Глава 1. Основные термины, понятия и определения информатики

Информатика‑ это наука, изучающая процессы, методы и средства пе­ре­дачи, накопления и обрабо­тки информации с использованием компь­юте­­ров. Составные части инфор­ма­тики: алгоритмическая, прог­раммная, техническая (компь­юте­ры, внеш­ние устройства, средства пере­дачи и накопления информации).

Объектом изучения информатики являются разработка, создание, ана­лиз и использование на практике автоматизированных информаци­он­ных систем (АИС) и автоматизированных информационных технологий (АИТ) как автоматизированных спо­собов передачи, накопления, обработки и исполь­зования информации.

Информатика делится на две части ‑ теоретическую и прикладную.

Теоретическая информатикаизучает общие свойства различных АИС и АИТ: носители информации; каналы связи; данные; технологии прог­раммирования; проектирование и создание новых типов компьютеров, АИС, АИТ; проблемы искусственного интеллекта и др.

Прикладная информатикаизучает конкретные разновидности АИС, АИТ и инструментальные средства их создания и использования.

1.1. Алгоритмы

Алгоритм‑ это понятное и точное предписание исполнителю со­вер­шения определенных последовательных действий для достижения ука­занной цели.

Свойства алгоритма

Дискретность‑ последовательность выполнения одного за другим отдельных законченных шагов.

Массовость ‑ применимость к целому классу задач.

Определенность‑ однозначное толкование каждого шага.

Результативность ‑ получение результата через конечное число шагов.

Формальность ‑способность любого исполнителя выполнить все шаги алгоритма, не понимая их смысла.

Например, инструкция по использованию утюга является алго­рит­мом, а инструкция как встретить и устроить в гостинице гостя фирмы не является алгоритмом (нет свойства массовости).

Существует теорема, доказывающая, что любой алгоритм есть ком­би­нация трех базовых команд: следование, развилка (“если”), цикл. Команда безусловного перехода (Gоto) не является базовой, и ее можно исключить из языков программирования (FoxPro).

Алгоритмы бывают сходящимися и расходящимися.

Сходящийся алгоритмв условиях приближенных вы­чис­ле­ний на ком­пьютере не накапливает погрешности в вычислениях и всегда при­во­дит к верному конечному результату, в отличие отрасходящегося ал­го­рит­ма, который нельзя использовать для решения задач на компьютерах. Доказать сходимость алгоритма можно теоретически или прак­тическим спо­собом, производя большую серию пробных вычислений и сравнивая по­лученные результаты на компьютере с теоретическими расчет­ны­ми данными.

. Существуют алгоритмически неразрешимые задачи, для которых не­воз­можно построить алгоритм их решения.

Пример.Задача определения эквивалентности двух программ (две различные программы вычисляют одну функцию) является алгоритмичес­ки неразрешимой.

Алгоритмический язык‑это язык формализованной записи алгоритма.

Формы записи алгоритма

1. Словесная форма

Примерописания алгоритма Евклида ‑ нахождения наибольшего общего делителя двух чисел (НОД).

Шаг 1-й. Ввести два числа.

Шаг 2-й. Если числа равны, то взять первое и закончить выполнение алго­ритма, иначе ‑ перейти на следующий шаг.

Шаг 3-й. Определить большее число. Заменить большее число на разность большего и меньшего и перейти на шаг 2-й.

Достоинство‑ универсальность,недостаток‑ неформальность.