Раздел 1 основы теоретической информатики Лекция 1 Основные понятия и определения информатики

Терминология и объект информатики

Предметная область информатики

Историческая справка развития вычислительной техники

Терминалогия и объект информации

Информация – одно из наиболее общих понятий науки, обозначающее некоторые сведения, совокупность каких-либо данных, знаний, и т.п. (Энциклопедия кибернетики).

В переводе с латинского Informatio – разъяснение, изложение, осведомленность.

В широком, философском смысле понятие информация – это отображение реального мира.

В узком смысле, т.е. с практической точки зрения информация – это любые сведения, являющиеся объектом хранения, преобразования и передачи.

Таким образом, информация всегда связана с источником и получателем сообщения по следующей схеме:

Рисунок 1.1

Передача сообщение от источника к получателю происходит в материально – энергетической форме: электромагнитной, световой, звуковой и т.д.

Прием информации связан с изменением во времени какой-то величины, характеризующей изменение параметров физической среды:

- вещественная функция.

Если эта функция непрерывна, то имеет место аналоговая информация. Если эта функция прерывиста, то имеет место дискретная информация.

В современных условиях информация, как правило, обрабатывается вычислительными машинами, которые можно рассматривать, как инструмент информации.

Computer (электронно вычислительная машина (ЭВМ)) – устройство для преобразования информации посредством выполнения управляемой программой последовательности операций.

По виду обрабатываемой информации ЭВМ подразделяются на: аналоговые и цифровые.

АВМ (аналоговая вычислительная машина) оперирует информацией в виде изменения непрерывных физических величин, например: сила тока, величина напряжения, угол поворота, скорость, ускорение и т.д. В этих машинах используется тот факт, что различные физические явления описываются одними и теми же математическими уравнениями, например: характер заряда электрического конденсатора и характер изменения скорости автомобиля могут быть одинаковыми, а, следовательно, описываться одним и тем же уравнением.

ЦВМ (цифровая вычислительная машина) оперирует дискретной информацией, которая связана с решением математических уравнений численными методами, связанными с выполнением простых арифметических и логических операций. Для представления в ЦВМ дискретной информации применяется алфавитный способ, основанный на использовании конечного набора символов любой природы. Символ из набора алфавита называется буквой, а любая конечная последовательность символов называется словом. При этом не требуется, чтобы слово имело смысловое выражение.

Например, слово может состоять из символов 1 и 0:

101 101 11 111 100 00

Все процессы, происходящие в вычислительной системе, связаны с различными физическими носителями информации, а все узлы и блоки, этой системы, где происходит преобразование информации, являются физической средой. При этом процесс преобразования информации часто требует представлять буквы одного алфавита буквами другого, например буквенные выражения заменяются цифровыми. Этот процесс называется кодированием. Обратный процесс называется декодированием информации.

При этом суть информации представляется конкретными данными, которые могут иметь различный физический характер и различный смысловой характер, например: цифровые данные, логические данные, адресные данные и др. Обработка информации связана с вводом, хранением, обработкой, выводом совокупности различных данных.

Объектом информатики являются автоматизированные информационные системы (АИС) различного класса и назначения, основанные на ЭВМ и телекоммуникационной техники.

АИС классифицируются по различным признакам:

а) по направлению деятельности

Рисунок 1.2

б) по организации информационных процессов

Рисунок 1.3

в) по сфере применения: административные, производственные, медицинские, учебные, метрологические, военные и др.

г) по уровню развития: в зависимости от типа и поколения ЭВМ, на которых они основаны.

Таким образом, АИС представляют собой человеко-машинные комплексы, которые кроме программно-технических средств содержат различные машинизированные способы обработки, хранения и передачи информации в виде знаний, т.е. – информационные технологии (ИТ).

Понятие технология включает в себя комплекс научных, инженерных знаний, воплощенных в приемах труда, наборах материальных, технических, энергетических трудовых факторов производства, способов их соединения для создания продукта или услуги.

Другими словами, объектом информатики является комплекс, охватывающий все элементы ИТ: технические средства, математическое, алгоритмическое, программное, лингвистическое обеспечение, средства связи во взаимодействии с людьми.