---------------------------------------------------------------------------------------

1. Информатика. Структура информатики. Основные этапы развития вычислительной техники. Информационные системы и технологии.

Информа́тика (от информация и автоматика) — наука о методах и процессах сбора, хранения, обработки, анализа и оценки информации, обеспечивающих возможность её использования для принятия решений.

 Она включает дисциплины, относящиеся к обработке информации в вычислительных машинах и вычислительных сетях: как абстрактные, вроде анализа алгоритмов, так и конкретные, например разработка языков программирования и протоколов передачи данных.

Структура информатики

Теоретическая информатика

научная область, предметом изучения которой являются информация и информационные процессы, в которой осуществляется изобретение и создание новых средств работы с информацией.

Практическая информатика

Практическая информатика обеспечивает фундаментальные понятия для решения стандартных задач, таких, как хранение и управление информацией с помощью структур данных, построения алгоритмов, модели решения общих или сложных задач. Одной из центральных тем практической информатики является инженерия программного обеспечения (англ. Software Engineering). Практическая информатика предоставляет также необходимые инструменты для разработки программного обеспечения, например, компиляторы.

Техническая информатика

Техническая информатика занимается аппаратной частью вычислительной техники, например основами микропроцессорной техники, компьютерных архитектур и распределенных систем. Таким образом, она обеспечивает связь с электротехникой.

Прикладная информатика

Прикладная информатика объединяет конкретные применения информатики в тех или иных областях жизни, науки или производства, например,бизнес-информатика, геоинформатика, компьютерная лингвистика, биоинформатика, хемоинформатика и т.д.

Естественная информатика

Естественная информатика — это естественнонаучное направление, изучающее процессы обработки информации в природе, мозге и человеческом обществе.

Основные этапы развития вычислительной техники

В развитии вычислительной техники выделяют следующие этапы

- Ранние устройства для счета (до XVIII в) – счетные палочки, абак, «Считающие часы», «Паскалина», Логарифмическая линейка и некот. др

- Перфокарты (с 1804 г) – изобретение перфокарт, использующих принцип, схожий с программированием. Устройства этой эпохи используют в своей основе принцип перфокарт. Перфокарты были популярны до 1970-х годов.

- первые программируемые машины (1835 – 1900-е) – придуманы принципы машин, которые могли изменять свою роль и применение лишь заменой программы. Основа – аналитическая машина Чарльза Бэббиджа, которая в то время так и не реализовалась.

- Настольные калькуляторы (1930 - 1960-е) – в основном большие настольные устройства, способные складывать, вычитать, умножать и делить. С 1948 года появились калькуляторы, умещаемые на руке

- Первые цифровые компьютеры – прообразы современных универсальных компьютеров. Могли выполнять разные программы. Представители – компьютеры «Z» Конрада Цузе., массивные британские (Colossus) и американские: компьютеры (Bell Labs, «ABC», скоростной ENIAC и др). В основном компьютеры этой эпохи были основаны на лампах – ламповые компьютеры первого поколения. Появилась архитектура фон Неймана – и данные, и команды сохранялись в памяти устройства.

- Компьютеры первого поколения на архитектуре фон Неймана - компьютеры, в которых программа хранилась в памяти и могла быть изменена, что способствовало массовому распространению этих устройств. Микропрограммирование – расширение функций за счет команд процессора.

- Компьютеры на транзисторах второго поколения – компьютеры для хранения данных используют транзисторы вместо ламп, что в несколько раз увеличило энергосбережение, надежность, компактность. Увеличилась скорость работы и емкость памяти. Доминирование фирмы IBM

- Компьютеры на интегральных микросхемах третьего поколения – компьютеры этой эры включают в себя микросхемы. Появились микрокомпьютеры, в частности первый популярный домашний компьютер фирмы Apple.

- Компьютеры на процессорах четвертого поколения – эта эпоха продолжается и в наши дни. Процессоры содержат внутри миллиарды деталей, и в наше время имеют частоту в основном от 2 до 4 МГц что позволяет им выполнять до миллионы операций при одном ядре. В многоядерных процессорах частота каждого ядра в тех же пределах, но производительность выше из-за нескольких ядер.