З якої науки виникла інформатика. Приклади двійкового кодування інформації

Це наука, яка вивчає всі основні стани: її поява, передачу, зберігання тощо. Це одна з наймолодших наук, яка з'явилася нещодавно, проте встигла добре розвинутися. Вчені вважають, що інформатика для науки відіграла дуже важливу роль: кількість даних постійно збільшується, що дає більше можливостей для аналізу. Завдяки інформатиці з'явилася можливість шукати інформацію, обробляти та ділитися нею з оточуючими.

Інформатика виникла у середині минулого століття. У ХХ столітті кількість інформації почала різко збільшуватись, тому потрібно було встигати її обробляти. З'явилися перші електронні пристрої, які значно полегшили роботу людей, завдяки технічному зростанню з'явилася можливість миттєвої обробки інформації.

Складається з двох основних понять – інформація та автоматика. Це означає, що ця наука дозволяє без участі людини здійснювати всі операції з інформацією. Зараз складно уявити звичайне життя людини без інформатики, оскільки воно використовується скрізь. Взяти, наприклад, заводи, школи сільських господарств, магазини тощо. У будь-якій сфері громадськості щодня обробляється купа різної інформації.

Інформатика має власний алгоритм. Для кожної сфери людської діяльності створюється окрема програма, яка збирає всю інформацію, робить її аналіз, і у майбутньому виконує необхідні дії. Завдяки цій науці ми отримуємо нові знання у тій чи іншій сфері.

Які завдання ставить перед собою інформатика?

• створення нових способів обробки інформації на основі отриманих даних;
• використання комп'ютерної техніки у всіх підприємствах та інших галузях;
• створення нової обчислювальної техніки;
• Дослідження всіх основних процесів інформації та створення нових на їх основі.

3 основні напрямки інформатики

Інформатика як наука поділяється на три галузі:

1. Теоретична інформатика. Вивчає всі процеси пошуку та аналізу інформації, вивчає способи спілкування людини з технічними машинами.

2. Технічна інформатика. Даний етап - це створення нових комп'ютерних машин, роботів і т.д. для полегшення роботи та автоматизації процесів у народному господарстві.

3. Прикладна інформатика. Призначена для створення нових баз, теоретичних засад та раціональних методів.

Ще одне просте визначення, що таке інформатика– це спеціальна наука, яка допомагає нам обробляти інформацію в автоматичному режимі. Наука щодо молода, зараз активно розвивається.

У цій статті буде розглянуто історію інформатики як науки, також розберемося в тому, чим вона займається, та в її основних напрямках.

Цифрова епоха

Сучасний світ дуже складно уявити без інформаційних та цифрових технологій. Всі вони значно полегшують життя, завдяки їм людство зробило низку значних проривів у науці та промисловості. Розглянемо докладніше дисципліни інформатики та історію її становлення як науки.

Визначення

Інформатика - це наука, що займається дослідженням методів збирання, обробки, зберігання, передачі та аналізу інформації із застосуванням різних комп'ютерних та цифрових технологій, а також вивченням можливостей їх застосування.

Вона включає в себе дисципліни, які мають відношення до обробки та розрахунку інформації із застосуванням різноманітних обчислювальних машин і мереж. Причому як абстрактні, на кшталт аналізу алгоритмів, і конкретні, наприклад, розробка нових методів компресії даних, протоколів обміну інформації та мов програмування.

Як бачимо, інформатика - це наука, яка відрізняється широтою дослідницьких тем та напрямів. Як приклад можна навести такі питання та завдання: що реально, а що неможливо реалізувати в програмах (штучний інтелект, самонавчання комп'ютерів тощо), як вирішувати різноманітні специфічні інформаційні завдання максимально ефективно (так звана теорія складності обчислень), в якому вигляді слід зберігати інформацію та відновлювати її, як найбільш ефективно люди повинні взаємодіяти з програмами (питання інтерфейсу користувача, нових мов програмування тощо).

Тепер коротко розглянемо розвиток інформатики як науки, починаючи з її витоків.

Історія

Інформатика - це молода наука, яка виникала поступово та найсильніший розвиток набула у другій половині XX століття. Дуже важлива вона і в наш час, коли практично весь світ залежить від комп'ютерних та інших електронних технологій.

Почалося все з середини XIX століття, коли різними вченими були створені механічні калькулятори і «аналітичні машини». У 1834 році Чарльз Беббідж розпочав розробку програмованого калькулятора, і, до речі, саме він згодом сформулював безліч основних рис та принципів сучасного комп'ютера. Також саме він запропонував використовувати перфокарти, які потім вживалися аж до кінця 80-х років XX століття.

У 1843 Ада Лавлейс створила алгоритм для обчислення чисел Бернуллі, і це вважається першою в історії комп'ютерної програмою.

Приблизно 1885 року Герман Холлеріт створив табулятор - пристрій для зчитування даних з перфокарт. А в 1937 році, майже через сто років після ідей і мрії Беббіджа, компанія IBM створила перший програмований калькулятор.

На початку 1950-х років всім стало зрозуміло, що комп'ютер можна використовувати в різних галузях науки та промисловості, а не лише як інструмент математичних розрахунків. І що тільки інформатика, що тоді зароджувалася, – це наука, за якою майбутнє. А трохи згодом вона отримала статус офіційної науки.

Тепер коротко розглянемо її структуру.

Структура інформатики

Структура інформатики багатогранна. Як дисципліна, вона охоплює широке коло тем. Починаючи від теоретичного дослідження різноманітних алгоритмів і закінчуючи практичним втіленням у життя окремих програм або створенням обчислювальних і цифрових пристроїв.

Інформатика – це наука, яка вивчає...

На даний момент розрізняють кілька основних її напрямів, які, своєю чергою, діляться на безліч відгалужень. Розглянемо найголовніші:

1. Теоретична інформатика. У її завдання входить дослідження як класичної теорії алгоритмів, так і ряду важливих тим, що мають зв'язок з абстрактнішими аспектами математичних обчислень.
2. Прикладна інформатика. Це наука, вірніше, один з її розділів, який спрямований на те, щоб виявити певні поняття в галузі інформатики, які можна використовувати як методи вирішення якихось стандартних завдань, наприклад, побудова алгоритмів, зберігання та управління інформацією з використанням структури даних . Крім цього, прикладну інформатику застосовують у ряді промислових, повсякденних чи наукових сфер: біоінформатики, електронної лінгвістики та інших.
3. Природна інформатика. Це напрям, який займається вивченням процесів різної обробки інформації в природі, чи то людський мозок, чи то людське суспільство. Її основи будуються на класичних теоріях еволюції, морфогенезу та інших. Крім них, використовуються такі наукові напрями, як дослідження ДНК, мозковий активності, теорія групової поведінки тощо.

Як бачимо, інформатика – це наука, вивчає ряд дуже важливих теоретичних питань, наприклад, створення штучного інтелекту чи розробка рішень якихось математичних завдань.

1 Інформатика як наука. Предмет та завдання інформатики.

Термін "інформатика" (франц. informatique) походить від французьких слів information (інформація) та automatique (автоматика) і дослівно означає "інформаційна автоматика".

Інформатика - це заснована на використанні комп'ютерної техніки дисципліна, що вивчає структуру та загальні властивості інформації, а також закономірності та методи її створення, зберігання, пошуку, перетворення, передачі та застосування у різних сферах людської діяльності.

У 1978 році міжнародний науковий конгрес офіційно закріпив за поняттям "інформатика" галузі, пов'язані з розробкою, створенням, використанням та матеріально-технічним обслуговуванням систем обробки інформації, включаючи комп'ютери та їх програмне забезпечення, а також організаційні, комерційні, адміністративні та соціально-політичні аспекти комп'ютеризації - масового впровадження комп'ютерної техніки у всі сфери життя людей.

Таким чином, інформатика базується на комп'ютерній техніці та немислима без неї.

Інформатика - наукова дисципліна з широким спектром застосування. Її основні напрямки:

розробка обчислювальних систем та програмного забезпечення;

теорія інформації, що вивчає процеси, пов'язані з передачею, прийомом, перетворенням та зберіганням інформації;

методи штучного інтелекту, що дозволяють створювати програми для вирішення завдань, що вимагають певних інтелектуальних зусиль під час виконання їх людиною (логічний висновок, навчання, розуміння мови, візуальне сприйняття, ігри та ін.);

системний аналіз, що полягає в аналізі призначення проектованої системи та у встановленні вимог, яким вона має відповідати;

методи машинної графіки, анімації, засоби мультимедіа;

засоби телекомунікації, у тому числі, глобальні комп'ютерні мережі, що поєднують все людство в єдину інформаційну спільноту;

різноманітні додатки, що охоплюють виробництво, науку, освіту, медицину, торгівлю, сільське господарство та інші види господарську та громадську діяльність.

Терміном інформатика позначають сукупність дисциплін, що вивчають властивості інформації, а також способи подання, накопичення, обробки та передачі за допомогою технічних засобів.

Теоретичну основу інформатики утворює група фундаментальних наук, яку в рівній мірі можна віднести як до математики, так і до кібернетики: теорія інформації, теорія алгоритмів, математична логіка, теорія формальних мов та граматик, комбінаторний аналіз тощо. Крім них інформатика включає такі Розділи, як архітектура ЕОМ, операційні системи, теорія баз даних, технологія програмування та багато інших.

Предмет та завдання інформатики

Предмет інформатики складають такі поняття:

Апаратне забезпечення засобів обчислювальної техніки;

Програмне забезпечення засобів обчислювальної техніки;

Засоби забезпечення апаратної та програмної складових;

Засоби взаємодії людини з апаратними та програмними складовими.

Як видно, в інформатиці багато уваги приділяється взаємодії. І тому використовується спеціальне поняття – інтерфейс. Відповідно до наведених завдань розрізняють апаратний, програмний, програмно-апаратний інтерфейси та інтерфейс користувача.

Основним завданням інформатики є систематизація прийомів та методів роботи з апаратними та програмними засобами обчислювальної техніки.

