Глава 1. Введение в информатику

1.1. Что такое инфоpматика?

Таким образом, информатика базируется на компьютерной технике и немыслима без нее.

Российский академик А.А. Дородницин выделяет в информатике три неразрывно и существенно связанные части — технические средства, программные и алгоритмические.

Для обозначения программных средств, под которыми понимается совокупность всех программ, используемых компьютерами, и область деятельности по их созданию и применению, используется слово Software (буквально — «мягкие изделия»), которое подчеркивает равнозначность самой машины и программного обеспечения, а также способность программного обеспечения модифицироваться, приспосабливаться и развиваться.

Программированию задачи всегда предшествует разработка способа ее решения в виде последовательности действий, ведущих от исходных данных к искомому результату, иными словами, разработка алгоритма решения задачи. Для обозначения части информатики, связанной с разработкой алгоритмов и изучением методов и приемов их построения, применяют термин Brainware (англ. brain — интеллект).

Роль информатики в развитии общества чрезвычайно велика. С ней связано начало революции в области накопления, передачи и обработки информации. Эта революция, следующая за революциями в овладении веществом и энергией, затрагивает и коренным образом преобразует не только сферу материального производства, но и интеллектуальную, духовную сферы жизни.

Прогрессивное увеличение возможностей компьютерной техники, развитие информационных сетей, создание новых информационных технологий приводят к значительным изменениям во всех сферах общества: в производстве, науке, образовании, медицине и т.д.

1.2. Что такое информация?

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.

Люди обмениваются информацией в форме сообщений. Сообщение — это форма представления информации в виде речи, текстов, жестов, взглядов, изображений, цифровых данных, графиков, таблиц и т.п.

Так, сообщение, составленное на японском языке, не несёт никакой новой информации человеку, не знающему этого языка, но может быть высокоинформативным для человека, владеющего японским. Никакой новой информации не содержит и сообщение, изложенное на знакомом языке, если его содержание непонятно или уже известно.

В случаях, когда говорят об автоматизированной работе с информацией посредством каких-либо технических устройств, обычно в первую очередь интересуются не содержанием сообщения, а тем, сколько символов это сообщение содержит.

1.3. В каком виде существует информация?

Предметы, процессы, явления материального или нематериального свойства, рассматриваемые с точки зрения их информационных свойств, называются информационными объектами.

1.4. Как передаётся информация?

1.5. Как измеряется количество информации?

Подходы к определению количества информации. Формулы Хартли и Шеннона.

Допустим, нужно угадать одно число из набора чисел от единицы до ста. По формуле Хартли можно вычислить, какое количество информации для этого требуется: I = log 2 100 > 6,644. Таким образом, сообщение о верно угаданном числе содержит количество информации, приблизительно равное 6,644 единицы информации.

За единицу информации можно было бы выбрать количество информации, необходимое для различения, например, десяти равновероятных сообщений. Это будет не двоичная (бит), а десятичная ( дит ) единица информации.

1.6. Что можно делать с информацией?

Все эти процессы, связанные с определенными операциями над информацией, называются информационными процессами.

1.7. Какими свойствами обладает информация?

Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п.

Информация должна преподноситься в доступной (по уровню восприятия) форме. Поэтому одни и те же вопросы по разному излагаются в школьных учебниках и научных изданиях.

Информацию по одному и тому же вопросу можно изложить кратко (сжато, без несущественных деталей) или пространно (подробно, многословно). Краткость информации необходима в справочниках, энциклопедиях, учебниках, всевозможных инструкциях.

1.8. Что такое обработка информации?

Обработка является одной из основных операций, выполняемых над информацией, и главным средством увеличения объёма и разнообразия информации.

Средства обработки информации — это всевозможные устройства и системы, созданные человечеством, и в первую очередь, компьютер — универсальная машина для обработки информации.

Компьютеры обрабатывают информацию путем выполнения некоторых алгоритмов.

Живые организмы и растения обрабатывают информацию с помощью своих органов и систем.

1.9. Что такое информационные ресурсы и информационные технологии?

