Інформатика І

Перші комп'ютери створювалися для виконання математичних обчислень. Незважаючи на те, що сфера використання комп'ютерів згодом значно розширилася, задачі, пов'язані з виконанням математичних обчислень, залишаються однією з найважливіших галузей застосування комп'ютерів. Створено спеціальні програми, що забезпечують швидке і надійне виконання обчислень, — електронні таблиці (англ. «spreadsheets»).

Електронна таблиця (ЕТ) — це програма для обробки даних, поданих у вигляді таблиці.

Назва програм пов'язана з тим, що користувач працює з таблицею, яка зберігається у пам'яті комп'ютера — електронною таблицею. Так само, як і звичайна таблиця, вона складається з комірок. Сучасні ЕТ дозволяють працювати з великою кількістю — мільйонами — клітин і обробляти дуже великі обсяги інформації. Через це їх також називають табличними процесорами.

Виділимо основні можливості електронних таблиць:

• введення і редагування даних;

• сортування даних рядків або стовпців;

• побудова графіків і діаграм за даними таблиці;

• опрацювання даних за допомогою вбудованих функцій;

• друк на папері всієї таблиці або її частини.

Для встановлення електронних таблиць необхідним є стандартний набір пристроїв комп'ютера. Найчастіше ЕТ застосовуються у фінансовій діяльності для автоматизації банківських і бухгалтерських розрахунків.

Вперше електронні таблиці було розроблено у 1979 році випускниками Массачусетського технологічного інституту Ден Бриклін і Боб Фрепстон. Вона називалася VisiCalc (від англ. «Visible Calculator» — видимий калькулятор). Згодом з'явились такі електронні таблиці: Lotus 1-2-3, що поєднувала в собі найкращі якості системи VisiCalc з графічними можливостями і засобами пошуку інформації, SuperCalc різних версій, Excel, Quattro тощо.

Зараз важко знайти таку сферу діяльності людини, яка б не вимагала опрацювання значної кількості інформації. Надійним помічником для людини будь-якої професії — бухгалтера, начальника складу, реєстратора лікарні, вчителя, керівника фірми, бібліотекаря тощо є програмні засоби, які призначені для опрацювання, збереження та пошуку інформації.

Інформація, що є об'єднаною у взаємозв'язану сукупність за рядом ознак, називається базою даних (БД).

Програмні засоби, що призначені для зберігання, опрацювання та пошуку інформації у базах даних, називаються системами управління базами даних (СУБД).

СУБД часто називають просто БД, маючи на увазі програми керування інформацією, а не саму інформацію.

Системи управління базами даних надають такі можливості:

• введення та редагування систематизованої інформації;

• надійне збереження даних;

• поновлення і доповнення бази даних;

• пошук інформації залежно від певних ознак;

• організація потрібних даних для виведення на папір.

Існує велика різноманітність СУБД. Ці програми постійно вдосконалюються і поновлюються. Найбільш популярними з них є такі: dBase, FoxBase, FoxPro, Paradox, Clipper, Clarion, Oracle, Microsoft Access.

За допомогою комп'ютера створюють малюнки та мультфільми, опрацьовують фотографії, роблять колажі або монтажі, виконують графіки та креслення, оформляють листівки та обкладинки книг тощо. Це все виконують за допомогою графічних пакетів, які призначені для створення, редагування та опрацювання будь-якої графічної інформації.

Графічний пакет — це програма, призначена для створення та опрацювання графічної інформації.

До складу пакетів ілюстративної графіки входять графічні редактори, що дозволяють створювати різноманітні за видом і кольоровим оформленням рисунки і редагувати їх. Більш складні пакети дозволяють створювати об'ємні картини і робити анімацію (від англ. «to animate» — оживляти) зображення. За допомогою таких пакетів створюють заставки телевізійних програм і комп'ютерні мультфільми. Сучасні пакети ілюстративної графіки використовуються при моделюванні одягу, зображенні хімічних реакцій, дослідженні фізичних процесів тощо.