Завдання інформатики:

· Створення техніки та технологій перетворення інформації;

· Вирішення проблем, що виникають при розробці та використанні інформаційних технологій та комп'ютерної техніки;

· Дослідження інформаційних процесів

Предмет та завдання інформатики. Основні поняття інформатики. Цілі інформатики

Ця стаття присвячена розгляду таких питань, як предмет та завдання інформатики. Перш ніж перейти до їхнього освітлення, визначимося з терміном, значення якого слід чітко позначити.

Слово "інформатика" вперше з'явилося у Франції у 60-х роках минулого століття для позначення області, яка займається автоматизованою обробкою інформації та використовує для цього електронні обчислювальні машини. Термін цей був утворений за допомогою злиття двох інших - "автоматика" та "інформація". Він означає автоматизовану переробку інформації чи інформаційну автоматику. Цей термін відповідає в англомовних країнах поняття "computer science", тобто наука про комп'ютерну техніку.

Пропонуємо читачеві передувати розгляд таких тем, як предмет та завдання інформатики, знайомство з історією її виникнення.

Історія виникнення інформатики

Ми можемо знайти джерела інформації ще у глибині століть. Потреба висловити та запам'ятати її призвела ще багато століть тому до виникнення мови, рахунку, писемності. Наші пращури намагалися винаходити і надалі удосконалювати способи зберігання інформації, її обробки та розповсюдження. Різні свідчення спроб людей далекого минулого зберігати її знайшли в наші дні. Це такі способи як записи на глиняних дощечках і берестяній корі, наскельні малюнки, а потім і рукописні книги.

У 16 столітті з'явився друкарський верстат. Його винахід сприяло значному збільшенню можливості зберігати та обробляти необхідні відомості. Інформація, подана у друкованому вигляді, була основним способом обміну та зберігання, і аж до середини 20 століття продовжувала залишатися. Тільки з виникненням ЕОМ виникли принципово нові, набагато ефективніші методи її зберігання, збору, передачі, обробки, були сформульовані предмет і завдання інформатики.

Загальне визначення інформатики

Можна дати безліч її визначень. Це з багатогранністю властивих їй методів, форм, можливостей і функций. Наступне визначення поняття "інформатика" є одним із найзагальніших.

Інформатика є сферою діяльності людини, яка пов'язана з різними процесами перетворення інформації, що здійснюються за допомогою комп'ютерів, а також з їхньою взаємодією з відповідним середовищем застосування.

Кібернетика та інформатика

Найчастіше виникає плутанина двох понять: "кібернетика" та "інформатика". Давайте визначимо, у чому їх схожість і що вони відрізняються друг від друга.

Кібернетика - наука про деякі загальні принципи управління, що діють у різних системах: соціальних, біологічних, технічних та ін. Предмет та завдання інформатики дещо інші. Вона вивчає ширше процеси створення та перетворення інформації, майже не торкаючись вирішення завдань, пов'язаних з управлінням тими чи іншими об'єктами, як це робить кібернетика. Її виникнення стало можливим через розвиток комп'ютерної техніки, яка на ній базується та немислима без неї. Розвиток кібернетики відбувається саме собою і, хоча вона використовує досить активно досягнення комп'ютерної техніки, зовсім залежить від них, оскільки будує різні моделі управління об'єктами.

Інформатика у широкому та вузькому значенні слова

У широкому значенні слова інформатика – це єдність різних галузей науки, виробництва та техніки, які пов'язані з переробкою інформації. А що ж у вузькому значенні? У ньому можна виділити 3 взаємопов'язані частини інформатики.

1. Інформатика як галузь народного господарства

Перша їх - галузь народного господарства. У цьому сенсі інформатика складається з певної однорідної сукупності фірм, які здійснюють різні форми господарювання, які займаються виробництвом програмних продуктів, комп'ютерної техніки та розробкою технології переробки інформації. Значення, специфіка, цілі та завдання інформатики у цьому сенсі визначаються тим, що саме від неї залежить великою мірою зростання продуктивності праці у різних галузях народного господарства. Багато робочих місць у всьому світі сьогодні обладнано засобами автоматизації.

2. Інформатика як фундаментальна наука

Як фундаментальна наука, інформатика розробляє методологію інформаційного забезпечення різних процесів управління об'єктами на основі комп'ютерних інформаційних систем. Можна виділити існуючі у Європі такі провідні наукові напрями: медична та економічна інформатика, комп'ютерно-інтегровані виробництва, розробка мережевої структури, інформатика довкілля та соціального страхування, професійні інформаційні системи.

Опишемо основні цілі та завдання інформатики фундаментальної. Метою її є отримання узагальнених знань про різні інформаційні системи, а також виявлення в їхньому функціонуванні та побудові загальних закономірностей. Завдання її полягають у наступному:

Дослідити різні теорії інформаційних систем та технологій;

Розробити методологію того, як слід створювати інформаційне забезпечення тих чи інших комп'ютерних систем.

3. Прикладний аспект

Описуючи предмет інформатики як прикладної науки, відзначимо, що вона займається:

Створенням різних інформаційних моделей комунікації, що функціонують у багатьох сферах діяльності людини;

Вивчення закономірностей, що існують в інформаційних процесах (поширення, переробка, накопичення);

Розробкою технологій та інформаційних систем у конкретних галузях, а також виробленням рекомендацій щодо їх життєвого циклу для різних етапів (проектування, виробництва, функціонування та ін.).

Основні завдання інформатики

Основна функція її полягає у розробці засобів та методів перетворення інформації, а також у використанні їх в організації різних технологічних процесів її переробки.

Можна виділити такі основні завдання інформатики:

Дослідження інформаційних процесів, що мають будь-яку природу;

Вирішення інженерних та наукових проблем впровадження, створення, забезпечення максимально ефективного застосування комп'ютерної технології та техніки у різних галузях суспільного життя;

Розробка інформаційної техніки, і навіть створення з урахуванням результатів вивчення різних інформаційних процесів нової технології переробки информации.

Інформатика як комплексна дисципліна

Слід сказати, що вона існує не сама по собі. Інформатика – це комплексна дисципліна (науково-технічна), яка спрямована на створення нових інформаційних технологій та технік. Вони служать для вирішення проблем, що виникають в інших сферах. В інформаційному суспільстві комплекс її промисловості є провідним. У світі існує тенденція до поінформованості, що збільшується. Вона залежить значною мірою від прогресу саме цієї галузі знання, її єдності як науки, виробництва та техніки.

Області застосування інформатики

Інформатика сьогодні широко застосовується у різних галузях нашого життя: у науці, виробництві, освіті та багатьох інших сферах діяльності. Необхідність проведення дорогих та складних експериментів неминуче виникає у зв'язку з розвитком сучасної науки. Як приклад можна навести розробку термоядерних реакторів. Роль інформатики у тому, щоб замінити машинними реальні експерименти. Це заощаджує значні ресурси, надає можливість опрацювати найсучаснішими методиками отримані результати. Крім того, подібні експерименти займають набагато менше часу, ніж реальні. А в деяких сферах наукового знання (наприклад, в астрофізиці) просто неможливе проведення реального експерименту. Тоді на допомогу приходить інформатика. В основному в цих областях всі дослідження здійснюються за допомогою модельних та обчислювальних експериментів.

Подальший розвиток інформатики, як і будь-який інший науки, призводить до нових відкриттям і досягненням. З'являються нові сфери застосування, які раніше складно було навіть припустити.

Зв'язок інформатики з іншими галузями знання

Інформатика – широка галузь наукових знань, що виникла на стику прикладних та фундаментальних дисциплін. Як комплексна наукова дисципліна вона пов'язана з такими галузями знання:

З психологією та філософією (через теорію пізнання та вчення про інформацію);

З математикою (через дискретну математику, теорію математичного моделювання та алгоритмів, математичну логіку);

З лінгвістикою вона пов'язана через вчення про знакові системи та формальні мови;

З кібернетикою, як ми вже зазначали, - через теорію управління та інформації;

З радіотехнікою, електронікою, хімією та фізикою - через матеріальну частину інформаційних систем та комп'ютера.

У поле зору науки інформатики потрапляють обчислювальні науки, які вивчають методи та принципи організації різних обчислювальних процесів, глобальних та локальних комп'ютерних мереж. З іншого боку, до нього також входять когнітивні науки, які призначені для вивчення зусиль людини в галузі мислення з метою поліпшення інтелектуальних якостей комп'ютерів.

Інформатика як галузь економіки

Як галузь економіки інформатика являє собою сукупність суб'єктів господарювання, які призначені для обслуговування користувачів (інформаційного), виробництва засобів обробки, а також створення програмного забезпечення. Існує тенденція переходу від індустріального суспільства, де все спрямоване на виробництво та споживання товарів, до інформаційного.

Сьогодні економіки широко використовуються різні засоби інформатики. Вони застосовуються у практиці:

Торгового, виробничого та банківського менеджменту;

Аудиторської діяльності та бухгалтерського обліку;

Бюджетного процесу у муніципальних та державних установах;

Електронного підприємництва та електронної комерції;

Менеджменту казначейства, аукціонів та торгових бірж.

Економічна інформатика - це наука, яка призначена для формування теорії моделювання діяльності різних суб'єктів господарювання, муніципальних, державних і регіональних утворень. Її цілі визначаються цілями економіки. Тобто вони полягають у забезпеченні суб'єктів господарювання, муніципальних і державних служб та організацій інформаційними технологіями. У чому полягає предмет інформатики економічної? Він полягає у пошуку закономірностей, що існують в інформаційному моделюванні, а також методів надання знань про економічну діяльність організацій (підприємств) господарюючому та іншому суб'єкту, впровадженню у практику управління інформаційних технологій.