Человечество занималось обработкой информации тысячи лет. Первые информационные технологии основывались на использовании счётов и письменности. Около пятидесяти лет назад началось исключительно быстрое развитие этих технологий, что в первую очередь связано с появлением компьютеров.

Они находят применение в промышленности, торговле, управлении, банковской системе, образовании, здравоохранении, медицине и науке, транспорте и связи, сельском хозяйстве, системе социального обеспечения, служат подспорьем людям различных профессий и домохозяйкам.

В настоящее время создание крупномасштабных информационно-технологических систем является экономически возможным, и это обусловливает появление национальных исследовательских и образовательных программ, призванных стимулировать их разработку.

1.10. Что понимают под информатизацией общества?

Цель информатизации — улучшение качества жизни людей за счет увеличения производительности и облегчения условий их труда.

Информатизация — это сложный социальный процесс, связанный со значительными изменениями в образе жизни населения. Он требует серьёзных усилий на многих направлениях, включая ликвидацию компьютерной неграмотности, формирование культуры использования новых информационных технологий и др.

1.11. Вопросы для самоконтроля

1.1. Что означает термин «информатика» и каково его происхождение?

1.2. Какие области знаний и административно-хозяйственной деятельности официально закреплены за понятием «информатика» с 1978 года?

1.3. Какие сферы человеческой деятельности и в какой степени затрагивает информатика?

1.4. Назовите основные составные части информатики и основные направления её применения.

1.5. Что подразумевается под понятием «информация» в бытовом, естественно-научном и техническом смыслах?

1.6. Приведите примеры знания фактов и знания правил. Назовите новые факты и новые правила, которые Вы узнали за сегодняшний день.

1.7. От кого (или чего) человек принимает информацию? Кому передает информацию?

1.8. Где и как человек хранит информацию?

1.9. Что необходимо добавить в систему «источник информации — приёмник информации», чтобы осуществлять передачу сообщений?

1.10. Какие типы действий выполняет человек с информацией?

1.11. Приведите примеры ситуаций, в которых информация

1.12. Приведите примеры обработки информации человеком. Что является результатами этой обработки?

1.14. Назовите системы сбора и обработки информации в теле человека.

1.15. Приведите примеры технических устройств и систем, предназначенных для сбора и обработки информации.

1.16. От чего зависит информативность сообщения, принимаемого человеком?

1.17. Почему количество информации в сообщении удобнее оценивать не по степени увеличения знания об объекте, а по степени уменьшения неопределённости наших знаний о нём?

1.18. Как определяется единица измерения количества информации?

1.19. В каких случаях и по какой формуле можно вычислить количество информации, содержащейся в сообщении?

1.20. Почему в формуле Хартли за основание логарифма взято число 2?

1.21. При каком условии формула Шеннона переходит в формулу Хартли?

1.22. Что определяет термин «бит» в теории информации и в вычислительной технике?

1.23. Приведите примеры сообщений, информативность которых можно однозначно определить.

1.24. Приведите примеры сообщений, содержащих один (два, три) бит информации.

1.12. Упражнения

1.1. Запишите множество вариантов загорания двух светофоров, расположенных на соседних перекрёстках.
[ Ответ ]

1.2. Три человека, Иванов, Петров и Сидоров, образуют очередь. Запишите все возможные варианты образования этой очереди.
[ Ответ ]

1.3. Назовите все возможные комбинации из двух различных нот (всего нот семь: до, ре, ми, фа, соль, ля, си).
[ Ответ ]

1.4. Пусть голосуют 3 человека (голосование «да»/»нет»). Запишите все возможные исходы голосования.
[ Ответ ]

1.5. Предположим, что имеются 3 автомобильные дороги, идущие от Парижа до Тулузы, и 4 — от Тулузы до Мадрида. Сколькими способами можно выбрать дорогу от Парижа в Мадрид через Тулузу? Попытайтесь найти систематический метод для последовательного нахождения решения так, чтобы можно было составить список способов, не пропустив ни одного из них.
[ Ответ ]

