Все виды энергообмена сопровождаются появлением сигнала. При взаимодействии сигнала с физическими телами в последних возникают изменения свойств (регистрация сигнала). Эти изменения можно наблюдать и измерять. Предметы и явления воспринимаются через проявление свойства, характеристики, признаки, т.е сведенья. Данные – зарегистрированные сигналы, представляющие собой сведенья об объектах и явлениях реального мира, представленные в регламентной форме (стандарты, приказы, инструкции). Под термином информация понимают данные, знания, сведенья, относящиеся к реальному миру.
ИНФОРМАЦИЯ:
-
Речь
-
Письмо
-
Компьютер
-
Сети
К информации применяются различные методы обработки (сравнение, анализ, синтез, моделирование).
Сигнал – изменяющийся во времени физический процесс. Характеристика, используемая для представления сообщения, называется параметром сигнала. Если этот параметр принимает последовательное во времени конечное число значений, то сигнал называется дискретным, а сообщение называется дискретным сообщением.
Информация, передаваемая источником, называется дискретной. Если источник вырабатывает непрерывные сообщения (параметр сигнала – непрерывная функция от времени), то соответственно информация называется непрерывной. Текст книги – дискретное сообщение. Человеческая речь – непрерывное сообщение, передаваемое модулированной звуковой волной.
Дискретизация – процесс преобразования информации из непрерывной в дискретную. Любое сообщение может быть представлено последовательностью знаков какого-либо алфавита. Для обработки дискретной информации предназначены цифровые ЭВМ, в которых внутреннее представление информации дискретно. Для обработки непрерывной информации предназначены аналоговые ЭВМ, в которых информация представлена в непрерывной форме. Наибольшее распространение получили компьютеры (цифровые ЭВМ), а аналоговые ЭВМ используются для решения задач специального вида.
Информатика – фундаментальная естественная наука, изучающая методы хранения, передачи и обработки информации. Информатика определяет методологические принципы информационного моделирования реальных действий и манипуляций такими моделями средств вычислительной техники.
Сам термин информатика появился в 60-х годах XX в. Первая ЭВМ появилась в 1945г. в Америке. В целом информатика ориентирована на практическое применение (создание роботов).
Для решения задач информатики выделяют 3 неразрывно и существенно связанных класса средств: алгоритмические, программные и технические.
Алгоритмические средства обеспечивают описание предметной области на языке, близком человеку, а программные средства обеспечивают описание предметной области на языке компьютера.
К алгоритмическим средствам относятся информационные модели реальных объектов и явлений, а также основанные на этих моделях алгоритмы обработки информации. Важную часть таких средств образуют алгоритмы.
Алгоритм – конечная последовательность (набор) правил, шагов, этапов, позволяющая решать любую конкретную задачу из некоторого класса однотипных, при условии, что исходные данные могут изменяться в заданных пределах. Модели и алгоритмы реализуются в виде программных средств без данных и знаний.
Программные средства – готовые к использованию программы, программные комплексы и системы, предназначенные для выполнения на технических средствах процедур обработки информации. К ним относятся операционные системы (предназначены для управления всеми программами), системы управления базами данных (СУБЗ), системы программирования (для создания программ) и др.
Программа – это конечная последовательность операций, инструкций, команд, описанных специальным языком (алгоритм). Реально исполняемая программа в ПК представляет последовательность команд, которые способен выполнить процессор.
К техническим средствам информации относятся:
- ЭВМ;
- Периферийные средства (устройства ввода, вывода и хранения информации);
- Средства сбора и передачи информации.
Чтобы обработать информацию, прежде всего необходимо ясно сформулировать цель и задачи, которые необходимо решать для достижения цели, затем написать алгоритм решения этих задач и создать программы, реализующие эти алгоритмы. И только после этого возможно использование технических средств
1. Технические средства информатики
В настоящее время компьютер прочно вошел практически во все сферы нашей деятельности. Средства вычислительной техники многократно повышают эффективность работы бухгалтера, экономиста и стали основными инструментами, используемыми в промышленной, банковской, страховой, биржевой, коммерческой деятельности.
К техническим средствам информатики относятся ЭВМ, периферийные устройства (принтеры, графопостроители и т.п.), средства сбора и передачи информации.
В данной главе рассматриваются основные особенности ЭВМ (главным образом персональных ЭВМ), которые необходимо знать, чтобы эффективно использовать эти средства в практической деятельности при обработке экономической информации. Эти особенности следует иметь в виду при изучении как алгоритмических, так и программных средств.
