- •Информатика
- •Содержание
- •Введение
- •1. Информатика как наука и как вид практической деятельности
- •1.1. История развития информатики
- •1.2. Информатика как единство науки и технологии
- •1.3. Структура современной информатики
- •1.4. Место информатики в системе наук
- •1.5. Социальные аспекты информатики
- •1.6. Правовые аспекты информатики
- •1.7. Этические аспекты информатики
- •2. Информация, ее виды и свойства
- •2.1. Понятие и виды информации
- •2.2. Различные уровни представлений об информации
- •2.3. Непрерывная и дискретная информация
- •2.4. Свойства информации
- •2.5. Информационные процессы и технологии
- •2.6. Единицы количества информации
- •3. Системы счисления
- •3.1. Границы счета
- •3.2. Позиционные и непозиционные системы счисления
- •3.3. Двоичная система счисления
- •3.4. Преобразование десятичных чисел в двоичные и обратно
- •3.5. Восьмиричная и шестнадцатиричная системы счисления
- •3.6. Перевод чисел из системы с основанием p в систему
- •3.7. Перевод чисел из системы основанием p в систему q (общий случай)
- •3.8. Арифметические действия над двоичными числами
- •4. Алгоритм и его свойства
- •4.1. Понятие алгоритма
- •4.2. Понятие исполнителя алгоритма
- •4.3. Свойства алгоритма
- •4.4. Способы описания алгоритма
- •5. Языки программирования
- •5.1. Компиляция и интерпретация программ
- •5.2. Стили программирования
- •6. Вычислительная техника
- •6.1. Понятие архитектуры эвм
- •6.2. Классическая архитектура эвм и принцип фон Неймана
- •6.3. Состав эвм, назначение основных элементов
- •6.4. Основные характеристики вычислительной техники
- •7. Представление чисел в эвм
- •7.1. Представление чисел с фиксированной и плавающей запятой
- •7.2. Прямой, обратный и дополнительный коды
1. Информатика как наука и как вид практической деятельности
1.1. История развития информатики
Информатика – молодая научная дисциплина, изучающая вопросы, связанные с поиском, сбором, хранением, преобразованием и использованием информации в различных сферах человеческой деятельности. Информатика связана с вычислительной техникой, компьютерными системами и сетями. Именно компьютеры позволяют порождать, хранить и автоматически перерабатывать информацию в таких количествах, что научный подход к информационным процессам становится одновременно необходимым и возможным.
До настоящего времени толкование термина «информатика» еще не является установившимся. История информатики связана с кибернетикой.
Кибернетика – наука об общих закономерностях в управлении и связи в различных системах (искусственных, биологических, социальных). Она возникла и начала бурно развиваться после Второй мировой войны. Появление кибернетики связывают с опубликованием в 1948 году книги американского математика Норберта Винера «Кибернетика или управление и связь в животном и машине». В этой работе были показаны пути создания общей теории управления и заложены основы методов рассмотрения проблем управления и связи для различных систем с единой точки зрения. Кибернетика развивалась одновременно с развитием электронно-вычислительных машин и со временем превращалась в общую науку о преобразовании информации. Под информацией в кибернетике понимают любую совокупность сигналов, воздействий или сведений, которые некоторой системой воспринимаются из окружающей среды, выдаются в окружающую среду и хранятся в себе.
Вскоре после появления термина «кибернетика» в мировой науке появилось англоязычное «Computer science». На рубеже 60-70 годов французы ввели термин «Informatique». В русском языке этот термин до этого узко использовался в книгоиздании и библиотечном деле. Как отмечал академик А.П. Ершов, информатика «вводится в русский язык в новом и куда более широком значении – как название фундаментальной естественной науки, изучающей процессы передачи и обработки информации».
В 1978 году Международный конгресс по информатике определил понятие «информатика» следующим образом: «Понятие информатики охватывает области, связанные с разработкой, созданием, использованием и материально-техническим обслуживанием систем обработки информации, включая машины, оборудование, математическое обеспечение, организационные аспекты, а также комплекс промышленного, коммерческого, административного и социального воздействия».
1.2. Информатика как единство науки и технологии
Информатика не только чистая наука. Важная особенность информатики – широчайшие приложения, охватывающие почти все виды человеческой деятельности.
Предметом информатики как науки являются общие закономерности, свойственные информационным процессам.
Объектом приложения информатики являются различные области практической деятельности.
Информатика стала источником ряда современных технологий, так называемые «Новые информационные технологии» (НИТ). Перечислим некоторые из них.
АСУ (автоматизированные системы управления) – комплекс технических и программных средств, которые во взаимодействии с человеком организуют управление объектами в производственной или общественной сфере.
САПР (система автоматизированного проектирования – программно-аппаратный комплекс, который во взаимодействии с человеком (конструктором, архитектором) позволяет максимально эффективно проектировать механизмы, здания, узлы сложных агрегатов.
Из вышесказанного следует, что информатика и кибернетика имеют много общего, но имеют и объективные различия. Информатика исследует информационные технологии только в социальных системах (в отличие от кибернетических систем). За кибернетикой же остается исследование общих законов движения информации в произвольных системах. Информатика, опираясь на теоретический фундамент кибернетики, изучает конкретные способы и приемы переработки, передачи, использования информации. Такое разделение весьма условно.