Методи моделювання та вивчення економічних процесів

Існує безліч методів моделювання та вивчення економічних процесів. Вони як специфічні, і загальнонаукові. Загальнонаукові: синтез, аналіз, індукція, дедукція, абстрагування, аналогія, конкретизація. Усі вони виявляють закономірності, що у стійких явищах чи процесах. Методи специфічні орієнтовані на що відображають економічні процеси інформаційні явища, такі як:

Математичні: детерміноване, стохастичне, імітаційне, оптимізаційне та мережеве моделювання, нечітка математика, математичний, системний, факторний, регресійний та інші види аналізу;

Інформаційно-логічні: графіки та діаграми, графи, візуальні та стандартизовані засоби подання інформаційних потоків та бізнес-процесів.

Що таке ЕОМ?

Основні поняття інформатики включають різні ЕОМ, оскільки вони є головними технічними засобами, службовцями для її обробки. Їх можна класифікувати за цілою низкою ознак: за призначенням, принципом дії, розмірами обчислювальної потужності, способами організації самого обчислювального процесу, функціональним можливостям та ін.

Класифікація ЕОМ за призначенням

Можна розділити ЕОМ за призначенням на 3 наступні групи.

1. Загальне призначення (універсальні). Вони призначені для вирішення різних інженерно-технічних завдань: математичних, економічних, інформаційних та інших, що відрізняються великим обсягом даних, що підлягають обробці, а також складністю алгоритмів. Характерними рисами даних ЕОМ є їх висока продуктивність, а також різноманітність форм даних, що підлягають обробці (символьні, десяткові, двійкові), різноманітність операцій (спеціальних, логічних, арифметичних), що виконуються, значна ємність оперативної пам'яті, а також розвинена система введення-виведення інформації .

2. Друга група – проблемно-орієнтовані. Їхнє призначення полягає у вирішенні деякого більш вузького кола завдань, які зазвичай пов'язані з технологічними об'єктами, накопиченням, реєстрацією та обробкою незначних обсягів даних.

3. Спеціалізовані служать на вирішення дуже вузького кола завдань. Це знижує вартість та складність таких ЕОМ, при цьому зберігаючи надійність роботи та більшу продуктивність.

Інформаційна технологія

Описуючи основні поняття інформатики, не можна сказати кілька слів про інформаційну технологію. Це сукупність конкретних програмних та технічних засобів, що служать для виконання різних операцій, пов'язаних з обробкою інформації, у будь-яких сферах нашого життя. Інформаційну технологію називають іноді прикладною інформатикою чи комп'ютерною технологією. Це поняття виникло із формуванням інформаційного суспільства, в якому основою соціальної динаміки є інформаційні, а не традиційні матеріальні ресурси. Це наука, знання, інтелектуальні здібності, організаційні чинники, творчість, ініціатива та ін. Дане поняття, на жаль, є настільки всеохоплюючим та загальним, що фахівці досі не дійшли чіткого його формулювання. Найвдаліше визначення його було дано академіком Глушковим, який трактував інформаційну технологію як людино-машинну технологію передачі, обробки, збору інформації, що ґрунтується на використанні різної обчислювальної техніки. Вона швидко розвивається та охоплює все більше видів громадської діяльності: управління, виробництво, освіту, науку, медицину, фінансово-банківські операції, побут та ін.

Шкільний курс інформатики

Основне завдання шкільного предмета "Інформатика" полягає у забезпеченні свідомого та міцного оволодіння учнями знань щодо процесів перетворення, отримання, використання, зберігання інформації. На цій основі вчитель інформатики повинен розкрити також роль її у формуванні наукової картини світу, що склалася в наші дні, значення обчислювальної техніки та інформаційної технології у розвитку сучасного суспільства. Завдання полягає і в тому, щоб прищепити учням навички раціонального та свідомого використання ЕОМ у навчальній та подальшій професійній діяльності.

Наступні питання має висвітлити школярам вчитель інформатики:

Інформація, різноманітні інформаційні процеси, а також мови її подання;

Інформаційне моделювання;

Програмування та алгоритмізація;

Комп'ютер у ролі засобу обробки інформації;

Існуючі сьогодні нові інформаційні технології її опрацювання.

Дані лінії мають наскрізний характер, тобто їх вивчення відбувається на всіх етапах (з 2 по 11 клас). На три рівні ділиться інформатика у школі. Ці рівні враховують вік учнів, а також їхню підготовку.

Перший рівень – початковий (з 2 по 6 клас), другий – базовий (з 7 по 9 клас), третій – профільний (10 та 11 класи). При цьому програма для класів з 2 до 9 - це обов'язковий мінімум. У старших класах здійснюється поглиблене навчання інформатики з різних профілів. Це забезпечує підготовку до професійної діяльності. Докладніше розглядаються вже пройдені теми, вивчаються різні класи програм.

Інформатика: ЄДІ

З цього предмету ЄДІ - один із найбільш довгих іспитів, який триває близько 4-х годин. У 2014 році мінімальний прохідний бал становив 40. Підготовку слід розпочати ще задовго до дня проведення тестування, і високі результати у цьому випадку будуть забезпечені.

Завдання з інформатики розділені на блоки залежно від складності. А1-А13 - питання базового рівня із вибором із кількох варіантів відповіді. За кожний правильний вибір належить 1 бал. Завдання з інформатики В1-В15 - це завдання підвищеної складності. Числа або останні цифри є відповіддю на них. Найскладніші завдання з інформатики – С1-С4. Необхідно дати максимально повну відповідь на них.

У кожному варіанті ЄДІ завдання з інформатики пов'язані так чи інакше з комп'ютером. Однак при вирішенні завдань із категорії С забороняється користуватися калькулятором та ПК.

Глава 1. Основні поняття та визначення інформатики § 1.1. Предметна область та структура інформатики

Остання інформаційна революція другої половини 20-го століття, пов'язана з винаходом та розвитком мікропроцесорної технології та створенням сучасних інформаційних комунікацій, комп'ютерних мереж та систем передачі даних, призвела до створення нової галузі - інформаційної індустрії, спрямованої на виробництво технічних засобів та створення нових технологій виробництва знань. Виникнення нової індустрії виробництва знань призвело до глобальних змін у суспільстві інформатизації суспільства- залучення всіх його членів у загальний процес виробництва та реалізації знань на базі нових комп'ютерних та телекомунікаційних технологій та зажадало від усіх його членів певного рівня інформаційної культури, певних базових знань та вміння цілеспрямовано використовувати у своїй діяльності сучасні інформаційні технології, технічні засоби та методи. Науковим фундаментом процесу інформатизації сучасного суспільства та розвитку інформаційної індустрії є нова наукова дисципліна - інформатика.

Термін інформатикапоходить від злиття двох французьких слів Informacion (інформація)і Automatique(автоматика)і дослівно визначав нову науку про " автоматичної обробки інформаціїВ англомовних країнах цьому терміну відповідав синонім. Комп'ютерScience(Наука про комп'ютерну техніку).

Усучасному тлумаченні інформатика - це комплексна науково-інженерна дисципліна, що вивчає різні аспекти розробки, проектування, створення, оцінки, функціонування різноманітних технічних інформаційних систем (ІВ) , призначених для автоматизації інформаційних процесів збору, зберігання, пошуку, відображення, обробки та передачі даних засобами сучасної обчислювальної, інформаційно-вимірювальної техніки та сучасних засобів зв'язку, а також вивчає питання застосування цих систем та їх впливу на різні галузі соціальної практики(За матеріалами сесії річних зборів Академії наук СРСР 1983). У такому широкому тлумаченні інформатика поєднує та використовує досягнення цілого ряду науково-технічних напрямів, пов'язаних із розробкою:

сучасних технічних засобів ( hardware) збору, зберігання, пошуку, відображення, обробки та передачі даних у ІС, а також технологій їх створення та використання;

математичних моделей природознавства та суспільних явищ з метою їх формалізації, чисельних та логічних методів вирішення завдань, що виникають при побудові та реалізації цих моделей;

алгоритмічних ( brainware) та програмних ( software) засобів автоматизації інформаційних процесів збору, зберігання, пошуку, відображення, обробки та передачі даних ІС.

Цей комплекс науково-технічних дисциплін, як фундаментального, так і прикладного характеру, що дозволяють розглянути все широке коло проблем, що виникають при розробці та застосуванні автоматизованих ІС, і є структурою нового науково-технічного напряму званого інформатикою.

Як і інших фундаментальних науках (фізика, хімія, біологія, математика та інших.), в інформатиці можна назвати різні боку однієї й тієї ж об'єкта - інформації. У зв'язку з цим інформатику можна умовно розділити ряд напрямів, взаємозалежних друг з одним.

Теоретична інформатика - це математична дисципліна, змістом різних складових дисциплін якої є створення інформаційних моделей та засобів роботи з інформацією та вивчення їх властивостей. Використані в ній методи дослідження спираються на ідеї та поняття дискретної математики

Теоретична інформатика розпадається на низку самостійних дисциплін, які умовно можна розділити на п'ять класів

. До першого класу належать дисципліни, що спираються на математичну логіку . Вони розробляються методи аналізу процесів переробки інформації з допомогою комп'ютерів ( теорія алгоритмів , теорія паралельних обчислень ), а також методи, що вивчають на основі моделей логічного типу процеси, що протікають у самому комп'ютері ( теорія автоматів, теорія мереж Петрі .)

. Другий клас – це обчислювальна математика та обчислювальна геометрія, що дозволяють звести рішення математичних завдань до послідовності виконання елементарних операцій над числами з метою можливості реалізації на комп'ютерах.

. Вивченням інформатики як такої, виявленням загальних властивостей інформації, законів, що керують її народженням, розвитком та знищенням, займається теорія інформації . До неї близько примикає теорія кодування . Теоретично інформації є розділ, спеціально займається питаннями передачі з різних каналів зв'язку.

V. Перехід від реальних об'єктів до моделей, які можна використовувати для вивчення та реалізації в комп'ютерах, потребує розвитку особливих прийомів, вивчення яких займається системний аналіз . Частиною системного аналізу є загальна теорія систем. Прикордонне становище між теоретичною інформатикою та кібернетикою займають дві науки. імітаційне моделювання і теорія масового обслуговування .

