2017-10-25
2310
Лекция 1. Введение в информатику
Термин " информатика " впервые был применен в к.50-х-н.60-х гг. ХХ века в Германии и Франции в качестве названия области науки и техники, занимающейся автоматизированной обработкой информации с помощью электронных вычислительных машин (ЭВМ). Французский термин " informatique " (информатика) представляет собой слияние двух слов "information" (информация) и "automatique" (автоматика) и означает "информационная автоматика" или "автоматизированная переработка информации".
В англоязычных странах этому термину соответствует синоним " computer science " – наука о компьютерной технике и информационных технологиях.
Отдельной наукой информатика была признана лишь в 1970-х; до этого она развивалась в составе математики, электроники и других технических наук.
Этапы развития информационных технологий
Существует несколько точек зрения на процесс развития информационных технологий с применением компьютеров. Этапизацию осуществляют на основе следующих признаков деления.
Выделение этапов по проблемам процесса информатизации общества:
1) до конца 1960-х гг. – проблема обработки больших объемов информации в условиях ограниченных возможностей аппаратных средств;
2) до конца 1970-х гг. – отставание программного обеспечения от уровня развития аппаратных средств;
3) с начала 1980-х гг. – проблемы максимального удовлетворения потребностей пользователя и создания соответствующего интерфейса работы в компьютерной среде;
4) с начала 1990-х гг. – выработка соглашения и установление стандартов, протоколов для компьютерной связи, организация доступа к стратегической информации и др.
Выделение этапов по преимуществу, приносимому компьютерной технологией:
1) с начала 1960-х гг. – эффективная обработка информации при выполнении рутинной работы с ориентацией на централизованное коллективное использование ресурсов вычислительных центров;
2) с середины 1970-х гг. – появление персональных компьютеров (ПК). При этом изменился подход к созданию информационных систем – ориентация смещается в сторону индивидуального пользователя для поддержки принимаемых им решений. Применяется как централизованная, так и децентрализованная обработка данных;
3) с начала 1990-х гг. – развитие телекоммуникационной технологии распределенной обработки информации. Информационные системы используются для помощи организации в борьбе с конкурентами.
Выделение этапов по видам инструментария технологии:
1) до второй половины XIX в. – «ручная» информационная технология, инструментами при котором были перо, чернильница, бумага;
2) с конца XIX в. – «механическая» технология, инструментарий которой составляли пишущая машинка, телефон, диктофон, почта;
3) 1940—1960-е гг. XX в. – «электрическая» технология, инструментарий которой составляли большие электронно-вычислительные машины (ЭВМ) и соответствующее программное обеспечение, электрические пишущие машинки, ксероксы, портативные диктофоны;
4) с начала 1970-х гг. – «электронная» технология, основным инструментарием являются большие ЭВМ и создаваемые на их базе автоматизированные системы управления (АСУ) и информационно-поисковые системы (ИПС), которые оснащены широким спектром программных комплексов;
5) с середины 1980-х гг. – «компьютерная» технология, основной инструментарий – ПК с широким спектром стандартных программных продуктов разного назначения.
Появление компьютеров и компьютерных технологий
Многие столетия люди пытаются создать различные приспособления для облегчения вычислений. В истории развития компьютеров и компьютерных технологий выделяются несколько важных событий, которые стали определяющими в дальнейшей эволюции.
В 40-е гг. XVII в. Б. Паскаль изобрел механическое устройство, с помощью которого можно было выполнять сложение чисел.
В конце XVIII в. Г. Лейбниц создал механическое устройство, предназначенное для сложения и умножения чисел. Механические вычислители выпускались и позднее.
В 1946 г. были изобретены первые универсальные ЭВМ. Американские ученые Дж. фон Нейман, Г. Голдстайн и А. Берне опубликовали работу, в которой представили основные принципы создания универсальной ЭВМ. Начиная с конца 1940-х гг. стали появляться первые опытные образцы таких машин, условно называемых ЭВМ первого поколения. Эти ЭВМ изготавливались на электронных лампах и по производительности отставали от современных калькуляторов.
