Понятие и задачи информатики

Термин «информатика» прочно и надежно вошел в нашу жизнь. Он был заимствован из французского языка и обозначал название области, связанной с автоматизированной обработкой информации с помощью электронных вычислительных машин.

Информатика – это наука, занимающаяся исследованием форм и методов сбора, хранения, накопления и передачи информации. Это дисциплина комплексная, тесно связанная с другими науками, у которых есть общий объект исследования – информация.

По своей структуре информатика представляет собой единство трех взаимосвязанных частей - технические средства (hardware), программные средства (software), алгоритмические средства (brainware).

Задачами информатики являются: разработка и производство современных средства вычислительной техники, проектировании и внедрение прогрессивных технологий обработки информации, и как результат этого – возможность дальнейшей информатизации общества и повышения уровня его информационной культуры.

Цель курса информатики состоит в том, чтобы помочь всем желающим (студентам) овладеть основами компьютерной грамотности, способствовать развитию их логического мышления, познакомиться с аппаратными и программными средствами компьютера, освоить основы алгоритмизации и программирования.

Понятие информации

Информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают степень неопределенности, имеющуюся о них в реальности.

Наряду с информацией в информатике часто употребляется понятие «данные». Данные обычно рассматриваются как признаки или записанные наблюдения, которые не используются, а только хранятся. В том случае, когда появляется возможность использовать данные для уменьшения степени неопределенности чего-либо, они превращаются в информацию.

Информация и ее свойства

Адекватность информации – это определенный уровень соответствия, создаваемого с помощью полученной информации, образа реальному объекту, процессу, явлению …

Формы адекватности информации

Синтаксическая адекватность

Семантическая (смысловая) адекватность

Прагматическая (потребительская) адекватность

Меры информации

Синтаксическая мера		Семантическая мера		Прагматическая мера
Объем данных Vд
Кол-во информации Ib(a)=H(b) – H(a) H(a) – энтропия		Кол-во информации Ic = C*Vд С – коэффициент содержательности

Качество информации

Показатели:

Репрезентативность

Содержательность

Достаточность (полнота)

Доступность

Актуальность

Своевременность

Точность

Достоверность

Устойчивость

Краткая история развития вычислительной техники

Самым древним инструментом для счета являлась человеческая рука, от нее взяли начало пятеричная, десятеричная и двадцатеричная системы счисления. Первым механизмом для счета стал абак (перемещение камешков по желобу), похожий на счеты.

В V-VII веках укрепилась десятичная система счисления. В 40-х годах XVII века Блезом Паскалем было изобретено механическое устройство, позволяющее складывать числа (паскалиана). В XVII веке Лейбниц представил устройство для сложения и умножения чисел. В XIX веке Чарльз Беббидж соединил идею механической машины с программным управлением (аналитическая машина).

В конце 30-х годов XX века американцы построили ЭВМ, включающую в себя элементы сложения и вычитания, электронную память, механические компоненты. Уже до конца 40-х годов был создан ряд машин, в основу которых положены принципы универсальных ЭВМ (первая появилась в Кембридже, в Англии).

В 1946 году группа учёных во главе с Джоном фон Нейманом (Г.Голдстайн, А. Беркс) опубликовали статью «Предварительное рассмотрение логической конструкции Электронно-вычислительного устройства». В статье обосновывалось использование двоичной системы для представления данных в ЭВМ (преимущественно для технической реализации, простота выполнения арифметических и логических операций. До этого машины хранили данные в десятеричном виде)[1], выдвигалась идея использования программами общей памяти. Имя фон Неймана было достаточно широко известно в науке того времени, что отодвинуло на второй план его соавторов, и данные идеи получили название «Принципы фон Неймана».

1. Принцип программного управления.

Программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором друг за другом в определенной последовательности.

2. Принцип однородности памяти.

Как программы, так и данные хранятся в одной и той же памяти (и кодируются в одной и той же системе счисления - чаще всего двоичной). Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.

3. Принцип адресуемости памяти.

Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.

Компьютеры, построенные на этих принципах, относят к типу фоннеймановских.

Схема машины фон Неймана

На схеме одинарными стрелками изображены управляющие связи, двойными стрелками изображены информационные связи.

Арифметико-логическое устройство выполняет арифметические и логические операции.

Устройство управления организует процесс выполнения программ.

Запоминающее устройство или память предназначена для хранения программ и данных.

Внешние устройства предназначены для ввода-вывода информации.

Основоположником отечественной вычислительной техники стал С.А. Лебедев, под руководством которого была изобретена машина МЭСМ (малая электронная счетная машина).