рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Предмет інформатики. Основні поняття інформатики

Предмет інформатики. Основні поняття інформатики - раздел Информатика, Предмет інформатики. Основні поняття інформатики Термін "інформатика" Був Введений У Франції В 60-Х Роках Минулого С...

Термін "інформатика" був введений у Франції в 60-х роках минулого століття і швидко знайшов визнання у всьому світі. Лише у англомовних країнах інколи використовується власний еквівалентний термін "computer| science|".

Що ж це за наука і область людської діяльності?

З перших днів розробки ЕОМ виник термін "кібернетика" для позначення науки про перетворення інформації. Інформація ж настільки загальне і глибоке поняття (одне з фундаментальних філософських понять, що стоять в одному ряду з такими поняттями як матерія, простір, час і т. п.), що його не можна пояснити однією фразою. У це слово вкладається різний сенс в техніці, науці і в життєвих ситуаціях.

У побутовому сенсі під інформацією розуміють будь-які дані, які кого-небудь цікавлять, тобто одне і те ж повідомлення для однієї людини може бути інформативним, а для іншого ні.

Під інформацією в кібернетиці розуміється будь-яка сукупність сигналів, дій або відомостей, які деяка система сприймає від довкілля (вхідна інформація), видає в довкілля (вихідна інформація) або, нарешті, зберігає в собі (внутрішня, внутрісистемна інформація). Тут поняття система трактуючи також дуже широко, тобто це може бути і людина, тварина, автомат, ЕОМ і тому подібне

Інформатика ж виділяє з кібернетики лише ту її частина, яка стосується здобуття, зберігання і переробки інформації за допомогою ЕОМ або комп'ютера. Тобто інформатика ¾ це наука про перетворення інформації, що базується на обчислювальній техніці.

Таким чином, стосовно ЕОМ інформація трактується значно простіше і конкретніше - це довільна послідовність символів, що несе смислове навантаження, тобто кожен новий символ збільшує кількість інформації.

З інформатикою зв'язують одне з таких понять: це або сукупність певних засобів перетворення інформації, або фундаментальна наука, або галузь виробництва, або прикладна дисципліна.

У інформатиці як сукупності засобів перетворення інформації зазвичай виділяють як мінімум дві частини: технічні засоби і програмні засоби.

Технічні засоби або апаратура ЕОМ в англійській мові позначається як "Hardware|" ¾ дослівно тверді вироби.

Програмні засоби або програмне забезпечення (ПЗ) також позначається англійським "Software|" ¾ м'які вироби. Цей термін підкреслює, по-перше, рівнозначність ПЗ самому комп'ютеру по важливості, а по-друге, підкреслює здатність ПЗ змінюватися, модифікуватися, пристосовуватися. Під Software| розуміються всілякі програми як системні, так і прикладні.

Окрім двох традиційних як третя складова інформатика часто розглядають засоби взаємодії апаратного і програмного забезпечення, а також засоби їх взаємодії з користувачем.

Інформатика як фундаментальна наука займається розробкою абстрактних методів, моделей і алгоритмів, а також пов'язаних з ними математичних теорій. Її прерогативою є дослідження процесів перетворення інформації, і на основі цих досліджень розробка відповідних теорій, моделей, методів і алгоритмів, які потім застосовуються на практиці. Для цієї частини інформатики російський академік Дородніцин запропонував назву "Brainware|" від англійського brain| ¾ інтелект.

Інформатика як галузь виробництва практично використовує результати досліджень фундаментальної науки інформатики. Насправді, широко відомі західні фірми по виробництву програмних продуктів, такі як Microsoft|, Lotus|, Borland|, і технічних засобів – IBM|, Apple|, Intel|, Hewlett| Packard| та інші. Окрім виробництва самих технічних і програмних засобів розробляються також і технології перетворення інформації.

Інформатика як прикладна дисципліна займається підготовкою фахівців в області перетворення інформації. Вона вивчає закономірності протікання інформаційних процесів в конкретних областях і методології розробки конкретних інформаційних систем і технологій.

Всі розглянуті аспекти інформатики, її складові частини утворять предмет інформатики і будуть в тій чи іншій мірі розглянуті у даному курсі.