1.6. Поезд находится на одном из восьми путей. Сколько бит информации содержит сообщение о том, где находится поезд?
[ Ответ ]

1.7. Сколько существует различных двоичных последовательностей из одного, двух, трех, четырёх, восьми символов?
[ Ответ ]

1.8. Каков информационный объём сообщения «Я помню чудное мгновенье» при условии, что один символ кодируется одним байтом и соседние слова разделены одним пробелом?
[ Ответ ]

1.10. Сколько бит необходимо, чтобы закодировать оценки: «неудовлетворительно», «удовлетворительно», «хорошо» и «отлично»?
[ Ответ ]

1.12. Сколько байт памяти необходимо, чтобы закодировать изображение на экране компьютерного монитора, который может отображать 1280 точек по горизонтали и 1024 точек по вертикали при 256 цветах?
[ Ответ ]

1.13. Решите уравнение: 8 x (бит) = 32 (Кбайт).
[ Ответ ]

1.15. Определите правила формирования приведённых ниже последовательностей и вставьте пропущенные числа [49] :

Источник

Что такое информатика простыми словами — что изучает, задачи и основные направления

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. У большинства представителей младшего поколения были уроки информатики в школе, колледже или институте.

Старшее поколение могло и не застать этого предмета в учебных заведениях, так как эта наука относительно молодая и как отдельное направление появилась только во второй половине XX века.

В этой статье я постараюсь простыми словами рассказать, что такое информатика, для чего она нужна и какие задачи ставятся перед ней.

Информатика — это

Информатика — это наука, которая занимается вычислением, хранением и обработкой информации. Она развивается вместе с компьютерами и сетью интернет, а потому базируется на компьютерной технике и невозможна без нее.

Слово по звучанию схоже с немецким «Informatik» и французским «Informatique» и сильно отличается от американского и британского аналогов: «computer science» и «computing science» соответственно, что переводится как «компьютерная наука».

Информатика состоит из информации (это что?) и автоматики. Наука способна оперировать информацией без человеческого вмешательства.

В наши дни информатика используется почти во всех сферах жизнедеятельности: магазинах, предприятиях, сельском хозяйстве и многих других.

У этого термина есть еще одно определение. Информатика — это специальная наука, с помощью которой информация обрабатывается в автоматическом режиме.

Несколько фактов из истории

Впервые понятие «информатика» появилось в середине прошлого века во Франции. Использовалось оно для обозначения раздела науки, отвечающего за обработку информации при помощи средств ЭВМ.

Чуть позже, в 70-х годах, термин начал использоваться в качестве синонима английского выражения «computer science», что обозначает «науку о вычислениях».

Информатика в то время стала обозначать дисциплину, которая связана с обработкой данных при помощи ЭВМ.

Сегодня информатика — это не только наука и дисциплина в школе и университете. Она стала одной из наиболее развивающихся отраслей народного хозяйства.

Основные понятия информатики

Информатика как наука держится на трех основных понятиях:

Задачи информатики

Информатика ставит перед собой серьезную задачу — поиск новых знаний при помощи ЭВМ. При этом он должен проходить в различных сферах жизнедеятельности.

Но это не единственная задача науки. Перед информатикой ставятся другие, не менее важные, цели. Вот некоторые из них:

И хотя с помощью компьютера можно решать большое количество задач, в каждом случае принцип его применения остается неизменен. Поступающие в ПК данные обрабатываются для получения нужных результатов.

Направления информатики

Информатика как наука имеет несколько направлений:

Она призвана развивать теории поиска, хранения и переработки данных, обнаружение закономерностей процессов создания и преобразования данных, их использования в разных областях человеческой деятельности и информационные технологии в целом.

Направление также изучает взаимосвязи между людьми и ЭВМ.

Вот и все, дорогие друзья! Я постарался простыми словами объяснить, что значит информатика, для каких целей необходима и на какие виды делится.

Надеюсь, что после прочтения статьи вам станет все понятно. Если нет, вы всегда можете спросить в комментариях, где я или другие читатели блога KtoNaNovenkogo.ru ответят на вопросы.

