмех»
С.Д. ШАПОРЕВ
ИНФОРМАТИКА
Учебное пособие
Допущено научно-методическим советом по математике вузов Северо-Запада в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по специальностям 220200 «Автоматизированные системы обработки информации и управления», 071900 «Информационные системы в технике и технологиях»
Санкт-Петербург
2005
УДК ???.22: ???.1
Ш 24
Шапорев С.Д.
Информатика: Учебное пособие / Балт.
гос. техн. ун-т. СПб., 2005. ???
с.
ISBN 5-85546-131-9
Пособие состоит
из двух частей. В первой рассмотрены
теория множеств, комбинаторика и теория
графов. Автор уделил особое внимание
доступности материала. Основной текст
снабжен большим количеством примеров.
Во второй части
приведены решения практически всех
задач, предложенных на практических
занятиях, причем развернутые решения
некоторых из них дополняют основной
курс.
Предназначено
для студентов технических вузов и
читателей, интересующихся основными
направлениями и методами дискретной
математики.
Ш 24
УДК ???.22: ???.1
Р е ц е н з е н т ы: кафедра высшей математики ПГУПС (зав. каф. д-р техн. наук, проф. В.Г. Дегтярев), д-р техн. наук, проф. М.С. Попов
ISBN 5-85546-131-9 © С.Д. Шапорев, 2005
© БГТУ, 2005
Часть I. Теоретические основы информатики
1. Информация, её свойства, измерение, представление и кодирование
1.1. Информатика – предмет и задачи
Термин “информатика” возник в 60-х годах ХХ века во Франции для названия области человеческой деятельности, посвященной автоматизированной обработке информации с помощью электронных вычислительных машин. Слово информатика (informatique) образовано слиянием слов информация (information) и автоматика (automatique) и означает “автоматизированная переработка информации”. В англоязычных странах этому выражению соответствует термин computer science (наука о компьютерной технике).
Ясно, что не создание компьютера следует считать отправной точкой в возникновении информатики, а решение общих методологических принципов построения и развития информационных моделей, изучение структуры и общих свойств информации, закономерностей информационных процессов.
Информатика – молодая наука, изучающая вопросы, связанные с поиском, сбором, хранением, преобразованием и использованием информации в самых различных сферах человеческой деятельности, преимущественно с использованием компьютеров.
Информатика в широком смысле представляет собой единство разнообразных отраслей науки, техники и производства, связанных с переработкой информации. Объектом приложения информатики также являются самые различные науки и области практической деятельности. Опишем составные части “ядра” современной информатики.
Фундаментальной основой информатики является математика. Ее раздел – математическая логика – основа многих построений в информатике. Из других разделов математики используются: теория алгоритмов и теория автоматов, теория кодирования, теория формальных языков и грамматик, исследование операций.
В ряде случаев информатика опирается на лингвистику, например, при создании языков программирования высокого уровня; взаимодействует с философией в проблемах, связанных с фундаментальными свойствами информации, и с социологией в проблемах социальной информатики.
К настоящему времени информатика еще “не состоялась” как фундаментальная наука, ибо еще не открыты научные законы, связанные с информацией, нет общепринятого определения базовых понятий информации и информационного процесса. Даже из определения информатики следует, что это область технологическая, инженерная. Ей присущи черты и других групп наук – технических и гуманитарных.
С техническими науками ее роднят аспекты, связанные с созданием и функционированием машинных систем обработки информации. Именно, в состав информатики входят три взаимосвязанные части – технические средства (hardware), программные средства (software) и алгоритмические средства (brainware). Черты гуманитарной науки придает информатике ее участие в развитии и совершенствовании социальной среды, информационного общества и влияние на образ жизни людей в информационном обществе.
Итак, информатика является комплексной, междисциплинарной отраслью научного
знания (см. рис. 1.1).