Таким чином, головна функція інформатики полягає в розробці засобів і методів перетворення інформації з використанням комп'ютера, а також у вживанні їх при реалізації технологічного процесу перетворення інформації.

1.2. Короткий огляд історії розвитку обчислювальної техніки (ОТ)

Потреба в автоматизації обчислень з'явилася у людей багато тисяч років назад. Перші обчислювальні "прилади" ¾ це рахункові палички, камінчики і тому подібне Оформлені на спеціальній дощечці такі рахункові камінчики називалися абак (у древньому Римі ¾calculi|).

Перші рахівниці з'явилися більше 1500 років тому. У Росії і на території України рахівниці з'явилися приблизно в XVI столітті – т.з. російські рахівниці, головна особливість яких - вживання десяткової системи числення і горизонтальне| розташування осей з колесами.

У 1492 році в одному зі своїх щоденників Леонардо да Вінчі наводить малюнок тринадцатирозрядного| десяткового пристрою, що підсумовує, на основі зубчастих коліс. Пристрій був реалізований у наш час фірмою IBM| в рекламних цілях і показав свою працездатність.

У 1623 році Вільгельм Шиккард, професор університету Тюбінгена, розробив пристрій на основі зубчастих коліс (“рахуючий годинник”) для складання і віднімання шестирозрядних десяткових чисел. У 1960 році пристрій був успішно відтворений.

Подальший прогрес в автоматизації операції складання пов'язаний з ім'ям француза Блеза Паскаля, який в 1642 р. винайшов пристрій, що механічно виконує складання і віднімання п'ятирозрядних десяткових чисел. “Паськалін” з'явився першим реально здійсненим механічним цифровим пристроєм, що набув поширення.

Перший арифмометр ¾ пристрій, здатний виконати чотири арифметичні дії, ¾ був винайдений в 1673 р. Вільгельмом Лейбніцем, великим німецьким математиком. Прилад оперував дванадцятирозрядними| десятковими числами. Вдосконалені арифмометри застосовувалися для відповідальних арифметичних розрахунків аж до появи перших ЕОМ.

У 1801 році Жозеф Жаккард будує ткацький верстат з програмним управлінням, програма роботи якого задається за допомогою комплекту перфокарт.

Проект створення універсальної цифрової обчислювальної машини з автоматичним управлінням був вперше розроблений в 1836 році англійським математиком Чарльзом Беббіджем. Пізніше він розробив конструкцію своєї машини, названої їм аналітичною.

По суті це був механічний прообраз сучасних ЕОМ. Вона повинна була складатися з двох частин: "заводу" (арифметичного пристрою) і "складу" (пам'яті) для зберігання чисел. Пам'ять була організована у вигляді 1000 колонок по 50 цифрових коліс, т.ч. ємкість її складала 1000 50-розрядних чисел. Управління машиною передбачалося за допомогою перфокарт.

Щупи, що проходили| в отвори в перфокарті, наводили в рух колеса, які могли з'єднуватися з "заводом", звідки результати обчислень вирушали на "склад", а після закінчення обчислень друкувалися на папері.

Проте конструкція машини виявилася дуже складною для того часу: її споруда затягнулася на багато десятиліть. Після смерті вченого в 1871 р. роботу продовжив його син, але машину закінчити так і не удалося. Механічні деталі були неточними і ненадійними, діяли повільно і виявилися непридатними для реалізації геніальної ідеї, що більш ніж на століття випередила свій час.

Лише у тридцяті роки нашого століття з'явилися перші технічні засоби, що дозволили реалізувати ідеї Беббіджа ¾ електромагнітні реле і крокові шукачі.

Німецький інженер Конрад Цузе встановив декілька віх в історії розвитку комп'ютерів: першим в світі використовував при побудові обчислювальної машини двійкову систему числення (1937 р.), створив першу в світі релейну обчислювальну машину з програмним управлінням (1941 р.) і цифрову спеціалізовану керуючу машину (1943 р.). Проте роботи Цузе виявилися невідомими за межами нацистської Німеччини і не зробили вплив на розвиток обчислювальної техніки.

Розвиток ОТ диктувався| в основному військовими потребами (балістики, криптографії), тому величезні інтелектуальні ресурси були кинуті на підвищення продуктивності ЕОМ у всіх розвинених країнах світу.

