АРХИВ ЛЕКЦИЙ (I курс) / Информационные технологии / 1. Предмет и основные понятия информатики

Предмет и основные понятия информатики

Преподаватели: Кувакина Елена Сергеевна и Никитина Ирина Николаевна

Информатика – комплексная техническая наука, которая систематизирует приемы создания, сохранения, воспроизведения, обработки и передачи данных вычислительными средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.

Термин «информатика» в России появился в 1983 году, а во Франции – в 60-е годы ХХ века.

Значение термина «Автоматизированная переработка информации»:

INFORMATIQUE

INFORMATION

AUTOMATIQUE

Информатика

Информация

Автоматика

В английском языке термин «computer science» (компьютер + наука) означает наука о компьютерах. Причина появления информатики кроется в бурном развитии вычислительной техники.

Предмет информатики как науки:

• Аппаратное обеспечение средств вычислительной техники.

• Программное обеспечение средств вычислительной техники.

• Средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения.

• Средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

Основная задача информатики как науки: систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники.

Цель систематизации:

Выделять

Внедрять

Развивать

эффективные технологии автоматизации этапов работы с данными

Методически обеспечивать новые технологические исследования

Основные направления информатики для практического применения:

1. Архитектура вычислительных систем (приемы и методы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных).

2. Интерфейсы вычислительных систем (приемы и методы управления аппаратным и программным обеспечением).

3. Программирование (приемы и методы и средства разработки комплексных задач).

4. Преобразование данных (приемы и методы преобразования структур данных).

5. Защита информации (обобщение приемов, разработка методов и средств защиты данных).

6. Автоматизация (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека).

7. Стандартизация (обеспечение совместимости между аппаратными и программными средствами, разными типами вычислительных систем).

Разделы информатики:

• Теоретическая информатика (математическая дисциплина, использующая методы математики для построения и изучения моделей обработки, передачи и накопления информации).

• Искусственный интеллект (наука и разработки интеллектуальных машин и систем, особенных интеллектуальных компьютерных программ, направленных на то, чтобы понять человечески интеллект).

• Информационные системы (совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией, базы данных, СУБД и специальные прикладные программы).

• Прикладная информатика (наука, занимающаяся вопросами практического применения компьютерной техники и программного обеспечения).

• Кибернетика (наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе).

• Вычислительная техника (область техники, объединяющая средства автоматизации математических вычислений и обработки информации в различных областях человеческой деятельности, а также наука о принципах построения, действии и проектировании этих средств).

• Программирование (процесс и искусство создания компьютерных программ и/или программ обеспечения с помощью языков программирования)

Информация – сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессов, независимые от формы их представления.

Свойства информации:

• Объективность информации (ее существование вне и независимо от человеческого сознания).

• Достоверность информации (отражение в ней истинного положения дел).

• Полнота информации (ее достаточность для понимания и принятия решения на ее основе).

• Точность информации (степень ее близости к реальному состоянию объекта, процесса или явления).

• Актуальность информации (ее важность для настоящего момента, злободневность и насущность).

• Полезность / ценность информации (ее применимость к нуждам конкретных потребителей и оценка по тем задачам, которые можно решить с ее помощью).

Схема взаимосвязи основных понятий информации:

ИСТОЧНИК

СИГНАЛ

ПОТРЕБИТЕЛЬ

Источник информации – элемент окружающего мира, сведения о котором являются объектом преобразования.

Потребитель информации – элемент окружающего мира, который использует информацию.

Сигнал – материальный носитель, который фиксирует информацию для переноса ее от источника к потребителю.

Каналом связи является совокупность технических средств, служащих для передачи сообщений от одного отправителя к одному получателю.

Формы представления информации:

Текстовая информация

Числовая информация

Графическая информация

Видео информация

Звуковая информация

Информационные процессы:

• Хранение информации (происходящее с помощью мозга, бумаги, камня, памяти ПК, дискет, винчестеров, CD, DVD или магнитной ленты).

• Обработка информации (создание новой информации, ее кодирование [запись в другой знаковой системе], поиск и сортировка [расстановка элементов в заданном порядке], включающее в себя сбор, формализацию, фильтрацию, сортировку, архивацию, защиту транспортировки и преобразование).

• Передача информации (от источника информация передается по каналу, на котором могут возникать помехи, к приемнику).

Единицы измерения информации

1. 1 БИТ (binary digit – двоичная цифра) = количество информации, которое возможно получить при выборе одного из двух возможных вариантов «Да» или «Нет». Если вариантов больше:

   Количество вариантов	2	4	8	16	32	64	128	256	512	1024
   Количество бит информации	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

2. 1 БАЙТ = 8 бит.

3. 1 Кб (КИЛОБАЙТ) = 1024 байта.

4. 1 Мб (МЕГАБАЙТ) = 1024 Кб.

5. 1 Гб (ГИБАЙТ) = 1024 Мб.

6. 1 Тб (ТЕРАБАЙТ) = 1024 Гб.

7. 1 Пб (ПЕТАБАЙТ) = 1024 Тб.

Этапы развития информационной техники (ИТ)

Ранний этап развития ИТ. На раннем этапе развития общества профессиональные навыки передавались в основном личным примером (по типу «Делай как я!»). В качестве форм передачи информации использовались ритуальные танцы, обряды, песни, устные предания и т.д. Все перечисленные формы реализовывались человеком.

Первый этап развития ИТ. Данный этап связан с открытием способов длительного хранения информации на материальном носителе. Яркими примерами такого хранения являются пещерная живопись (с ее помощью сохранялись наиболее характерные ритуальные образы, связанные с охотой и ремеслами), появившаяся 25-30 тысяч лет назад, и гравировка на кости, возникшие 20-25 тысяч лет назад. Совершенствованию в то время подвергались способы хранения информации.

Второй этап развития ИТ. Этот этап ознаменовался появлением письменности (более 6 тысяч лет назад). Несомненными достоинствами данного способа хранения информации было ее однозначное восприятие и возможность регистрации для длительного хранения. Недостатками же являлись затрудненный доступ к информации и трудность тиражирования ее носителей (камень, глина, кость, дерево, папирус, шелк и бумага).

Третий этап развития ИТ. Данный этап датируется 1445 годом нашей эры, когда Иоганн Гуттенберг изобрел печатный станок. Этот этап подводит итог становлению способов регистрации данных. Печатный станок сыграл роль информационного ключа, резко повысив пропускную способность социального канала обмена знаниями. Характерным признаком первой информационной революции является то, что с этого момента началось необратимое поступательное движение технологичной цивилизации.

Четвертый этап развития ИТ. Этот этап начинается в 1946 году с появлением электронной вычислительной машины (ЭВМ) для обработки информации. Этой машиной являлась первая ЭВМ типа ENIAC, запущенная в эксплуатацию в Пенсильванском университете.

Пятый этап развития ИТ. С появлением компьютера вслед за совершенствованием способов обработки информации бурно стали развиваться способы передачи информации, которые в 1983 году привели к появлению стандарта OSI/ISO – эталонной модели взаимодействия открытых систем (ЭМ ВОС). Появление этого стандарта сыграло важную роль в формировании сети «Internet».

6