Назвемо основні можливості графічних редакторів:

• створення та редагуванням малюнків;

• застосування колірної гами;

• перетворення зображень;

• додавання текстових фрагментів;

• використання готових малюнків тощо.

Найбільш відомими у нашій країні графічними пакетами є AutoCAD, Grapher, GraphPlus, PaintMaker, PaintBrush, Aldus Photostyler, Adobe Photoshop, Adobe Illustrator, CorelDRAW, 3D-Studio, True Space.

Найпопулярнішими на сьогоднішній день є програми, які дозволяють, сидячи перед екраном комп'ютера, грати в шахи, пробиратися по лабіринту, долати перешкоди та уникати небезпеки, боротися з доісторичними монстрами, брати участь у автомобільних перегонах тощо. Йдеться про комп'ютерні ігри. Легкість керування комп'ютером під час гри, жвавість зображення на екрані, звуковий супровід, миттєва реакція на ті команди, що подає гравець, — все це забезпечують найскладніші програми, засновані на суворих математичних обчисленнях.

Комп'ютерні ігри — це не лише засіб для розваги. Вони корисні і в серйозних ситуаціях. Завдяки тому, що можливості сучасних комп'ютерів дозволяють ситуацію на екрані наблизити до реальності, вони стали використовуватися як тренажери для підготовки водіїв, льотчиків, космонавтів. Наприклад, на екран дисплея виводиться приладова панель літака і вигляд злітної смуги, що наближається, такою, якою її бачить пілот через лобове скло кабіни літака. Пілот, який тренується, керує літаком згідно з тим, що він бачить перед собою на екрані, використовуючи пристрої введення, які імітують реальні важелі керування. При цьому імітуються різні погодні умови і час доби. Таким чином, без ризику для життя і витрати пального набувається практичний досвід керування літаком у різних ситуаціях.

Уже створено ігри, в яких гравець надягає спеціальний шлем з двома мініатюрними стереодисплеями перед очима, спеціальні навушники, рукавички, костюм і потрапляє у фантастичний світ гри, створеної за допомогою комп'ютера. При повороті голови картина перед очима змінюється, чути реальні звуки, можна брати і переставляти будь-які предмети, відчуваючи їхню вагу. Можна будувати і змінювати цей світ за своїм бажанням, перебувати в ньому вдвох і втрьох. Світ цей називають віртуальною реальністю, оскільки фізично цей світ не існує.

Останнім часом комп'ютер часто застосовується у навчальному процесі і є дійсно активним помічником вчителя. Для навчання можна застосовувати навчаючі програми, які призначені для набуття знань і навичок у конкретних галузях.

Наприклад, шкільні навчальні програми дозволяють:

• на уроці географії — скласти карту частин світу і міст, простежити за розташуванням гірських хребтів, озер, річок;

• на уроці біології — подивитись, як виглядають різні рослини та тварини; дізнатися про їх еволюцію та особливості поведінки;

• на уроці астрономії — побачити різні сузір'я і рух зірок на нічному небосхилі;

• на уроці фізики — відтворити різні фізичні досліди та вимірювання і зрозуміти зміст процесів, що відбуваються;

• на уроці математики — побудувати на екрані графіки функцій і побачити закономірності, описувані формулами;

• на уроці інформатики — дізнатися про принципи роботи комп'ютера і навчитися користуватися ним.

Навчальні програми застосовуються не тільки в школах. Так само, як і відеоігри, сучасні навчальні програми дозволяють відтворити на екрані ситуації, наближені до реальності, і використовуються як тренажери під час підготовки спеціалістів найрізноманітніших професій.

Більшість навчальних програм має декілька рівнів складності і методів навчання. Залежно від своєї початкової підготовки користувач вибирає рівень і найбільш придатний для нього метод навчання. Оцінювання знань користувача на будь-якому етапі навчання відбувається за відповідною до цього етапу системою тестів. Навчальна програма обробляє результати тестування і видає користувачеві рекомендації щодо подальшого навчання.