В завершение предлагаю посмотреть видео по теме:

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (7)

В школе был такой предмет, но, честно говоря, мало что о нем помню. Стояли в классе допотопные советские компьютеры, какие-то программы писали на Бейсике, но данный предмет мне казался скучным и слишком абстрактным. Теперь думаю, что надо было идти учиться на программиста, они на рынке труда пользуются стабильно большим спросом, потому и зарплаты соответствующие.

Отлично помню, каким были обучение информатике в школе, когда нужно было рисовать макет окна какой-либо программы в тетради. Жаль, что кроме теоретической базы, которая казалась совершенно бессмысленной мало что еще изучалось.

Как нам преподавали данный предмет, уж лучше бы его вообще не было. Я понимаю, если бы нас программировать учили, а то каким-то непонятным бредом занимались, зря время тратили.

Для меня программу написать было всегда пыткой. На экзамене в вузе, если бы не подруга со шпаргалкой, получила бы двойку.

Почему в век компьютеризации у нас число чиновников только растёт, по логике наоборот уменьшатся должно, ведь компьютеры и информационные базы снижают нагрузку на рабочий персонал.

А ещё эта информатика ставит новые задачи, задачи по контролю за населением, тотальному контролю.

У нас столько программистов талантливых, какие-то даже чемпионаты по программированию выигрывают, а операционку написать не могут. Как долго мы ещё будем зависеть от всяких Биллов Гейтсев?

Источник

Информатика

Темами исследований в информатике являются вопросы: что можно, а что нельзя реализовать в программах и базах данных (теория вычислимости и искусственный интеллект), каким образом можно решать специфические вычислительные и информационные задачи с максимальной эффективностью (теория сложности вычислений), в каком виде следует хранить и восстанавливать информацию специфического вида (структуры и базы данных), как программы и люди должны взаимодействовать друг с другом (пользовательский интерфейс и языки программирования и представление знаний) и т. п.

Содержание

Введение

Информатика — молодая 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.

До настоящего времени толкование термина «информатика» (в том смысле как он используется в современной научной и методической литературе) ещё не является установившимся и общепринятым. Обратимся к истории вопроса, восходящей ко времени появления электронных вычислительных машин.

Понятие информатики является таким же трудным для какого-либо общего определения, как, например, понятие математики. Это и наука, и область прикладных исследований, и область междисциплинарных исследований, и учебная дисциплина (в школе и в вузе).

Несмотря на то, что информатика как наука появилась относительно недавно (см. ниже), её происхождение следует связывать с работами Лейбница по построению первой вычислительной машины и разработке универсального (философского) исчисления.

История информатики

Отдельной наукой информатика была признана лишь в 1970-х; до этого она развивалась в составе математики, электроники и других технических наук. Некоторые начала информатики можно обнаружить даже в лингвистике. С момента своего признания отдельной наукой информатика разработала собственные методы и терминологию.

Первый факультет информатики был основан в 1962 году в университете Пёрдью (Purdue University). Сегодня факультеты и кафедры информатики имеются в большинстве университетов мира.

В школах СССР учебная дисциплина «Информатика» появилась в 1985 году одновременно с первым учебником А. П. Ершова «Основы информатики и вычислительной техники».

Высшей наградой за заслуги в области информатики является премия Тьюринга.

Структура информатики

Информатика делится на ряд разделов.

Теоретическая информатика

Практическая информатика

Практическая информатика обеспечивает фундаментальные понятия для решения стандартных задач, таких, как хранение и управление информацией с помощью структур данных, построения алгоритмов, модели решения общих или сложных задач. Примеры включают в себя алгоритмы сортировки и быстрого преобразования Фурье.

Одной из центральных тем практической информатики является инженерия программного обеспечения (англ. Software Engineering ). Речь идет о систематическом процессе разработок от идеи до готового программного обеспечения.

Техническая информатика

Еще одним важным направлением является связь между машинами. Она обеспечивает электронный обмен данными между компьютерами и, следовательно, представляет собой техническую базу для Интернета. Помимо разработки маршрутизаторов, коммутаторов, или межсетевых экранов, к этой дисциплине относится разработка и стандартизации сетевых протоколов, таких как TCP, HTTP или SOAP для обмена данными между машинами.

Прикладная информатика

Прикладная информатика объединяет конкретные применения информатики в тех или иных областях жизни, науки или производства, например, бизнес-информатика, геоинформатика, компьютерная лингвистика, биоинформатика, хемоинформатика и т.д.

Естественная информатика

Основные термины

См. также

Примечания

Литература

Ссылки

Кент Бек • Гради Буч • Фред Брукс • Barry Boehm • Уорд Каннингем • Оле-Йохан Даль • Том Демарко • Эдсгер Вибе Дейкстра • Дональд Кнут • Мартин Фаулер • Чарльз Энтони Ричард Хоар • Watts Humphrey • Майкл Джексон • Ивар Якобсон • Craig Larman • James Martin • Мейер Бертран • Дэвид Парнас • Winston W. Royce • James Rumbaugh • Никлаус Вирт • Эдвард Йордан • Стив Макконнелл

Моделирование данных • Архитектура ПО • Функциональная спецификация • Язык моделирования • Парадигма • Методология • Процесс разработки • Качество • Обеспечение качества • Структурный анализ)

CMM • CMMI • Данных • Function model • IDEF • Информационная • Metamodeling • Object model • View model • UML

Полезное

Смотреть что такое «Информатика» в других словарях:

информатика — 1. Обширная область теоретических и прикладных знаний, связанных с получением, хранением, преобразованием, передачей и использованием информации. У этого термина нет общепринятого определения. Часто его воспринимают как эквивалент термина… … Справочник технического переводчика

Информатика — в широком смысле отрасль знаний, изучающая общие свойства и структуру научной информации, а также закономерности и принципы ее создания, преобразования, накопления, передачи и использования в различных областях человеческой деятельности.… … Финансовый словарь

ИНФОРМАТИКА — (французское informatique, немецкое Informatik), наука, изучающая законы и методы накопления, передачи и обработки информации с помощью ЭВМ; в переносном смысле область человеческой деятельности, связанная с применением ЭВМ. Формирование… … Современная энциклопедия

ИНФОРМАТИКА — [ Словарь иностранных слов русского языка

информатика — энергоинформатика, индустрия знаний Словарь русских синонимов. информатика сущ., кол во синонимов: 3 • индустрия знаний (1) • … Словарь синонимов

Информатика — [informatics] 1. «Отрасль науки, изучающая структуру и общие свойства научной информации, а также вопросы, связанные с ее сбором, хранением, поиском, переработкой, преобразованием, распространением и использованием в различных сферах… … Экономико-математический словарь

Информатика — (французское informatique, немецкое Informatik), наука, изучающая законы и методы накопления, передачи и обработки информации с помощью ЭВМ; в переносном смысле область человеческой деятельности, связанная с применением ЭВМ. Формирование… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

Информатика — отрасль знаний, изучающая общие свойства и структуру научной информации, а также закономерности и принципы ее создания, преобразования, накопления, передачи и использования в различных отраслях человеческой деятельности. Словарь бизнес терминов.… … Словарь бизнес-терминов

ИНФОРМАТИКА — отрасль науки, изучающая структуру и общие свойства информации, а также вопросы, связанные с ее сбором, хранением, поиском, переработкой, преобразованием, распространением и использованием в различных сферах деятельности … Большой Энциклопедический словарь

ИНФОРМАТИКА — ИНФОРМАТИКА, и, жен. Наука об общих свойствах и структуре научной информации, закономерностях её создания, преобразования, накопления, передачи и использования. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

ИНФОРМАТИКА — производство, переработка, хранение и распространение всех видов информации в обществе, природе и технических устройствах. Быстро развивающаяся научная область, объединяющая разделы математики, физики, техники, кибернетики. Стремительное… … Философская энциклопедия

Источник