Информатика § § § определение, история термина предмет

Информатика § § § определение, история термина предмет и объект информатики задачи информатики структура информатики связь с другими науками

Информатика – это… § § § область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров и их взаимодействием со средой применения наука о законах и методах измерения, хранения, переработки и передачи информации с использованием средств вычислительной техники комплексная наука об информации и информационных процессах, аппаратных и программных средствах информатизации, информационных и коммуникационных технологиях, реализуемых с помощью средств вычислительной техники фундаментальная естественная наука о структуре и общих свойствах информации, а также об осуществляемой преимущественно с помощью автоматизированных средств целесообразной обработке информации область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью ЭВМ и их взаимодействием со средой применения комплексная научно-техническая дисциплина, занимающаяся изучением структуры и общих свойств информации, информационных процессов, разработкой на этой основе информационной техники и технологии, а также решением научных и инженерных проблем создания, внедрения и эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной практики

Происхождение термина Немецкий язык (К. Штайнбух, 1957 год) : informatik = Informationsverarbeitung + automatische информатика обработка информации автоматическая Французский язык (Ф. Дрейфус, 1962 год): informatique = information + automatique информатика информация автоматика Английский язык: computer science / computing science компьютерная наука вычислительная наука

Предмет информатики § аппаратное обеспечение средств вычислительной техники § программное обеспечение средств вычислительной техники § средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения § средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами ЭВМ программно-аппаратный интерфейс пользователя аппаратное обеспечение пользователь программное обеспечение

Задачи информатики Основные задачи информатики как науки: § исследование информационных процессов любой природы § разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации § решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни Основные направления информатики как практической дисциплины: § архитектура вычислительных систем § интерфейсы вычислительных систем § программирование § преобразование данных § защита информации § автоматизация § стандартизация

Структура информатики средства для преобразования информации технические средства (hardware) программные средства (software) алгоритмические средства (brainware) информатика отрасль производства прикладная дисциплина фундаментальная наука производство технических средств изучение закономерностей в информационных процессах теория информационных систем и технологий производство программных продуктов создание информационных моделей коммуникаций разработка технологий переработки информации разработка информационных систем и технологий методология создания информационного обеспечения

Структура информатики Информационные процессы Аппаратное обеспечение Программное обеспечение Теоретический уровень • теория кодирования • теория информации • теория графов • теория множеств • логика • электроника • автоматика • кибернетика • теория алгоритмов • логика • теория графов • теория игр • лингвистика Практический уровень • кодирование данных • форматы данных • сжатие данных • структура данных • синтез цифровых устройств • архитектура СВТ • аппараты и приборы вычислительных систем • аппараты и приборы компьютерных сетей • интерфейсы • вспомогательные программы, • системы программирования • прикладные программные продукты

Связь информатики с другими науками Философия и психология Учение об информации и теории познания Математика Теория математического моделирования Дискретная математика Математическая логика Теория алгоритмов И Н Ф О Р М А Т И К А Учение о формальных языках и знаковых системах Лингвистика Теория информации Теория управления Кибернетика Все аспекты разработки и создания аппаратных средств информатизации Физика, химия, электроника и радиотехника

Информационное общество § информационные революции § информатизация общества § определение и признаки информационного общества § информационная культура § информационные технологии

Информационные революции I. III. IV. V. появление языка и речи создание письменности изобретение книгопечатания (середина XVI в. ) освоение электричества, изобретение средств информационной коммуникации – телеграфа, телефона, радио, телевидения (конец XIX – середина XXв. ) создание ЭВМ (40 -50 -е гг. XX в. ), микропроцессора и персонального компьютера (70 -е гг. XX в. ), компьютеризация и информатизация общества § переход от механических и электрических средств преобразования информации к электронным § миниатюризация всех узлов, устройств, приборов, машин § создание программно-управляемых устройств и процессов

Смена поколений ЭВМ Поколение Годы Элементная база Быстродействие Оперативная память Примеры I 1940 -1955 электронные вакуумные лампы десятки тысяч операций в секунду 2 - 8 Кб ENIAC (США) Mark I (Англия) МЭСМ (Киев) II 1955 - 1964 транзисторы сотни тысяч операций в секунду 100 Кб NEC - 1101 (Япония) IBM - 709 (США) Минск БЭСМ (СССР) III 1964 - 1977 полупроводниковые интегральные схемы сотни миллионов операций в секунду десятки Мб IBM System 360 (США) ЭВМ ЕС и СМ ( СССР) IV 1977 - … большие и сверхбольшие интегральные схемы микропроцессоры более миллиарда операций в секунду до нескольких Гб IBM PC AT/XT (США) Macintosh (Apple, США) ДВК “Искра” (СССР) MSX Yamaha (Япония)

I поколение ЭВМ Годы 1940 -1955 Элементная база электронные вакуумные лампы Быстродействие десятки тысяч операций в секунду Оперативная память 2 - 8 Кб Примеры ENIAC (США) Mark I (Англия) МЭСМ (Киев) § внешняя память: магнитные барабаны, перфоленты, перфокарты § программирование в машинных кодах (каждая машина имеет свой язык) § устройства ввода-вывода: бумажная перфолента, перфокарты, магнитная лента

ENIAC (1946 г. ) Electronic Numerical Integrator And Computer Дж. Моучли и Дж. Эккерт Первый компьютер общего назначения на вакуумных лампах § длина 26 м, вес 27 тонн, 18000 электронных ламп, 1500 реле, мощность 150 к. Вт § сложение – 1/5000 сек, деление – 1/300 сек § десятичная система счисления § 10 -разрядные числа