1.1. Типы эвм
Создание ЭВМ имеет длительную историю от первых механических вычислительных машин (первая половина XVII в.) до современных ЭВМ. Развитие средств вычислительной техники связано с появлением элементов, становившихся базовыми. Соответственно этому возникали все новые типы ЭВМ, относившиеся к так называемым поколениям ЭВМ. Одним из наиболее важных изобретений XX века считается изобретение микропроцессора, которое сделало возможным возникновение и широкое распространение персональных ЭВМ (ПЭВМ).
В настоящее время существуют разнообразные ЭВМ, которые различаются по назначению, производительности, габаритным характеристикам. В связи с этим имеется определенная классификация ЭВМ от супер-ЭВМ, предназначенных для проведения сложных научных расчетов, до микро-ЭВМ (персональных ЭВМ), предназначенных для индивидуального использования.
1.1.1. Краткая история создания эвм
1.1.1.1. Механические и электромеханические вычислительные машины
Абак представлял собой дощечку, разделенную деревянными вертикальными перегородками на несколько отделений, соответствующих отдельным разрядам числа (рис. 1). В отделениях помещались камешки (по латыни “calculus” – камешек, отсюда и “калькуляция”, “калькулятор”). Арабские купцы разнесли абак по всему миру, а практичные китайцы нанизали камешки на спицы, вставили в деревянную раму и повернули на 90 градусов (рис. 2). В Россию этот абак попал в XVI веке и стал называться русскими счетами (рис. 3). В Англии до сих пор этот инструмент называется abacus.
Рис. 1
Рис. 2
Рис. 3
Уже древние римляне располагали простейшим приспособлением для ускорения счета, основанного на позиционной системе счисления. Это приспособление называлось абак. Самые первые вычислительные машины были механическими и включали в себя только устройство, производящее арифметические действия (арифметическое устройство). В современных ЭВМ эту функцию выполняет процессор. Следующим значительным шагом явилось изобретение программирования как основы использования вычислительной машины. Первая программируемая вычислительная машина была создана в 1834 г. английским математиком Чарльзом Бэббиджем и названа аналитической.
Появление механической машины, способной автоматически выполнять арифметические действия, датируется 1623 годом. Автором ее был Вильгельм Шиккард. Однако об этой машине в то время было мало известно, поэтому более знаменит настольный арифмометр, изобретенный Б. Паскалем в 1642 г. для механизации канцелярских расчетов, которые производил его отец – муниципальный инспектор по налогообложению. В 1673 г. немецкий математик Готфрид Лейбниц создал механический калькулятор (арифмометр), выполняющий все арифметические операции (сложение, вычитание, умножение, деление и вычисление квадратного корня).
Вильгельм Шиккард – профессор кафедры восточных языков в университете Тюбингена (Германия). Его машина была создана на базе механических часов и представляла собой автоматическое устройство, выполняющее операцию сложения (рис. 4). Эту машину он назвал “суммирующими часами”.
Рис. 4
Ч. Бэббидж предназначал эту машину для использования в составлении числовых таблиц логарифмов, расчетов в астрономии и т.п. Впервые она была применена в ткацком станке с перфокарточным управлением, изобретенным французом Жаккаром. Программы для этой машины писала Ада Августа (Огюста) Кинг, графиня Лавлейс (дочь поэта лорда Байрона), которая была первой в истории программисткой.
Он был автором сразу нескольких идей, лежащих в основе современных вычислительных машин:
1) наличие устройства ввода информации;
2) наличие памяти для хранения информации;
3) программирование последовательности действий, выполняемых машиной;
4) оператор программы должен содержать пару, состоящую из команды и данных;
5) использование в машине команды условного перехода.
Последующее продвижение связано с Германом Холлеритом, разработавшим в 1887 г. машину с перфокарточным вводом, способную автоматически составлять таблицы. Эту машину он назвал табулятором. Она использовалась в 1890 г. в Америке при обработке результатов переписи населения. Впоследствии табуляторы Холлерита и перфокарты были использованы и в других странах.
В 1896 г. Холлерит основал фирму Tabulating Machine Company, которая явилась предшественником знаменитой фирмы IBM (International Business Machines Corporation, название возникло в 1924 г.).
В этой машине был использован электромеханический принцип считывания информации с перфокарт (впервые) и механический принцип обработки данных.
До конца 30-х годов XX в. заметного прогресса в производстве универсальных вычислительных машин не было. В 1938 г. в Германии Конрад Цузе создал механическую вычислительную машину Z1. В ней в отличие от других машин, оперировавших десятичными числами, впервые были использованы операции с двоичными числами. Модель Z3, разработанная в 1941 г., была универсальной программируемой электрической вычислительной машиной. Ее операционное устройство было выполнено на базе реле.