1)

Информа́тика (ср. нем. Informatik, англ. Information technology, фр. Informatique, англ. computer science — компьютерная наука — в США, англ. computing science — вычислительная наука — в Великобритании) — наука о способах получения, накопления, хранения, преобразования, передачи, защиты и использования информации. Она включает дисциплины, относящиеся к обработке информации в вычислительных машинах и вычислительных сетях: как абстрактные, вроде анализаалгоритмов, так и довольно конкретные, например, разработка языков программирования. Информатика – научная дисциплина, изучающая вопросы, связанные с поиском, сбором, хранением, преобразованием и использованием информации в самых различных сферах человеческой деятельности. Генетически информатика связана с вычислительной техникой, компьютерными системами и сетями, так как именно компьютеры позволяют порождать, хранить и автоматически перерабатывать информацию в таких количествах, что научный подход к информационным процессам становится одновременно необходимым и возможным.

Объектом информатики выступают как сами ЭВМ (компьютеры), так и основанные на них и телекоммуникационной технике информационные системы (ИС) различного класса и назначения. Информатика изучает все стороны их разработки, проектирования, создания, анализа и использования на практике. Информационные технологии (ИТ) – это машинизированные способы обработки информации, которые реализуются посредством автоматизированных информационных систем (АИС).

Начинается  история развития информатики с момента появления первых электронно-вычислительных машин в конце 40-х – начале 50-х годов ХХ века. Это были первые ЭВМ, работающие на электронных лампах. Ближе к 60-м годам были изобретены дискретные полупроводниковые ЭВМ. А в середине 60-х годов появились машины, оборудованные интегральными микросхемами. История  развития информационных систем теснейшим образом связана с тем, что человеку было всегда трудно производить сложные математические вычисления в уме или на бумаге. Пытливый ум людей стремился к автоматизации вычислительных процессов путем использования простейших счетов, логарифмической линейки. И, наконец, в 1642 году Паскалем был создан восьмиразрядный суммирующий механизм. Через 2 столетия Шарль де Кольмар усовершенствовал его до арифмометра, который производил более сложные математические действия в виде умножения и деления.  Бухгалтера были в восторге от этого изобретения.

Но собственно история развития информационных технологий начинается с изложения идей, положенных в основу современных компьютеров в 1833 году англичанином Чарльзом Бэббиджем. Он впервые использовал перфокарты, отверстия которых служили для передачи информации. Это были первые шаги программирования.

История  развития информационных систем была продолжена в 1888 году инженером из Америки Германом Холлеритом, которому принадлежит авторство первой счетной машины электромеханического типа. Она прошла проверку во время переписи населения в 1890 году и поразила своими результатами и скоростью вычисления. Если ранее для выполнения этого количества работы требовалось 500 сотрудников, которые корпели над цифрами семь лет подряд, то Холлерит, который раздал каждому из 43 помощников по счетной машине, справился с этим объемом работы в течение одного месяца. История  развития информационных технологий благодарна Холлериту и в том, что он основал компанию, которая в дальнейшем стала именоваться IBM и на сегодняшний день является гигантом мировой компьютеризации. Ее сотрудники вместе с учеными Гарвардского университета в 1940 году построили первую электронно-вычислительную машину, которую назвали «Марк-1». Весила эта громадина 35 тонн, а заказчиком ЭВМ выступило военное ведомство США. Машина вычисляла в двоичной системе. На 300 действий умножения и 5000 операций сложения она тратила всего одну секунду. Но лампы быстро выходили из строя и эта проблема была решена Бардином, Браттейном и Шокли – изобретателями полупроводниковых транзисторов.

Таким образом, история развития информатики подошла к моменту радикального уменьшения размеров компьютеров и следующее их поколение было существенно меньших размеров. А скорость вычислительных способностей увеличилась в 10 раз.

Далее вся история развития информатики в мире будет связана с миниатюризацией компьютеров. И преуспевает в этом отношении сначала американская компания DIGITAL EQUIPMENT, затем фирма INTEL. А середины 70-х годов ХХ века появляются и персональные компьютеры знаменитой ныне компании APPLE. 

 История  развития информатики в нашей стране начинается с малой электронной счетной машины (МСЭМ), выполнявшая 50 операций в секунду.  Ее конструктором стал Сергей Александрович Лебедев. Путь ее был в нашем отечестве довольно тернист. А сегодня мы уже не представляем себе полноценной жизни без использования компьютеров. И если оглянуться назад, то времени-то прошло совсем немного. Так техническая мысль опережает даже время. ПК, ноутбуки и нетбуки - особая примета современной эпохи.