МЭСМ (1951 г. ) Малая Электронная Счетная Машина Сергей Алексеевич Лебедев § занимал площадь 60 м² , 6000 электронных ламп, мощность 25 к. Вт § 3000 операций в минуту § двоичная система счисления § 20 -разрядные числа

II поколение ЭВМ Годы 1955 - 1964 Элементная база транзисторы Быстродействие сотни тысяч операций в секунду Оперативная память 100 Кб Примеры NEC - 1101 (Япония) IBM - 709 (США) Минск БЭСМ (СССР) § внешняя память: магнитные барабаны, магнитные диски § программирование в машинных кодах и на первых языках программирования – FORTRAN (1957 г. ), ALGOL (1959 г. ) § устройства ввода-вывода: бумажная перфолента, перфокарты, магнитная лента

III поколение ЭВМ Годы 1964 - 1977 Элементная база полупроводниковые интегральные схемы Быстродействие Оперативная память сотни миллионов операций в секунду десятки Мб Примеры IBM System 360 (США) ЭВМ ЕС и СМ ( СССР) § мощные операционные системы § языки программирования BASIC (1965), Pascal (1970, Н. Вирт), C (1972, Д. Ритчи) § возможность удаленного, коллективного доступа § развитые системы программного обеспечения для числовых и текстовых приложений

IV поколение ЭВМ Годы 1977 - … § § § Элементная база полупроводниковые интегральные схемы Быстродействие Оперативная память более миллиарда операций в секунду до нескольких Гб суперкомпьютеры персональные компьютеры параллельная и последовательная обработка данных разнообразие архитектур, мультипроцессорность компьютерные сети Примеры IBM PC AT/XT (США) Macintosh (Apple, США) ДВК “Искра” (СССР) MSX Yamaha (Япония)

Информатизация общества § Информатизация – процесс перехода от индустриального к информационному обществу § Информационные ресурсы – отдельные документы и отдельные массивы документов, документы и массивы документов в информационных системах § Информационная система – совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией. § Компьютеризация – развитие и внедрение электронновычислительной техники во все сферы жизнедеятельности человека § Информационное общество – общество, в котором производство и потребление информации является важнейшим видом деятельности, а информация признается наиболее значимым ресурсом

Информационное общество Признаки информационного общества: • информационная экономика • высокий уровень информационных потребностей всех членов общества и фактическое их удовлетворение для основной массы населения • высокая информационная культура • свободный доступ каждого члена общества к информации Критерии развитости информационного общества: • наличие требуемого количества электронно-вычислительной техники • высокий уровень развития компьютерных сетей • значительный процент населения занят в информационной сфере и использует информационную и коммуникационную технологии в повседневной жизни

Информационное общество Черты информационного общества: § единое информационное пространство; § доминирование в экономике новых технологических укладов, возрастание роли инфраструктуры в системе общественного производства § ведущая роль информационных ресурсов в обеспечении развития общества § фактическое удовлетворение потребностей общества в информационных продуктах и услугах § высокий уровень образования § высокая значимость проблем обеспечения информационной безопасности личности, общества и государства, права на свободную информацию

Информационное общество Прогнозируемые «плюсы» : § будет решена проблема информационного кризиса § главной формой развития станет информационная экономика § информационная технология приобретет глобальный характер § сформируется информационное единство всей человеческой цивилизации § с помощью средств информатики будет реализован свободный доступ каждого человека к информационным ресурсам всей цивилизации § будут реализованы гуманистические принципы управления обществом и воздействия на окружающую среду. Прогнозируемые «минусы» : § все большее влияние на общество средств массовой информации § возможное разрушительное вторжение информационных технологии в частную жизнь людей и организаций § проблема отбора качественной и достоверной информации § возможные трудности многих людей в отношении адаптации к среде информационного общества § опасность разрыва между «информационной элитой» и потребителями

Информационная культура человека – это умение целенаправленно работать с информацией и использовать для ее получения, обработки и передачи современные технические средства и информационные технологии: § навыки использования технических устройств § способности применять в своей деятельности компьютерную информационную технологию § умение извлекать информацию из различных источников, представлять ее в понятном виде, эффективно использовать § владение основами аналитической переработки информации § умение работать с различной информацией § знание особенностей информационных потоков в своей области деятельности

Информационная технология Технология материального производства – совокупность средств и методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья или материала материальные ресурсы технологии материального производства продукт Информационная технология – процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления данные информационная технология информационный продукт

Информационная технология Этапы развития: § 1 -й этап (до второй половины XIX века) – «ручная» технология инструментарий: перо, чернильница, книга § 2 -й этап (с конца XIX в. ) – «механическая» технология инструментарий: пишущая машинка, телефон, диктофон § 3 -й этап (40 -60 -е гг. XX в. ) – «электрическая» технология инструментарий: большие ЭВМ и их программное обеспечение, электрические пишущие машинки, ксероксы и т. д. § 4 -ый этап (с начала 70 -x гг. ) – «электронная» технология инструментарий: большие ЭВМ, АСУ и ИПС § 5 -й этап (с середины 80 -x гг. ) – «новая» технология инструментарий: персональный компьютер Новая информационная технология – информационная технология с «дружественным» интерфейсом работы пользователя, использующая персональные компьютеры и телекоммуникационные средства.