V. Останній клас дисциплін, що входять до теоретичної інформатики, орієнтований на використання інформації для прийняття рішень у різних ситуаціях. Вивченням загальних схем, що використовуються при виборі потрібного рішення теорія прийняття рішень . Якщо вибір відбувається за умов конфлікту, це є предметом теорії ігор . Вибір оптимального рішення вивчається у дисципліні математичне програмування . При організації поведінки, що веде до необхідної мети, приймати рішення доводиться багаторазово. Тому вибір окремих рішень має підкорятися єдиному плану. Вивченням способів побудови таких планів та їх використанням займається наукова дисципліна дослідження операцій.

Родоначальницею інформатики є кібернетика , що виникла наприкінці 40-х років минулого століття. В її основу покладено поняття управління і інформації . Основоположником кібернетики є американський математик Норберт Вінер.

Кібернетика зіграла велику роль у виникненні структурної лінгвістики .

Найактивніше розвивається технічна кібернетика. До її складу входить теорія автоматичного керування , яка стала теоретичним фундаментом автоматики . З теорією автоматичного управління пов'язана технічна діагностика , до завдань якої входять контроль за функціонуванням систем та пошук пошкоджень у них.

Помітне місце у кібернетиці займає теорія розпізнавання образів . Її завдання - пошук вирішальних правил, з допомогою яких можна було б класифікувати численні явища реальності, співвідносити їх із деякими еталонними класами. Вона є прикордонною наукою між кібернетикою та штучним інтелектом .

Використання принципів роботи живих систем у штучних об'єктах. біоніка . Нейрокібернетика намагається застосувати кібернетичні моделі у вивченні структури та дії нервових тканин.

Досягнення рівноваги при взаємодії багатьох систем, що конкурують між собою, розглядається в гомеостатики - нещодавно виникла та ще перебуває у стадії оформлення науці.

Кібернетика може розглядатися як прикладна інформатика в галузі створення та використання автоматичних чи автоматизованих систем управління різного ступеня складності – від управління окремими об'єктами до найскладніших систем управління цілими галузями промисловості, банківськими системами, системами зв'язку та навіть спільнотами людей.

Апаратним фундаментом інформатики є обчислювальна техніка , що є цілком самостійним напрямом досліджень. У межах цього напрями вирішується чимало завдань, які мають прямого відношення до інформатики. Наприклад, ведуться численні дослідження, створені задля вдосконалення елементної бази обчислювальних машин. Основний зміст мікроелектроніки складають теорія, методи розрахунку та технологія виготовлення інтегральних мікросхем, великих інтегральних схем та надвеликих інтегральних схем (ВІС, НВІС). Але, звичайно, розвиток сучасної інформатики немислимо без комп'ютерів - основного і поки що єдиного інструменту для роботи з різноманітною інформацією.

Ефективне використання комп'ютерів неможливе без знання їхньої архітектури та принципів функціонування. Вони працюють поза спеціально створених їм операційних систем, тестуючих програм, трансляторів - всього програмного забезпечення, що становить програмне середовище, де “існує” обчислювальна машина.

Це означає, що сам розвиток обчислювальної техніки неможливий без використання результатів, отриманих у програмуванні, штучному інтелекті та інших розділах, що становлять інформатику. Навіть проектування сучасних ЕОМ та розробка їх елементної бази вимагають спеціальних систем автоматизованого проектування - САПР, створенням яких займаються фахівці, які працюють у галузі інформатики.

Науковий напрямок, своєю появою зобов'язаний обчислювальним машинам – це програмування , мета якого розробити кошти для підготовки завдань до рішення на ЕОМ і створити засоби програмного забезпечення, за допомогою яких реалізуються обчислювальний процес на ЕОМ та обмін інформацією із зовнішнім світом.

У початковий період свого розвитку програмування не мало під собою міцної теоретичної бази та нагадувало працю ремісників вищої кваліфікації, коли якість роботи визначається не знаннями, а професійним умінням. З накопиченням досвіду програмування визначилися загальні ідеї та положення, що лежать в основі побудови програм для комп'ютерів та в самих процедурах програмування. Це спричинило створення теоретичного програмування, у якому виділяється кілька напрямів.

Одне з них пов'язане зі створенням різноманітних мов програмування. Крім розробки мови, якою користувач записує програми, необхідні спеціальні засоби, що забезпечують автоматичне переведення запису програми у форму, що сприймається комп'ютером. Це робиться за допомогою спеціальних програмних систем. трансляторів, створенням яких також займаються системні програмісти.

Інша сфера діяльності системних програмістів - створення операційних систем без яких не може функціонувати жодна обчислювальна машина.

Тенденцією останніх десятиліть став перехід від окремих обчислювальних машин до об'єднань багатьох різнотипних машин на єдину мережу збору, обробки та передачі. Щоб різні комп'ютери “розуміли” повідомлення одне одного, потрібні спеціальні мови, звані протоколами зв'язку. Це також сфера діяльності системних програмістів.

Крім системного виділяють проблемно-орієнтоване програмування. Фахівці в цій галузі створюють програми користувача, націлені на вирішення завдань у тій чи іншій галузі людської діяльності. Ці ж програмісти створюють спеціальні пакети прикладних програм є зручним засобом для користувача, що працює у фіксованій предметній області.

Великий загін програмістів пов'язаний із створенням програм для різноманітних інформаційних систем, наприклад для банків даних.

Одним із наймолодших напрямок інформатики є штучний інтелект , що виникло на початку 70-х років 20-го століття

Основна мета робіт у галузі штучного інтелекту - прагнення проникнути в таємниці творчої діяльності людей та реалізувати їхню подобу в штучних системах.

Штучний інтелект виник на основі обчислювальної техніки, математичної логіки, програмування, психології, лінгвістики, нейрофізіології та інших галузей знань.

Виявилося, що з появою ЕОМ стало можливим вирішувати не лише завдання обчислювального характеру, а й різні головоломки, логічні завдання, грати в шахи, створювати ігрові програми, складати музичні мелодії, вірші, казки, перекладати з однієї мови на іншу, розпізнавати образи, доводити теореми і т.д.

Існує кілька основних проблем, що вивчаються у штучному інтелекті: уявлення знань; моделювання міркувань; діалогові процедури спілкування природною мовою; планування доцільної діяльності; навчання інтелектуальних систем у процесі їхньої діяльності.

Інтелектуальні системи вже впроваджуються у практику людської діяльності. Це експертні системи , інтелектуальні інформаційні системи , інтелектуальні роботи

Інформаційна система - це сховище інформації, з процедурами введення, пошуку, розміщення та видачі інформації.

За її створенні вирішуються такі задачи:

аналіз та прогнозування потоків різноманітної інформації, що переміщуються в суспільстві;

дослідження способів подання та зберігання інформації, створення спеціальних мов для формального опису інформації різної природи, розробка спеціальних прийомів стиснення та кодування інформації, анотування об'ємних документів та реферування їх;

побудова різних процедур та технічних засобів для їх реалізації, за допомогою яких можна автоматизувати процес отримання інформації з документів, не призначених для обчислювальних машин, а орієнтованих на сприйняття їх людиною;

створення інформаційно-пошукових систем, здатних сприймати запити до інформаційних сховищ, сформульовані природною людською мовою, а також спеціальними мовами запитів для систем такого типу;

створення мереж зберігання, обробки та передачі інформації, до складу яких входять інформаційні банки даних, термінали, обробні центри та засоби зв'язку.

Велике прикладне значення має вивчення інформаційних процесів, що протікають у біологічних системах , використання накопичених знань при організації та управлінні природними системами та створення технічних систем. У цю галузь інформатики входять три самостійні науки:

-біокібернетика , вирішальна проблеми, пов'язані з аналізом інформаційно-керівних процесів, що протікають у живих організмах, з діагностикою захворювань та пошуком шляхів їх лікування та створенням відповідних систем;

- біоніка, що займається використанням принципів роботи живих систем у штучних об'єктах;

- біогеоценологія, націлена на вирішення проблем, що належать до системно-інформаційних моделей підтримки та збереження рівноваги природних систем та пошуку таких впливів на них, які стабілізують руйнівні впливи людської цивілізації на біомасу Землі.

Світ перебуває зараз на порозі інформаційного суспільства . У цьому суспільстві величезну роль відіграватимуть системи поширення, зберігання та обробки інформації. Згодом, подібно до світової системи зв'язку, виникне єдине інформаційне середовище, яке забезпечить будь-якій людині доступ до всієї потрібної для неї інформації. Широке використання комп'ютерів у всі середовища людської діяльності поряд з використанням інтелектуальних роботів докорінно змінили традиційне місце існування людей. Зростає кількість людей, професійно зайнятих збиранням, накопиченням, розповсюдженням та зберіганням інформації. Інформація стає товаром, що має велику цінність.

Перспективи початку інформаційному суспільству викликають багато проблем соціального, правового, технічного характеру. Наприклад, застосування роботів на виробництві призведе до повної зміни технології, яка в наші дні орієнтована на участь у ній людини. Різко зміниться підготовка членів нового суспільства до самостійного життя. Вже розпочато пошукові роботи у галузі створення нових форм навчання, які замінять існуючі традиційні форми. Цілком зміниться номенклатура професій, спеціальностей та способів організації праці.

Всі ці проблеми становлять об'єкт дослідження тих психологів, соціологів, філософів та юристів, які працюють у галузі інформатики. Створюються автоматизовані навчальні системи (АЦС), автоматизовані робочі місця (АРМ) для фахівців різного профілю, розподілені банківські системи та багато інших, чиє функціонування спирається на використання всього арсеналу інформатики.

У вужчому сенсі інформатику розуміють як базову навчальну дисципліну, що охоплює основні питання щодо вивчення технічних, програмних та алгоритмічних засобів організації сучасних ІСі формує у учня певний кругозір, обсяг знань, рівень алгоритмічного мислення, а також практичні навички роботи з конкретними програмними системами, необхідними для його подальшого навчання із застосування ІСу певних галузях людської діяльності.

Що таке інформатика?