Информатика - это вид деятельности связанный со (далее, в логической последовательности):  1. Сбором. 2. Хранением. 3. Накоплением. 4. Обработкой. 5. Передачей информации.

Киберне́тика (от др.-греч. κυβερνητική — «искусство управления»^[1]) — наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различныхсистемах, будь то машины, живые организмы или общество. Термин «кибернетика» в современном понимании как наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе впервые был предложен Норбертом Винером в1948 году^[2].

Она включает изучение обратной связи, чёрных ящиков и производных концептов, таких как управление икоммуникация в живых организмах, машинах и организациях, включая самоорганизации. Она фокусирует внимание на том, как что-либо (цифровое, механическое или биологическое) обрабатывает информацию, реагирует на неё и изменяется или может быть изменено, для того чтобы лучше выполнять первые две задачи ^[3]. Стаффорд Бир назвал её наукой эффективной организации, а Гордон Паск расширил определение, включив потоки информации «из любых источников», начиная со звёзд и заканчивая мозгом.

Более философское определение кибернетики, предложенное в1956 году Л. Куффиньялем (англ.), одним из пионеров кибернетики, описывает кибернетику как «искусство обеспечения эффективности действия» ^[4]. Новое определение было предложено Льюисом Кауфманом (англ.): «Кибернетика — исследование систем и процессов, которые взаимодействуют сами с собой и воспроизводят себя».

Кибернетические методы применяются при исследовании случая, когда действие системы в окружающей среде вызывает некоторое изменение в окружающей среде, а это изменение проявляется на системе через обратную связь, что вызывает изменения в способе поведения системы. В исследовании этих «петель обратной связи» и заключаются методы кибернетики.

Современная кибернетика зарождалась как междисциплинарные исследования, объединяя области систем управления, теории электрических цепей, машиностроения, математического моделирования, математической логики, эволюционной биологии, неврологии, антропологии. Эти исследования появились в 1940 году, в основном, в трудах учёных на т. н. конференциях Мэйси (англ.).

Другие области исследований, повлиявшие на развитие кибернетики или оказавшиеся под её влиянием, — теория управления,теория игр, теория систем (математический эквивалент кибернетики), психология (особенно нейропсихология, бихевиоризм, познавательная психология) и философия

Кибернетика является междисциплинарной наукой. Она возникла на стыке математики, логики, семиотики, физиологии, биологии, социологии. Ей присущ анализ и выявление общих принципов и подходов в процессе научного познания. Наиболее весомыми теориями, объединяемыми кибернетикой, можно назвать следующие:

Теория передачи сигналов

Теория управления

Теория автоматов

Теория принятия решений

Синергетика

Теория алгоритмов

Распознавание образов

Теория оптимального управления

Кибернетика — более раннее, но всё ещё используемое общее обозначение для многих предметов. Эти предметы также простираются в области многих других наук, но объединены при исследовании управления системами

2)