В дальнейшем развитии ЭВМ выделяют следующие этапы:
• второе поколение ЭВМ – изобретение транзисторов;
• третье поколение ЭВМ – создание интегральных схем;
• четвертое поколение ЭВМ – появление микропроцессоров (1971 г.).
Первые микропроцессоры выпускались компанией Intel, что и привело к появлению нового поколения ПК. Вследствие возникшего в обществе массового интереса к таким компьютерам компания IBM (International Business Machines Corporation) разработала новый проект по их созданию, а фирма Microsoft – программное обеспечение для данного компьютера. Проект завершился в августе 1981 г., и новый ПК стал называться IBM PC.
Выделение информатики как самостоятельной области человеческой деятельности в первую очередь связано с развитием компьютерной техники. Информатика как наука нацелена на разработку общих методологических принципов построения информационных моделей. Поэтому методы информатики применимы всюду, где существует возможность информационного описания объекта, процесса, явления и т.п. Существует множество определений информатики, что связано с многогранностью ее функций, возможностей, средств и методов. Одно из них:
Информатика – это фундаментальная естественнонаучная дисциплина, изучающая теоретические и практические аспекты процессов сбора, хранения, обработки и передачи информации.
Информатика в широком смысле представляет собой единство разнообразных отраслей науки, техники и производства, ориентированных на разработку информационных технологий и создание аппаратно-технического оборудования, главным образом, компьютерной техники и телекоммуникационных средств связи, обеспечивающих эффективную работу с информацией во всех сферах человеческой деятельности.
Информатика в узком смысле представляет собой науку, состоящую из трех взаимосвязанных частей (направлений):
· алгоритмические средства (brainware);
· программные средства (software);
· технические средства (hardware).
Информация
Термин "информация" происходит от латинского слова "informatio", что означает сведения, разъяснения, изложение.
Информация в принципиальном плане – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информационные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы.
Под информацией в функциональном плане понимается способность объектов, процессов и явлений живой и неживой природы порождать многообразие различных состояний, которые посредством отражения передаются от одного объекта к другому и запечатлеваются в том или ином виде в его структуре.
Сбор, хранение, обработка и передача информации присущи живой и неживой природе, человеку, обществу, техническим устройствам. В системах различной природы такие действия с информацией в своей основе одинаковы и называются информационными процессами:
· прием-передача информации между автоматическими устройствами выполняется с использованием технических средств связи.
· устройства хранения информации: кинопленка, CD/DVD/BlueRay диск, флеш-накопитель и др. – называются носителями информации. Носитель информации может быть разной природы: механический, магнитный, электрический, оптический. Носители информации различаются по форме представления информации, по принципу считывания, по типам материала. Информация на носителях запоминается в виде сигналов или знаков;
· обработка информации означает преобразование информации из одного вида в другой, осуществляемое по строгим формальным правилам. Автоматизированная обработка информации выполняется по принципу " черного ящика " – процесс, в котором пользователю важна и необходима лишь входная и выходная информация, но правила, по которым происходит преобразование, его не интересуют и не принимаются во внимание. Кроме этого, автоматизированная обработка не подразумевает осмысления потребителем информации на этапе ее обработки;
· информация передается в виде сообщений от некоторого источника информации к ее приемнику посредством канала связи между ними. Источник посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал. Этот сигнал посылается по каналу связи. В результате в приемнике появляется принимаемый сигнал, который декодируется и становится принимаемым сообщением.
С понятием информации тесно связаны следующие понятия:
Сигнал – это любой процесс, несущий информацию.
Сообщение – это информация, представленная в определенной форме и предназначенная для передачи.
Данные – это информация, представленная в формализованном виде и предназначенная для обработки техническими средствами, например ЭВМ.
К числу основных качественных признаков информации относятся следующие:
Адекватность – достижение нужного уровня соответствия модели (образа) реальному объекту, процессу или явлению.
Актуальность – важность, существенность для настоящего момента.
Достоверность – отражение истинного положения дел.
Объективность – независимость от чьего-либо мнения.
Полнота – достаточность для понимания и принятия решения.
Доступность — мера возможности получить ту или иную информацию.