Перший програмно-керований обчислювач на базі електромагнітних реле, що отримав широку популярність, Мarc-1, був створений вченими і інженерами під керівництвом Говарда Ейкена в США в 1939-43 роках. Це був громіздкий рахунковий комбайн заввишки 2,5 метра і завдовжки 18 метрів, що містив багато тисяч електромагнітних реле, крокових шукачів і перемикачів. Ця машина могла виконувати три складання в секунду, множення займало 6 секунд, обчислення логарифма ¾ близько 1 хвилини.

Першою электронною ОМ| найчастіше називають спеціалізований калькулятор АВС, розроблений в 1939-1942 роках американським професором Джоном Атанасовим для вирішення систем лінійних рівнянь (до 29 рівнянь з 29 змінними). АВС володів пам'яттю на 50 слів завдовжки 50 біт, елементами пам'яті служили конденсатори з ланцюгами регенерації, як вторинна пам'ять використовувалися перфокарти, отвори в яких пропалювалися. У зв'язку з труднощами фінансування проекту в умовах початку другої світової війни він так і не був завершений.

Інший кандидат на роль першої ЕОМ - лампова машина, створена в США в 1946 р. Вона містила 18000 електронних ламп, споживала потужність 100 кВт і займала площу більше 120 кв. метрів. Для введення і виводу використовувалися перфокарти, продуктивність склала приблизно 1000 елементарних операцій в секунду. Назва цією ЕОМ - ENIAC|. Основні ідеї при створенні ЕОМ були запозичені в Дж. Атанасова.

Головним недоліком машини була незручність при завданні програм. При зміні програм доводилося перекомутовувати| величезну кількість дротів, на що вирушали години і навіть дні. Аби спростити процес завдання програм, творці ENIAC| Джон Моучлі і Проспер Еккерт стали розробляти машину, яка могла б зберігати програму в своїй пам'яті, – проект EDVAC|. У 1945 році до роботи був притягнений відомий математик Джон фон Нейман, що підготував доповідь про цю машину, в якій були сформульовані загальні принципи функціонування універсальних комп'ютерів. Оскільки ці принципи зіграли величезну роль в розвитку ЕОМ, розглянемо їх детальніше в наступній лекції.

 

Контрольні запитання

1. Поясніть відмінність між поняттям «інформація» в повсякденному житті і в кібернетиці.

2. Який складові інформатики Вам відомі ?

3. На які етапи можна підрозділити історію розвитку обчислювальної техніки ?

4. Чому аналітична машина Беббіджа не могла бути реалізована при його житті ?

5. Хто першим застосував двійкову систему числення при реалізації ЕОМ ? Хто першим обгрунтував можливість її вживання у ОТ ?

6. У чому принципова відмінність електронної обчислювальної машини від більш ранніх зразків ОТ ?

7. Назвіть прізвища розробників перших зразків ЕОМ

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Предмет інформатики. Основні поняття інформатики

Укладач Ю М Дорофєєв ст викл...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Предмет інформатики. Основні поняття інформатики

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Принципи Джона фон Неймана
З доповіді фон Нейман слідувало, як має бути влаштований комп'ютер, для того, аби бути універсальним і ефективним пристроєм обробки інформації. Отже, комп'ютер повинен мати такі пристрої (

Принцип програмного управління.
З нього виходить, що програма складається з набору команд (тобто описів елементарних операцій), які виконуються АЛП або процесором автоматично одна за одною в певній послідовності. Програм

Принцип адресності.
Пам'ять складається з пронумерованих комірок (або комірок з адресою). Процесору в довільний момент часу доступна будь-яка комірка. Двійкові коди команд і даних розділяються на одиниці інфо

Класифікація ЕОМ
ЕОМ класифікують по різних ознаках: по поколіннях (етапам розвитку обчислювальної техніки); по архітектурі; по продуктивності; за призначенням; по

Класифікація ЕОМ
ЕОМ класифікують по різних ознаках: по поколіннях (етапам розвитку обчислювальної техніки); по архітектурі; по продуктивності; за призначенням; по