    Ещё в V веке до нашей эры древние люди стали использовать для счета специальные  доски  -  абак.  В 1642 году французкий ученый Блез Паскаль создал  первую  механическую счетную машину "паскалину", которая могла складывать   и  вычитать  числа.  В  1670  году  немецкий  ученый  Готфрид Вильгельм  Лейбниц  создал  свою  счетную  машину, которая позволяла не только  складывать  и вычитать, но и умножать и делить числа. Эта машина стала   прототипом   будущих   арифмометров.  В  1801  году  французский изобретатель   Ж.   М.   Жаккар   впервые   использовал   перфокарты  для управления автоматическим ткацким станком.   В  1823  году Чарльз Беббидж (Англия) изобрел первую автоматическую счетную  машину  с программным управлением, структура которой подобна структуре  современного  ПК.  "Аналитическая"  машина  Чарльза Беббиджа предполагала    три    основные    части:   "склад"   для   хранения   чисел, набиравшихся   с   помощью  зубчатых  колес,  управление  операциями  с помощью   перфокарты   с   записанной  программой.  С  машиной  Бебиджа связано зарождение программирования. первой программисткой стала леди Ада   Лавлейс.   Идеи  Беббиджа  воплотились  в  принципах  фон  Неймана построения  универсальной  ЭВМ, сформулированные  им 1945 году. В 1946 была    продемострирована   первая   ЭВМ,   электронная   вычислительная машина, реализованная на электронных лампах. Американец Говард Эйкен с помощью работ Бэббиджа на основе техники ХХ века - электромеханических реле -  смог построить на одном из заводов фирмы   IBM  такую  машину  под  названием  "Марк-1".  Еще  раньше  идеи Бэббиджа  переоткрыты  немецким  инженером  Конрадом  Цузе,  который в 1941  году  построил  аналогичную машину. К этому времени потребность в автоматизации  вычислений  (в  том  числе для военных нужд - баллистики, криптографии  и  т.д.)  стала  настолько  велика, что над созданием машин типа  построенных Эйкеном и Цузе одновременно работало несколько групп исследователей.    Начиная    с    1943   года   группа   специалистов   под руководством    Джона    Мочли    и   Преспера   Экерта   в   США   начала конструировать  подобную  машину  уже на основе электронных ламп, а не реле.  Их  машина,  названная  ENIAC,  работала в тысячу раз быстрее, чем "Марк-1",   однако   для   задания   ее  программы  приходилось  в  течении нескольких часов или даже нескольких дней подсоединять нужным образом провода. Чтобы упростить процесс задания программ, Мочли и Экерт стали конструировать  новую  машину,  которая  могла  бы  хранить  программу в своей  памяти.  В  1945 году к работе был привлечен английский математик Джон  фон  Нейман,  который  подготовил  доклад об этой машине. В своем докладе  Джон  фон  Нейман  описал,  как должен быть устроен компьютер для  того,  чтобы  он  был  универсальным и эффективным устройством для обработки  информации.  Доклад  был  разослан  многим ученым и получил широкую   известность,   поскольку   в   нем  фон  Нейман  ясно  и  просто сформулировал    общие    принцыпы    функционирования   универсальных вычислительных устройств, т.е. компьютеров. Первый  компьютер,  в котором были воплощены принципы фон Неймана, был  построен в 1949 году английским исследователем Морисом Уилксом. С той  поры  компьютеры  стали  гораздо  более  мощными,  но  подавляющее большинство  из  них  сделано  в соответствии с теми принципами, которые изложил в своем докладе в 1945 году Джон фон Нейман. Компьютеры - это, по  существу,  универсальные арифмометры. Они принимают наборы чисел, анализируют  их,  опираясь на другую информацию, после чего посылают в каналы вывода новый набор данных.  По  самой  своей  сути  компьютеры  могут служить эффективными управляющими средствами. Получив,  например,  информацию  (в  числовой  форме) о производственном процессе, они могут сравнить  ее  с  другими  данными и, исходя из этого, выдать сообщение о необходимости того или иного  изменения  в  производственном процессе, например о понижении температуры химической реакции.   Превращение   компьютера   в   повседневный  "рабочий  инструмент"  предоставило  в распоряжение   промышленых   предприятий  эффективное  средсво  управления.  Это  позволило составлять  программы  (аналогичные набору инструкций в Аналитической машине Бэббиджа) для выполнения  конкретных  операций  в соответствии с информацией, поступающей на компьютер с разичных  участков  предприятия. Таким образом можно, например, создать условия, при которых серия  клапанов  в  промышленной  установке  будет  перекрываться, когда давление жидкости в какой-то части трубопровода превысит пороговое значение.

33)

Поколения эвм

Первое поколение-компьютеры на электронных лампах (1946-1956г.). За точку отсчета эры ЭВМ обычно принимают 15 февраля 1946 года, когда ученые Пенсильванского университета США ввели в строй первый в мире электронный компьютер ЭНИАК. В нем использовалось 18 тысяч электронных ламп. Машина занимала площадь 135 м¤, весила 30 тонн и потребляла 150 кВт электроэнергии. Она использовалась для решения задач, связанных с созданием атомной бомбы. И хотя механические и электромеханические машины появились значительно раньше, все дальнейшие успехи ЭВМ связаны именно с электронными компьютерами. В СССР в 1952 году академиком С.А. Лебедевым была создана самая быстродействующая в Европе ЭВМ БЭСМ. Быстродействие первых машин было несколько тысяч операций в секунду. Второе поколение - компьютеры на транзисторах (1956-1964г.). Полупроводниковый прибор - транзистор был изобретен в США в 1948 году Шокли и Бардиным. Компьютеры на транзисторах резко уменьшили габариты, массу, потребляемую мощность, повысили быстродействие и надежность. Типичная отечественная машина (серий "Минск", "Урал") содержала около 25 тысяч транзисторов. Лучшая наша ЭВМ БЭСМ-6 имела быстродействие 1 млн. оп/с. Третье поколение - компьютеры на микросхемах с малой степенью интеграции (1964-1971г.). Микросхема была изобретена в 1958 году Дж. Килби в США. Микросхемы позволили повысить быстродействие и надежность ЭВМ, снизить габариты, массу и потребляемую мощность. Первая ЭВМ на микросхемах IBM-360 была выпущена в США в 1965 году, как и первая мини-ЭВМ PDP-8 размером с холодильник. В СССР большие ЭВМ третьего поколения серии ЕС (ЕС-1022 - ЕС-1060) выпускались вместе со странами СЭВ с 1972 года. Это были аналоги американских ЭВМ IBM-360, IBM-370. Четвертое поколение - компьютеры на микропроцессорах (1971-настоящее время). Микропроцессор - это арифметическое и логическое устройство, выполненное чаще всего в виде одной микросхемы с большой степенью интеграции. Применение микропроцессоров привело к резкому снижению габаритов, массы и потребляемой мощности ЭВМ, повысило их быстродействие и надежность. Первый микропроцессор Intel-4004 был выпущен в США фирмой Intel в 1971 году. Его разрядность была 4 бита. В 1973г. был выпущен 8-битовый Intel-8008, а в 1974г. Intel-8080. В 1975г. появился первый в мире персональный компьютер Альтаир-8800, построенный на базе Intel-8080. Началась эра персональных ЭВМ. В 1976г. появился персональный компьютер Apple на базе микропроцессора фирмы Motorola, который имел большой коммерческий успех. Он положил начало компьютерам серии Макинтош. Первый компьютер фирмы IBM с названием IBM PC появился в 1981 году. Он был сделан на базе 16-битового микропроцессора Intel-8088 и имел ОЗУ 1 Мб (у всех других машин было тогда ОЗУ 64 Кб). Фактически он стал стандартом персонального компьютера. Сейчас IBM-совместимые компьютеры составляют 90% всех производимых в мире персональных компьютеров. В 1983г. на базе Intel-8088 был выпущен компьютер IBM PC/ХT, имеющий жесткий диск. В 1982г. был сделан 16-битовый процессор Intel-80286, который был использован фирмой IBM в 1984г. в компьютере серии IBM PC/AT. Его быстродействие было в 3-4 раза выше, чем у IBM PC/ХT. В 1985г. фирма Intel разработала 32-битовый процессор Intel-80386. Он содержал примерно 275 тысяч транзисторов и мог работать с 4 Гб дисковой памяти. Для процессоров Intel-80286 и Intel-80386 появились математические сопроцессоры соответственно Intel-80287 и Intel-80387, которые повышали быстродействие компьютеров при математических расчетах и при работе с плавающей запятой. Процессоры 80486 (1989г.), Pentium (1993г.), Pentium-Pro (1995г.), Pentium-2 (1997г.) и Pentium-3 (1999г.) уже имеют встроенный математический сопроцессор. На базе процессоров Pentium собраны многие современные персональные компьютеры. Пятое поколение (перспективное) - это ЭВМ, использующие новые технологии и новую элементную базу, например сверхбольшие интегральные схемы, оптические и магнито-оптические элементы, работающие посредством обычного разговорного языка, оснащенные огромными базами данных. Предполагается также использовать элементы искусственного интеллекта и распознавание зрительных и звуковых образов. Такие проекты разрабатываются в ведущих промышленно развитых странах.

44)

Термин  "информация"  происходит от латинского слова  "informatio",  что означает  сведения,  разъяснения,  изложение. Несмотря на широкое распространение этого термина, понятие информации является одним из самых дискуссионных в науке. В настоящее время наука пытается найти общие свойства и закономерности, присущие многогранному понятию информация, но пока это понятие во многом остается интуитивным и получает различные смысловые наполнения в различных отраслях человеческой деятельности:

• в обиходе информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют. Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п.   "Информировать" в этом смысле означает   "сообщить нечто, неизвестное раньше";

• в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов;

• в кибернетике под информацией понимает ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы (Н. Винер).

Клод Шеннон, американский учёный, заложивший основы теории информации — науки, изучающей процессы, связанные с передачей, приёмом, преобразованием и хранением информации, — рассматривает информацию как снятую неопределенность наших знаний о чем-то.

Приведем еще несколько определений:

• Информация — это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний (Н.В. Макарова);

• Информация — это отрицание энтропии (Леон Бриллюэн);

• Информация — это мера сложности структур (Моль);

• Информация — это отраженное разнообразие (Урсул);

• Информация — это содержание процесса отражения (Тузов);

• Информация — это вероятность выбора (Яглом).