Костянтин

Це бабуся в окулярах, яка 30 хвилин розповідає як увімкнути комп'ютер (у нас у технарі була така) XD

Інформатика (пор. нім. Informatik, фр. Informatique, англ. computer science - комп'ютерна наука - у США, англ. computing science - обчислювальна наука - у Великобританії) - наука про способи отримання, накопичення, зберігання, перетворення, передачі та використання інформації . Вона включає дисципліни, що так чи інакше стосуються обробки інформації в обчислювальних машинах і обчислювальних мережах: як абстрактні, на кшталт аналізу алгоритмів, так і досить конкретні, наприклад, розробка мов програмування.
Темами досліджень в інформатиці є питання: що можна, а що не можна реалізувати в програмах та базах даних (теорія обчислюваності та штучний інтелект), яким чином можна вирішувати специфічні обчислювальні та інформаційні завдання з максимальною ефективністю (теорія складності обчислень), у якому вигляді слід зберігати і відновлювати інформацію специфічного виду (структури та бази даних), як програми та люди повинні взаємодіяти один з одним (користувацький інтерфейс та мови програмування та подання знань) тощо.

Anna gothica

Термін "інформатика" почав використовуватися у вітчизняній науково-технічній літературі на початку 80-х років і швидко набув широкої популярності. Спочатку він виник у Франції в середині 60-х років (фр. informatique) і застосовується в країнах Європи для позначення галузі наукових знань, пов'язаних з автоматизацією обробки інформації за допомогою ЕОМ. В англомовних країнах для цього використовується термін "computer science" (обчислювальна наука). Іноді терміном "обчислювальні науки" користуються і вітчизняні фахівці (див. наприклад, РЖ ВІНІТІ, обчислювальні науки).

Методи та засоби інформатики матеріалізуються та доходять до кінцевого користувача у вигляді інформаційних технологій. Термін "інформаційні технології" з'явився наприкінці 70-х років і його стали широко застосовувати у зв'язку із використанням сучасної електронної техніки для обробки інформації. В даний час інформаційні технології охоплюють всю обчислювальну техніку та техніку зв'язку, а також побутову електроніку, телевізійне та радіомовлення. Інформаційні технології знаходять велике застосування у науці, промисловості, торгівлі, управлінні, освіті, медицині, побуті тощо.

У роботі дається розвиток визначень термінів "інформатика" та "інформаційні технології" у 80-90-х роках. Розглядаються деякі підходи до структуризації інформатики та інформаційних технологій.

Angelina автомонова

Інформатика (від інформація та автоматика) - наука про методи та процеси збору, зберігання, обробки, передачі, аналізу та оцінки інформації із застосуванням комп'ютерних технологій, що забезпечують можливість її використання для прийняття рішень.

У англомовних країнах застосовують термін computer science – комп'ютерна наука.

Теоретичною основою інформатики є група фундаментальних наук таких як: теорія інформації, теорія алгоритмів, математична логіка, теорія формальних мов та граматик, комбінаторний аналіз тощо. Крім них інформатика включає такі розділи, як архітектура ЕОМ, операційні системи, теорія баз даних, технологія програмування та багато інших. p align="justify"> Важливим у визначенні інформатики як науки є те, що з одного боку, вона займається вивченням пристроїв і принципів дії засобів обчислювальної техніки, а з іншого - систематизацією прийомів і методів роботи з програмами, що керують цією технікою.

Інформаційна технологія – це сукупність конкретних технічних та програмних засобів, за допомогою яких виконуються різноманітні операції з обробки інформації у всіх сферах нашого життя та діяльності. Іноді інформаційну технологію називають комп'ютерною технологією чи прикладною інформатикою.

Інформація аналогова та цифрова.

Термін «інформація» сходить до латинського informatio, – роз'яснення, виклад, поінформованість.

Інформацію можна класифікувати у різний спосіб, і різні науки це роблять по-різному. Наприклад, у філософії розрізняють інформацію об'єктивну та суб'єктивну. Об'єктивна інформація відображає явища природи та людського суспільства. Суб'єктивна інформація створюється людьми і відбиває їх погляд на об'єктивні явища.

В інформатиці окремо розглядається аналогова інформація та цифрова. Це важливо, оскільки людина завдяки своїм органам почуттів звикла мати справу з аналоговою інформацією, а обчислювальна техніка, навпаки, в основному працює з цифровою інформацією.

Людина приймає інформацію з допомогою органів чуття. Світло, звук, тепло – це енергетичні сигнали, а смак та запах – це результат впливу хімічних сполук, в основі якого також енергетична природа. Людина зазнає енергетичних впливів безперервно і може ніколи не зустрітися з однією і тією ж їхньою комбінацією двічі. Немає двох однакових зелених листків на одному дереві та двох абсолютно однакових звуків – це інформація аналогова. Якщо ж різним кольорам дати номери, а різним звукам – ноти, аналогову інформацію можна перетворити на цифрову.

Музика, коли її слухають, несе аналогову інформацію, але якщо записати її нотами, вона стає цифровою.

Різниця між аналоговою інформацією та цифровою насамперед у тому, що аналогова інформація безперервна, а цифрова дискретна.

До цифрових пристроїв відносяться персональні комп'ютери - вони працюють з інформацією, представленою в цифровій формі, цифровими є музичні програвачі лазерних компакт дисків.

Кодування інформації.

Кодування інформації – це процес формування певного подання інформації .

У вужчому сенсі під терміном «кодування» часто розуміють перехід від однієї форми подання інформації до іншої, зручнішої для зберігання, передачі або обробки.

Комп'ютер може обробляти лише інформацію, подану у числовій формі. Вся інша інформація (звуки, зображення, показання приладів тощо) для обробки на комп'ютері повинна бути перетворена на числову форму. Наприклад, щоб перевести у числову форму музичний звук, можна через невеликі проміжки часу вимірювати інтенсивність звуку на певних частотах, представляючи результати кожного виміру числової формі. За допомогою комп'ютерних програм можна перетворювати отриману інформацію, наприклад, «накласти» один на одного звуки від різних джерел.

Аналогічно на комп'ютері можна обробляти текстову інформацію. При введенні в комп'ютер кожна буква кодується певним числом, а при виведенні зовнішні пристрої (екран або друк) для сприйняття людиною по цих числах будуються зображення букв. Відповідність між набором літер та числами називається кодуванням символів.

Як правило, усі числа в комп'ютері подаються за допомогою нулів та одиниць (а не десяти цифр, як це зазвичай для людей). Іншими словами, комп'ютери зазвичай працюють у двійковій системі числення, оскільки при цьому пристрої для їх обробки виходять значно простішими.

Одиниці виміру інформації. Біт. Байт.

Біт – найменша одиниця уявлення інформації. Байт - найменша одиниця обробки та передачі інформації .

Вирішуючи різні завдання, людина використовує інформацію про навколишній світ. Часто доводиться чути, що повідомлення несе мало інформації або, навпаки, містить вичерпну інформацію, причому різні люди, які отримали те саме повідомлення (наприклад, прочитавши статтю в газеті), по-різному оцінюють кількість інформації, що міститься в ньому. Це означає, що знання людей про ці події (яви) до отримання повідомлення були різними. Таким чином, кількість інформації в повідомленні залежить від того, наскільки нове це повідомлення для одержувача. Якщо в результаті отримання повідомлення досягнуто повної ясності в даному питанні (тобто невизначеність зникне), кажуть, що отримано вичерпну інформацію. Це означає, що немає необхідності додаткової інформації на цю тему. Навпаки, якщо після отримання повідомлення невизначеність залишилася колишньою (повідомлені відомості або вже були відомі, або не належать до справи), отже, інформації отримано не було (нульова інформація).

Підкидання монети та стеження за її падінням дає певну інформацію. Обидві сторони монети «рівноправні», тому ймовірно, що випаде як одна, так і інша сторона. У разі говорять, що подія несе інформацію в 1 біт. Якщо покласти в мішок дві кульки різного кольору, то витягнувши наосліп одну кулю, ми також отримаємо інформацію про колір кулі в 1 біт.

Одиниця виміру інформації називається біт (bit) – скорочення від англійських слів binary digit, що означає двійкова цифра.

У комп'ютерної техніки біт відповідає фізичному стану носія інформації: намагнічено – не намагнічено, є отвір – немає отвору. При цьому один стан прийнято позначати цифрою 0, а інший – цифрою 1. Вибір одного з двох можливих варіантів дозволяє також розрізняти логічні істину та брехню. Послідовністю бітів можна закодувати текст, зображення, звук або іншу інформацію. Такий метод подання інформації називається двійковим кодуванням. (binary encoding) .

В інформатиці часто використовується величина, яка називається байтом (byte) і дорівнює 8 бітам. І якщо біт дозволяє вибрати один варіант із двох можливих, то байт, відповідно, 1 із 256 (2 8). Поряд з байтами для вимірювання кількості інформації використовуються більші одиниці:

1 Кбайт (один кілобайт) = 2\up1210 байт = 1024 байта;

1 Мбайт (один мегабайт) = 2\up1210 Кбайт = 1024 Кбайта;

1 Гбайт (один гігабайт) = 2\up1210 Мбайт = 1024 Мбайта.

Наприклад, книга містить 100 сторінок; на кожній сторінці – 35 рядків, у кожному рядку – 50 символів. Обсяг інформації, що міститься в книзі, розраховується так:

Сторінка містить 35 × 50 = 1750 байт інформації. Обсяг всієї інформації у книзі (у різних одиницях):

1750 × 100 = 175000 байт.

175 000/1024 = 170,8984 Кбайт.

170,8984/1024 = 0,166893 Мбайт.

Файл. Формати файлів.

Файл – найменша одиниця зберігання інформації, що містить послідовність байтів та має унікальне ім'я.

Основне призначення файлів – зберігати інформацію. Вони призначені також передачі даних від програми до програми і від системи до системи. Іншими словами, файл – це сховище стабільних та мобільних даних. Але файл – це щось більше, ніж просто сховище даних. Зазвичай файл має ім'я, атрибути, час модифікації та час створення.

Файлова структура являє собою систему зберігання файлів на пристрої, що запам'ятовує, наприклад, на диску. Файли організовані в каталоги (іноді звані директоріями чи папками). Будь-який каталог може містити довільну кількість підкаталогів, у кожному з яких можуть зберігатися файли та інші каталоги.

Спосіб, яким дані організовані в байти, називається форматом файлу .

Щоб прочитати файл, наприклад, електронної таблиці, потрібно знати, як байти представляють числа (формули, текст) у кожному осередку; щоб прочитати файл текстового редактора, треба знати, які байти представляють символи, а які шрифти чи поля, і навіть іншу інформацію.

Програми можуть зберігати дані у файлі способом, що вибирається програмістом. Часто передбачається, однак, що файли будуть використовуватися різними програмами, тому багато прикладних програм підтримують деякі найбільш поширені формати, так що інші програми можуть зрозуміти дані у файлі. Компанії з виробництва програмного забезпечення (які хочуть, щоб їх програми стали «стандартами»), часто публікують інформацію про створювані ними формати, щоб їх можна було використовувати в інших додатках.

Всі файли умовно можна розділити на дві частини – текстові та двійкові.

Текстові файли – найпоширеніший тип даних у комп'ютерному світі. Для зберігання кожного символу найчастіше відводиться один байт, а кодування текстових файлів виконується за допомогою спеціальних таблиць, у яких кожному символу відповідає певна кількість, що не перевищує 255. Файл, для кодування якого використовується лише 127 перших чисел, називається ASCII- файлом (скорочення від American Standard Code for Information Intercange – американський стандартний код обміну інформацією), але у такому файлі неможливо знайти літери, відмінні від латиниці (зокрема і російські). Більшість національних алфавітів можна закодувати за допомогою восьмибітної таблиці. Для російської найбільш популярні на даний момент три кодування: Koi8-R, Windows-1251 і, так зване, альтернативне (alt) кодування.

Такі мови, як китайська, містять значно більше 256 символів, тому для кодування кожного з них використовують кілька байтів. Для економії місця найчастіше застосовується наступний прийом: деякі символи кодуються за допомогою одного байта, тоді як для інших використовуються два або більше байтів. Однією зі спроб узагальнення такого підходу є стандарт Unicode, у якому кодування символів використовується діапазон чисел від нуля до 65 536. Такий широкий діапазон дозволяє представляти у чисельному вигляді символи мови будь-якого куточка планети.

Але чисто текстові файли зустрічаються дедалі рідше. Документи часто містять малюнки та діаграми, використовуються різні шрифти. В результаті з'являються формати, що є різними комбінаціями текстових, графічних та інших форм даних.

Двійкові файли, на відміну від текстових, не так просто переглянути, і в них зазвичай немає знайомих слів – лише безліч незрозумілих символів. Ці файли не призначені безпосередньо для читання людиною. Прикладами двійкових файлів є програми та файли з графічними зображеннями.

Приклади двійкового кодування інформації.

Серед усієї різноманітності інформації, що обробляється на комп'ютері, значну частину становлять числова, текстова, графічна та аудіоінформація. Ознайомимося з деякими способами кодування цих типів інформації в ЕОМ.

Кодування чисел.

Є два основних формати представлення чисел у пам'яті комп'ютера. Один з них використовується для кодування цілих чисел, другий (так зване уявлення числа у форматі з плаваючою точкою) використовується для завдання деякого підмножини дійсних чисел.

Безліч цілих чисел, представлених у пам'яті ЕОМ, обмежена. Діапазон значень залежить від розміру області пам'яті для розміщення чисел. У k-розрядному осередку може зберігатися 2 kрізних значень цілих чисел .

Щоб отримати внутрішнє уявлення цілого позитивного числа N, що зберігається в k-розрядне машинне слово, потрібно:

1) перевести число N у двійкову систему числення;

2) отриманий результат доповнити ліворуч незначними нулями до k розрядів.

Наприклад, для отримання внутрішнього уявлення цілого числа 1607 у 2-х байтовому осередку число переводиться в двійкову систему: 1607 10 = 11001000111 2 . Внутрішнє уявлення цього числа в осередку має вигляд: 0000 0110 0100 0111.

Для запису внутрішнього уявлення цілого негативного числа (–N) необхідно:

1) отримати внутрішнє уявлення позитивного числа N;

2) отримати зворотний код цього числа, замінюючи 0 на 1 та 1 на 0;

3) отриманого числа додати 1 до отриманого числа.

Внутрішнє уявлення цілого негативного числа –1607. З використанням результату попереднього прикладу і записується внутрішнє подання позитивного числа 1607: 0000 0110 0100 0111. Зворотний код виходить інвертуванням: 1111 1001 1011 1000.

Формат з плаваючою точкою використовує подання речового числа Rу вигляді твору мантиси mна основу системи числення nпевною мірою p, яку називають порядком: R = m * n p.

Подання числа у формі з плаваючою точкою неоднозначно. Наприклад, справедливі такі рівності:

12,345 = 0,0012345 × 10 4 = 1234,5 × 10 -2 = 0,12345 × 10 2

Найчастіше в ЕОМ використовують нормалізоване уявлення числа у формі з плаваючою точкою. Мантісса в такому поданні повинна задовольняти умову:

0,1 p Ј m p. Інакше кажучи, мантиса менше 1 і перша цифра – не нуль ( p- Підстава системи числення).

У пам'яті комп'ютера мантиса представляється як ціле число, що містить лише значущі цифри (0 цілих і кома не зберігаються), так для числа 12,345 в комірці пам'яті, відведеної для зберігання мантиси, буде збережено число 12345. Для однозначного відновлення вихідного числа залишається зберегти тільки його порядок, у цьому прикладі – це 2.

Кодування тексту.

Багато символів, що використовуються при записі тексту, називається алфавітом. Кількість символів в алфавіті називається його потужністю.

Для представлення текстової інформації на комп'ютері найчастіше використовується алфавіт потужністю 256 символів. Один символ такого алфавіту несе 8 біт інформації, т. до. 2 8 = 256. Але 8 біт становлять один байт, отже, двійковий код кожного символу займає 1 байт пам'яті ЕОМ.

Усі символи такого алфавіту пронумеровані від 0 до 255, а кожному номеру відповідає 8-розрядний двійковий код від 00000000 до 11111111. Цей код є порядковим номером символу в двійковій системі числення.

p align="justify"> Для різних типів ЕОМ і операційних систем використовуються різні таблиці кодування, що відрізняються порядком розміщення символів алфавіту в кодовій таблиці. Міжнародним стандартом на персональних комп'ютерах є таблиця кодування ASCII, що вже згадувалася.

Принцип послідовного кодування алфавіту полягає в тому, що в кодовій таблиці ASCII латинські літери (великі та малі) розташовуються в алфавітному порядку. Розташування цифр також упорядковане за зростанням значень.

Стандартними у цій таблиці є лише перші 128 символів, тобто символи з номерами від нуля (двійковий код 00000000) до 127 (01111111). Сюди входять літери латинського алфавіту, цифри, розділові знаки, дужки та деякі інші символи. Інші 128 кодів, починаючи з 128 (двійковий код 10000000) і закінчуючи 255 (11111111), використовуються для кодування букв національних алфавітів, символів псевдографіки та наукових символів.

Кодування графічної інформації.

У відеопам'яті міститься двійкова інформація про зображення, що відображається на екрані. Майже всі зображення, що створюються, обробляються або переглядаються за допомогою комп'ютера, можна розділити на дві великі частини – растрову та векторну графіку.

Растрові зображення є одношаровою сіткою точок, званих пікселами (pixel, від англ. picture element). Код пікселя містить інформацію про його колір.

Для чорно-білого зображення (без півтонів) піксел може приймати лише два значення: білий та чорний (світиться – не світиться), а для його кодування достатньо одного біта пам'яті: 1 – білий, 0 – чорний.

Піксел на кольоровому дисплеї може мати різне забарвлення, тому одного біта на піксел недостатньо. Для кодування 4-колірного зображення потрібні два біти на піксел, оскільки два біти можуть приймати 4 різні стани. Може використовуватися, наприклад, такий варіант кодування кольорів: 00 – чорний, 10 – зелений, 01 – червоний, 11 – коричневий.

На RGB-моніторах вся різноманітність кольорів виходить поєднанням базових кольорів – червоного (Red), зеленого (Green), синього (Blue), з яких можна отримати 8 основних комбінацій:

Зрозуміло, якщо мати можливість керувати інтенсивністю (яскравістю) світіння базових кольорів, то кількість різних варіантів їх поєднань, що породжують різноманітні відтінки, збільшується. Кількість різних кольорів – Доі кількість бітів для їх кодування – Nпов'язані між собою простою формулою: 2 N = До.

На противагу растрової графіці векторні багатошарове зображення. Кожен елемент векторного зображення - лінія, прямокутник, коло або фрагмент тексту - розташовується у своєму власному шарі, пікселі якого встановлюються незалежно від інших шарів. Кожен елемент векторного зображення є об'єктом, який описується за допомогою спеціальної мови (математичних рівнянь ліній, дуг, кіл і т.д.).

Об'єкти векторного зображення, на відміну від растрової графіки, можуть змінювати розміри без втрати якості (при збільшенні растрового зображення збільшується зернистість).

Кодування звуку.

З фізики відомо, що звук - Це коливання повітря. Якщо перетворити звук на електричний сигнал (наприклад, за допомогою мікрофона), то видно напругу, що плавно змінюється з часом. Для комп'ютерної обробки такий - аналоговий - сигнал потрібно якимось чином перетворити на послідовність двійкових чисел.

Робиться це, наприклад, так – вимірюється напруга через рівні проміжки часу та отримані значення записуються на згадку про комп'ютера. Цей процес називається дискретизацією (або оцифруванням), а пристрій, що його виконує – аналого-цифровим перетворювачем (АЦП).

Щоб відтворити закодований таким чином звук, потрібно зробити зворотне перетворення (для цього є цифро-аналоговий перетворювач – ЦАП), а потім згладити ступінчастий сигнал, що вийшов.

Чим вище частота дискретизації і що більше розрядів приділяється кожному відліку, тим точніше буде представлений звук, але збільшується і розмір звукового файла. Тому в залежності від характеру звуку, вимог, що пред'являються до його якості та обсягу пам'яті, що займається, вибирають деякі компромісні значення.

Описаний спосіб кодування звукової інформації досить універсальний, він дозволяє уявити будь-який звук і перетворювати його різними способами. Але бувають випадки, коли вигідніше діяти інакше.

Здавна використовується досить компактний спосіб представлення музики – нотний запис. У ній спеціальними символами вказується, який звук звук, на якому інструменті і як зіграти. Фактично, її можна вважати алгоритмом для музиканта, записаним особливою формальною мовою. У 1983 провідні виробники комп'ютерів та музичних синтезаторів розробили стандарт, який визначив таку систему кодів. Він отримав назву MIDI.

Звичайно, така система кодування дозволяє записати далеко не всякий звук, вона годиться лише для інструментальної музики. Але є у неї й незаперечні переваги: ​​надзвичайно компактний запис, природність для музиканта (практично будь-який MIDI-редактор дозволяє працювати з музикою у вигляді звичайних нот), легкість заміни інструментів, зміни темпу та тональності мелодії.

Є й інші, чисто комп'ютерні формати запису музики. Серед них – формат MP3, що дозволяє з дуже великою якістю та ступенем стиснення кодувати музику, при цьому замість 18–20 музичних композицій на стандартному компакт-диску (CDROM) міститься близько 200. Одна пісня займає приблизно 3,5 Mb, що дозволяє користувачам Інтернету легко обмінюватися музичними композиціями.

Комп'ютер – універсальна інформаційна машина.

Одне з основних призначень комп'ютера – обробка та зберігання інформації. З появою ЕОМ стало можливим оперувати немислимими раніше обсягами інформації. В електронну форму переводять бібліотеки, які містять наукову та художню літературу. Старі фото- та кіно-архіви знаходять нове життя у цифровій формі.

Ганна Чугайнова

Малюнок 4

Інформатика – науковий напрямок, що займається вивченням законів, методів та способів накопичення, обробки та передачі інформації за допомогою ЕОМ та інших технічних засобів, група дисциплін, що займаються різними аспектами застосування та розробки ЕОМ: прикладна математика, програмування, програмне забезпечення, штучний інтелект, архітектура ЕОМ , обчислювальні мережі.

Основні напрями інформатики такі.

Теоретична інформатика – математична дисципліна, що використовує методи математики для побудови та вивчення моделей обробки, передачі та використання інформації, вона створює той теоретичний фундамент, на якому будується вся будівля інформатики.

Кібернетика - наука про управління в живих, неживих та штучних системах. Кібернетика може розглядатися як прикладна інформатика в галузі створення та використання автоматичних або автоматизованих систем управління різного ступеня складності: від керування окремим об'єктом (верстатом, промисловою установкою, автомобілем тощо) – до найскладніших систем керування цілими галузями промисловості, банківськими системами, системами зв'язку та навіть спільнотами людей. Найбільш активно розвивається технічна кібернетика, результати якої використовуються для управління в промисловості та науці.

Програмування – сфера діяльності, спрямовану створення окремих програм і пакетів прикладних програм, розробку мов програмування, створення операційних систем, організацію взаємодії комп'ютерів з допомогою протоколів зв'язку.

Штучний інтелект, мета робіт у галузі якого спрямована на розкриття таємниці творчої діяльності людей, їх здатності до оволодіння навичками, знаннями та вміннями. Дослідження в галузі штучного інтелекту необхідні при створенні роботів, створенні баз знань та експертних на основі цих баз знань систем, застосування яких необхідне і в юридичній діяльності.

Інформаційні системи – система, призначена для зберігання, пошуку та видачі інформації на запит користувачів. У юридичній діяльності прикладом таких систем є правові інформаційні системи "Кодекс", "Гарант", "Консультант", інформаційні системи для зберігання та пошуку різних обліків (дактилоскопічний, прізвищний, пулегільзотеки, викрадених та виявлених речей та ін.). Завдання переведення всіх обліків в електронну форму та організація доступу до них через обчислювальну мережу нині дуже актуальна.

Обчислювальна техніка – самостійний напрямок, у якому частина завдань немає прямого відношення до інформатики (мікроелектроніка), проте під час розробки, проектуванні та виробництві ЕОМ найширше використовуються досягнення інформатики.

Захист інформації – сфера діяльності, спрямовану узагальнення прийомів, розробку методів і засобів захисту даних.

Історично слово інформатика походить від французького слова Informatique, утвореного внаслідок поєднання термінів Information (інформація) та Automatique (автоматика). Незважаючи на широке використання терміну інформатика в низці країн Східної Європи, у більшості країн Західної Європи та США використовується інший термін – Computer Science (наука про засоби обчислювальної техніки).

Як джерела інформатики прийнято називати дві науки: документалістику і кібернетику. Документалістика, предметом якої було вивчення раціональних засобів та методів підвищення ефективності документообігу, сформувалася наприкінці XIX століття у зв'язку з бурхливим розвитком виробничих відносин. Її розквіт припав на 20 – 30-ті роки XX ст.

Найбільш близька до інформатики технічна наука кібернетика (kyberneticos) - майстерний в управлінні, основи якої були закладені в 1948 американським математиком Норбертом Вінером.

Цікаво, що вперше термін кібернетика запровадив французький фізик Андре Марі Ампер у першій половині ХІХ ст. Він займався розробкою єдиної системи класифікації всіх наук і позначив цим терміном гіпотетичну науку про управління, якої на той час не існувало, але яка, на його думку, мала існувати.

Предметом кібернетики є принципи побудови та функціонування систем автоматичного управління, а основними завданнями – методи моделювання процесів прийняття рішень, зв'язок між психологією людини та математичною логікою, зв'язок між інформаційним процесом окремого індивідуума та інформаційними процесами у суспільстві, розробка принципів та методів штучного інтелекту. На практиці кібернетика у багатьох випадках спирається на ті ж програмні та апаратні засоби обчислювальної техніки, що й інформатика, а інформатика, у свою чергу, запозичує у кібернетики математичну та логічну базу для розвитку цих засобів.

Даними називають інформацію, коли наголошують на тому, що вона надходить як вхідні параметри деякого алгоритму обробки. Дані - від слова “дано”, як і у записи умови завдання записуємо “дано” і “знайти”.

Цей термін часто вживається, коли йдеться про комп'ютерні системи. Одні й ті ж дані, записані в комп'ютерній пам'яті, можуть бути відображені в залежності від вибраної програми обробки або як графічна інформація, або символьна, або як звукова, або як цифрова.

Дані – це будь-які зареєстровані сигнали. Слово “інформація” частіше використовується у вужчому сенсі, ніж усе, що відбивається у матеріальному об'єкті внаслідок на нього іншого матеріального об'єкта. Передбачається, що отримання інформації дає можливість приймати рішення, діяти, здійснювати вибір або поповнити (і/або реструктурувати) свою систему знань. Якщо отримані дані не призводять ні до чого з перерахованого, то з суб'єктивної точки зору вважається, що для одержувача вони не несуть інформації, хоча і займають певний обсяг його пам'яті.

Говорячи про інформацію та її властивості, зазвичай мають на увазі один із трьох аспектів:

Технічний - точність, надійність, швидкість передачі сигналів, обсяг, який займає у пам'яті зареєстрованими сигналами, способи реєстрації сигналів. У цьому аспекті інформація = дані, і ніяк не враховується її корисність для одержувача або її зміст. Це інформація в широкому загальному для всієї матерії сенсі, інформація в аспекті сприйняття, зберігання, передачі.

Прагматичний – наскільки ефективно інформація впливає на поведінку одержувача. У цьому аспекті говорять про корисність та цінність інформації. У певних випадках цінність інформації стає негативною, а інформація стає дезінформацією. Це інформація щодо управління поведінкою.

Семантичний – передача сенсу за допомогою кодів. Семантичною називається інформація, що активізує образи, що вже є в тезаурусі одержувача (пізнавана) або що вносить зміни до його тезаурусу (системи знань). Це інформація щодо аспекти знань.

Малюнок 5

Процес, внаслідок якого здійснюється прийом, передача (обмін), перетворення та використання інформації. За допомогою органів чуття люди сприймають інформацію, осмислюють її і на підставі свого досвіду, наявних знань, інтуїції приймають певні рішення. Ці рішення втілюються у реальні дії, які різною мірою перетворять навколишній світ. Інформаційні процеси протікають у людському суспільстві, а й у рослинному світі.

Забезпечити належний рівень інформаційної культури покликана насамперед така дисципліна, як інформатика. Адже її компетенцію спочатку входять: комп'ютерні інформаційні технології, інформаційні системи, сучасні засоби та методи обробки інформації, системи штучного інтелекту, комп'ютерні комунікації.

5.Місце інформатики у системі наук

Розглянемо місце науки інформатики у традиційно сформованій системі наук (технічних, природних, гуманітарних тощо.). Зокрема, це дозволило б знайти місце загальноосвітнього курсу інформатики серед інших навчальних предметів.

Нагадаємо, що за визначенням А.П.Єршова інформатика є фундаментальною природничою наукою. Академік Б.Н.Наумов визначав інформатику як природничу науку, що вивчає загальні властивості інформації, процеси, методи та засоби її обробки (збір, зберігання, перетворення, переміщення, видача). 1

Природні науки – фізика, хімія, біологія та інші – мають справу з об'єктивними сутностями світу, що існують незалежно від нашої свідомості. Віднесення до них інформатики відображає єдність законів обробки інформації в системах різної природи - штучних, біологічних, суспільних.

Однак багато вчених підкреслюють, що інформатика має характерні риси та інших груп наук - технічних та гуманітарних (або суспільних).

Риси технічної науки надають інформатиці її аспекти, пов'язані зі створенням та функціонуванням машинних систем обробки інформації. Так, академік А.А.Дородніцин визначає склад інформатики як три нерозривно та суттєво пов'язані частини: технічні засоби, програмні та алгоритмічні. Початкове найменування шкільного предмета "Основи інформатики та обчислювальної техніки" в даний час змінено на "Інформатика" (що включає розділи, пов'язані з вивченням технічних, програмних та алгоритмічних засобів). Науці інформатиці притаманні і деякі риси гуманітарної (суспільної) науки, що зумовлено її внеском у розвиток та вдосконалення соціальної сфери. Таким чином, інформатика є комплексною міждисциплінарною галуззю наукового знання.

6.Інформатика як єдність науки та технології

Малюнок 6

Інформатика – не лише «чиста наука». У неї, безумовно, є наукове ядро, але важлива особливість інформатики – найширші додатки, що охоплюють багато видів людської діяльності: виробництво, управління, науку, освіту, проектні розробки, торгівлю, фінансову сферу, медицину, криміналістику, охорону навколишнього середовища та інших. І, можливо, головне їх – вдосконалення соціального управління з урахуванням нових інформаційних технологій.

Як наука, інформатика вивчає загальні закономірності, властиві інформаційним процесам (у найширшому значенні цього поняття). Коли розробляють нові носії інформації, канали зв'язку, прийоми кодування, візуального відображення інформації та багато іншого, конкретна природа цієї інформації майже не має значення. Для розробника системи управління базами даних важливі загальні принципи організації та ефективність пошуку даних, а не те, які конкретно дані будуть закладені в базу численними користувачами. Ці загальні закономірності є предметом інформатики як науки.

Об'єктом додатків інформатики є різні науки і галузі практичної діяльності, котрим вона стала безперервним джерелом найсучасніших технологій, званих часто «нові інформаційні технології». Різноманітні інформаційні технології, що функціонують у різних видах людської діяльності (управлінні виробничим процесом, проектуванні, фінансових операціях, освіті тощо), маючи спільні риси, водночас суттєво різняться між собою.

Перерахуємо найбільш вражаючі реалізації інформаційних технологій.

АСУ – автоматизовані системи управління – комплекс технічних та програмних засобів, які у взаємодії з людиною організують управління об'єктами у виробництві чи громадській сфері. Наприклад, в освіті використовуються системи АСУ-ВНЗ.

АСУТП – автоматизовані системи керування технологічними процесами. Наприклад, така система керує роботою верстата з числовим програмним керуванням (ЧПУ), процесом запуску космічного апарату тощо.

АСНІ – автоматизована система наукових досліджень – програмно-апаратний комплекс, у якому наукові прилади пов'язані з комп'ютером, вводять у нього дані вимірювань автоматично, а комп'ютер здійснює обробку цих даних і представлення в найзручнішою для дослідника формі.

АОС – автоматизована навчальна система. Існують системи, які допомагають учням освоювати новий матеріал, контролюють знання, допомагають викладачам готувати навчальні матеріали і т.д.

САПР – система автоматизованого проектування – програмно-апаратний комплекс, який у взаємодії з людиною (конструктором, інженером-проектувальником, архітектором тощо) дозволяє максимально ефективно проектувати механізми, будівлі, вузли складних агрегатів та ін.

Слід згадати також діагностичні системи в медицині, системи організації продажу квитків, системи ведення бухгалтерсько-фінансової діяльності, системи забезпечення редакційно-видавничої діяльності – спектр застосування інформаційних технологій є надзвичайно широким.

З розвитком інформатики виникає питання про її взаємозв'язок та розмежування з кібернетикою. У цьому потрібно уточнення предмета кібернетики, суворіше його тлумачення. Інформатика та кібернетика мають багато спільного, заснованого на концепції управління, але мають об'єктивні відмінності. Один із підходів розмежування інформатики та кібернетики – віднесення до галузі інформатики досліджень інформаційних технологій не в будь-яких кібернетичних системах (біологічних, технічних тощо), а лише у соціальних системах. У той час як за кібернетикою зберігаються дослідження загальних законів руху інформації у довільних системах, інформатика, спираючись на цей теоретичний фундамент, вивчає конкретні способи та прийоми переробки, передачі, використання інформації. Втім, багатьом сучасним вченим такий поділ є штучним, і вони просто вважають кібернетику однією зі складових інформатики.

7. Зв'язок інформатики з іншими науками

Малюнок 7

Інформатика використовує методи математики для побудови та вивчення моделей обробки, передачі та використання інформації. Можна стверджувати, що математика створює той теоретичний фундамент, де будується весь будинок інформатики.

Особливого значення в інформатиці має такий розділ математики, як математична логіка.

Математична логіка розробляє методи, що дозволяють використовувати досягнення логіки для аналізу різних процесів, у тому числі інформаційних, за допомогою комп'ютерів. Теорія алгоритмів, теорія паралельних обчислень, теорія мереж та інші науки беруть свій початок у математичній логіці та активно використовуються в інформатиці.

Використовуючи логічні операції, можна здійснити моделювання логічної структури правової норми. Мета моделювання – виявити логічні (включаючи латентні) зв'язки правової норми. Дана формалізація мови права дозволяє промоделювати та проаналізувати правові норми за допомогою такого нового класу автоматизованих систем правової інформації, як експертні системи.

За оцінками фахівців, прогрес інформатики значною мірою буде зумовлений розвитком її математичної бази.

Зв'язок правової інформатики з технічними науками реалізується по лінії активного використання потреб юридичної науки і практики сучасних ЕОМ та забезпечення автоматизації різних процесів. У свою чергу, використання ЕОМ спирається на залучення до сфери інтересів правової інформатики апарату формальної логіки та математики, без чого неможлива формалізація правових норм перед введенням їх на згадку про ЕОМ.

Інформатика та правова інформатика тісно пов'язані з теоріями інформації.

Теорією інформації називається наука, що вивчає кількісні закономірності, пов'язані з отриманням, передачею, обробкою та зберіганням інформації. Виникнувши у 40-х роках XX ст. з практичних завдань теорії зв'язку, теорія інформації нині стає необхідним математичним апаратом щодо різноманітних інформаційних процесів, особливо процесів управління. Отримання, обробка, передача та зберігання різноманітних інформації - неодмінні умови роботи будь-якої керуючої системи. Найпростіший випадок - передача інформації як команд від керуючого органу (пристрою) до виконавчому. Більш складний випадок той, що ми маємо на практиці: замкнутий контур управління, в якому після прямої передачі команд інформація про результати виконання команд передається назад керуючому органу каналами так званого "зворотного зв'язку".

Будь-яка інформація, щоб бути переданою, повинна бути закодована як сигнали, за допомогою яких передається інформація.

Завданнями теорії інформації є:

віднайдення найбільш економних методів кодування, що дозволяють передати задану інформацію за допомогою мінімальної кількості символів;

визначення пропускної спроможності каналу зв'язку, щоб передача інформації від джерела до органу, що приймає, йшла без затримок і спотворень;

визначення обсягу пристроїв, що запам'ятовують, призначених для зберігання інформації.

Щоб вирішити поставлені завдання необхідно, перш за все, навчитися вимірювати кількісний обсяг інформації, що передається, пропускну здатність каналів зв'язку та їх чутливість до перешкод (спотворень).

Іноді помилково у літературі назва " теорія інформації " використовується позначення інформатики. Корінна відмінність між цими науками полягає в тому, що теорія інформації, ігноруючи зміст повідомлення, що передається, досліджує можливості його передачі по системах зв'язку з найменшими спотвореннями, а інформатика основну увагу приділяє змісту інформації та її використанню.

В останні десятиліття минулого століття було створено та активно розвивається нова наукова дисципліна – інформаціологія. Послідовники інформаціології розглядають її не просто як науку, а як "єдину генералізаційну ідеологію життєдіяльності, злагоди, миру та науково-технічного прогресу всього людства" 2 . Відповідно до положень цієї науки інформація є загальною генеративною основою Всесвіту. Завдяки інформації з'явився Всесвіт - виникли галактики, планети, у тому числі Земля та життя на ній. Предметом інформаціології є дослідження інформаційних макро та мікродинамічних процесів та явищ, що відбуваються в природі та суспільстві у взаємовідносинах, взаємозв'язках та взаємодіях з уречевленими, неуречевленими та вакуумними атрибутами матеріалізації та дематеріалізації, а також процесів рецепції, передачі, зберігання, обробки, візуалізації.

Інформатика розглядається у рамках цього підходу як складова інформаціології. Будь-яких суворих теоретичних доказів та прикладів практичної реалізації запропонованих формулювань дотепер не опубліковано. У зв'язку з цим кількість послідовників цієї теорії вкрай нечисленна.

Висновок

Малюнок 8

У цьому рефераті ми вивчили застосування інформатики під управлінням. Інформаційні технології займають все більшого місця в нашому житті. Вони проникають у всі верстви життя людського суспільства і значно полегшують його існування. Наприклад, вже мало хто уявляє собі життя без глобальної мережі Інтернет.

Докладніше розглянуті інформаційні системи у муніципальному управлінні. І є надія на те, що впровадження цих систем дозволить покращити роботу адміністрацій, мерій та інших керівних служб міст Росії.

Список ілюстрацій

Малюнок 1 3

Малюнок 2 5

Малюнок 3 6

Малюнок 4 8

Малюнок 5 11

Малюнок 6 13

Малюнок 7 15

Малюнок 8 18

1 Уточнимо, що таке фундаментальна наука і що таке наука. До фундаментальних прийнято відносити ті науки, основні поняття яких мають загальнонауковий характер, використовуються в багатьох інших науках та видах діяльності. Немає, наприклад, сумнівів у фундаментальності таких різних наук як математика і філософія. У цьому ряду і інформатика, оскільки поняття " інформація " , " процеси обробки інформації " безсумнівно мають загальнонаукову значимість.

2 Білл Гейтс