Поняття системи числення
Системи числення (СЧ)–– це спосіб запису чисел за допомогою набору спеціальних знаків. Існують позиційні і непозиційні СЧ. У непозиційних СЧ

Правила перекладу чисел з однієї системи числення в іншу
Як ми з'ясували раніше, ЕОМ працює виключно з двійковими числами. Користувачеві ж зручніше мати справу з десятковими і шістнадцятиричними. Тому виникає необхідність в перекладі чисел з однієї систе

Форми представлення чисел в ЕОМ
Для представлення чисел в ЕОМ використовують 2 основних форми: з фіксованою крапкою (комою) і з плаваючою крапкою. Форма запису чисел з фіксованою комою передбачає, що кома фіксована в роз

Представлення в ЕОМ символьної інформації
Як згадувалося раніше, комп'ютери можуть обробляти лише інформацію, представлену в числовій формі. Не є виключенням і символьна інформація, на долю якої в загальному об'ємі обчислювальних дій довод

Арифметичні дії над числами в двійковій системі числення
Правило порозрядного складання чисел в двійковій системі числення задається такою таблицею:   0+0=0 0+1=1+0=1 1+1=10,   тобто при складанні двох одиниц

Логічні основи побудови ЕОМ
У обчислювальних машинах коди нуля і одиниці представляються електричними сигналами, що мають два різних стани. Найбільш поширеними способами фізичного представлення інформації є імпульсний і потен

Поняття алгоритму
Введемо нове визначення терміну «обчислювальна машина» як сукупності технічних засобів, що служать для автоматизованої обробки дискретних даних за заданим алгоритмом. Алгоритм

Властивості алгоритму
Основними властивостями алгоритму є: дискретність, визначеність, масовість і результативність. Дискретністьвиражається в тому, що алгоритм описує дії над дискретною інформ

Форми представлення алгоритмів
На практиці найбільш поширені такі форми представлення алгоритмів: · словесна (описова); · графічна (зображення у вигляді блок-схем); · програмна (тексти на мовах програм

Базові алгоритмічні структури
Скільки завгодно складний алгоритм можна представити як сукупність простіших структур, що складаються з окремих базових (тобто основних) елементів. Розглянемо ці базові алгоритмічні елементи.

Використання масивів при розробці алгоритмів
Масив – це сукупність даних одного типа, доступ до яких виробляється по загальному імені і порядковому номеру, який називається індексом. Тип даних масиву може бут

Використання підпрограм при розробці алгоритмів. Принцип структурного програмування.
Вище були розглянуті приклади алгоритмів, що є лінійною послідовністю процесів, умовних блоків і циклів різного типа. За допомогою подібних алгоритмів можна вирішувати лише прості завдання

Основні поняття і визначення
ЕОМ (комп'ютер) - електронна система, призначена для автоматизації створення, зберігання, обробки і транспортування даних. ЕОМ є комплексом всіляких за природою і принципу дії техн

Поняття про архітектуру ЕОМ. Фоннейманівська архітектура.
Архітектурою ЕОМназивається її логічна організація, структура і ресурси, які може використовувати програміст. Опис ЕОМ не у вигляді фізичних, а у вигляді логічних елементі

Робота фоннеймановскої ЕОМ при виконанні типової команди
Основні пристрої ЕОМ і зв'язки між ними представлені на рис.4.3, де шляхи проходження інформації показані потовщеними лініями, а шляхи передачі керуючих сигналів – звичайними.  

Типи структур обчислювальних машин і систем
Достоїнства і недоліки архітектури обчислювальних машин і систем в основному залежать від способу з'єднання компонентів. При найзагальнішому підході можна говорити про два основних типа структур об

Монітор і його основні характеристики
Монітор — пристрій візуального представлення даних. Це не єдино можливий, але головний пристрій виводу. Його основними споживчими параметрами є: принцип формування зображення, розмір, розділяюча зд

Клавіатура і миша
Клавіатура — клавішний пристрій введення інформації і керування персональним комп'ютером. Служить для введення алфавітно-цифрових (знакових) даних, а також команд управління. Комбі

Внутрішні пристрої системного блоку
Материнська плата— основна плата персонального комп'ютера. На ній розміщуються: • процесор — основна мікросхема, що виконує більшість математичних і логічних операц

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги