Информатика и информационные технологии

ВВОДНАЯ ЛЕКЦИЯ 1. ИНФОРМАТИКА  И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ  

Информатика – научно-практическое направление, занимающееся изучением методов и способов накопления, обработки и передачи информации с помощью ЭВМ (компьютера) и других технических средств.  

Основная цель информатики – создание материально-технической базы для удовлетворения информационных потребностей промышленной и деловой сфер, органов государственного управления и других областей общественной деятельности.  

Слово «информация» (от латинского “informatio” –осведомление, изложение, разъяснение) означает сообщение о каком-либо событии, объекте, явлении и т.д.

Информация относится  к абстрактным однозначно неопределяемым понятиям.  

В теории информации используется следующее определение:

Информация – сведения, которые должны снять в некоторой степени существующую до их получения неопределенность в понимании объекта у получателя информации.   

Данные (data) – информация, представленная в формализованном виде.   

Компьютер – универсальное средство хранения и обработки данных.

 

Бит (bit - binary digit) – количество информации, уменьшающее неопределенность ровно в два раза и содержащееся в сообщении с двумя возможными равновероятными исходами типа «да» или «нет». Бит является основной единицей измерения количества информации.  

Экономическая информация является важной компонентой управленческой информации и отражает социально - экономические процессы в сфере производства и в непроизводственной сфере.  

Основные особенности экономической информации:  

·        использование количественных величин и цифровых значений;

·        возможность многократного использования – цикличность;

·        отражение в материальных носителях – в документах, на машинных магнитных носителях, передача по каналам связи;

·        объемность.  

По отношению к  процессам обработки и хранения различают следующие виды экономической  информации: исходную, производную, промежуточную, результирующую.  

С точки зрения отражаемых функций управления экономическая  информация подразделяется на плановую, прогнозную, нормативную, конструкторско-технологическую, учетную, финансовую.  

Код (code) – правило, описывающее отображение одного набора знаков в другой (стандартный).  

Кодирование – операция отождествления символов одного кода с символами другого кода.  

Двоичное кодирование  – кодирование двумя символами. В компьютере кодирование осуществляется двумя символами «0» и «1», т.е. в один бит может быть записана одна цифра – «0» или «1».   

В памяти компьютера для хранения одного символа отводится 1 байт = 8 бит. Восьмиразрядным двоичным кодом можно закодировать 256 символов.   

Пример двоичного  кодирования символов в Американском стандартном коде для обмена информацией (ASCII):  

0 – 0011 0000, 1 – 0011 0001,

А – 0100 0001, + - 0010 1011  

Теоретический аспект информатики – методология информационной деятельности в условиях массовой компьютеризации.   

Практический аспект информатики – информационная технология эффективного применения комплекса технических средств для конкретных приложений.  

Информационная технология – это система методов и способов сбора, накопления, хранения, поиска, обработки, передачи и выдачи информации.  

Информационная технология решения экономических задач интегрирует различные технологии и состоит из следующих процедур:  

·        сбор и регистрация информации;

·        передача информации к месту обработки;

·        машинное кодирование информации;

·        хранение и поиск данных;

·        вычислительная обработка данных;

·        тиражирование и использование информации.  

Технология электронной обработки информации с помощью вычислительной техники – это процесс выполнения взаимосвязанных операций, производимых в установленной последовательности с целью преобразования исходной (первичной) информации в результирующую.   

Контрольные вопросы:  

1.     Что изучает информатика?

2.     Каковы теоретический и практический аспекты информатики?

3.     В чем состоит взаимосвязь информации и данных?

4.     Какие основные особенности и виды имеет экономическая информация?

5.     Что представляет собой операция кодирования информации?

6.     Что такое бит и байт?

7.     Что такое двоичное кодирование?

8.     Что такое информационная технология?

9.     Какие основные процедуры включает в себя информационная технология решения экономических задач?

10.           Что такое технология электронной обработки информации?

ЕКЦИЯ 2. ТЕХНИЧЕСКИЕ  И ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ  

Структурная и функциональная организация ЭВМ   

Обработка информации и представление результатов  обработки в удобном для восприятия виде  осуществляется с помощью  вычислительной техники:  

·        электронно-вычислительных машин (ЭВМ);

·        вычислительных систем (ВС);

·        вычислительных сетей.  

Электронная вычислительная машина (компьютер) – комплекс технических средств, построенный на электронных элементах и предназначенный для автоматизации процесса накопления и обработки информации.   

Обобщенная структурная  схема ЭВМ состоит из следующих  основных функциональных блоков:  

·        устройство ввода информации (Увв);

·        запоминающее устройство (ЗУ);

·        арифметико-логическое устройство (АЛУ);

·        устройство управления (УУ);

·        устройство вывода информации (Увыв).  

Основные устройства ввода информации – клавиатура, манипулятор мышь, сканер (для ввода изображений с бумаги или слайдов), дигитайзер (для ввода контурных изображений).  

Запоминающее устройство предназначено для хранения программ и данных, необходимых для решения задачи, а также промежуточных и окончательных результатов вычислений.  

Память компьютера по функциональному назначению и  способу организации делится  на внутреннюю и внешнюю.  

Основные единицы измерения объема памяти компьютера:  

 

 

Внешняя память состоит  из оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ).  

ОЗУ или RAM (Random Access Memory – Память с произвольным доступом) служит для хранения информации (программ и данных) во время ее непосредственной обработки. В любой момент времени можно обратиться к произвольно выбранной ячейке ОЗУ. Оперативная память имеет высокое быстродействие, сравнительно небольшую емкость (не менее 64-х Мбайт) и энергозависима, т.е. информация в ней стирается при отключении электропитания.    

ПЗУ или ROM (Read Only Memory – Память только для чтения) содержит неизменную служебную информацию, используемую для автоматической проверки работоспособности компьютера при включении электропитания, загрузки с диска программ, обеспечивающих работу компьютера, и выполнения основных операций ввода-вывода. ПЗУ энергонезависимо.   

Внешняя память (магнитные диски и ленты) используется для длительного хранения больших объемов информации. Она имеет сравнительно невысокую скорость работы, практически неограниченный объем и энергонезависима.  

АЛУ выполняет арифметические операции над числами и логические операции обработки кодов чисел  с помощью булевой алгебры.  

УУ определяет последовательность выполнения операций в процессе решения  задачи и контролирует взаимодействие устройств компьютера.  

Центральный процессор (ЦП) – это совокупность устройства управления, арифметико-логического устройства и внутренней памяти. Основные компании (фирмы) производители микропроцессоров: Intel, AMD, Cyrix, IDT и др.  

Все компоненты компьютера соединяются между собой через  стандартные интерфейсы – способы соединения и взаимодействия объектов (ISA, EISA, PCI, AGP, IEEE1394 и др.)  

Вычислительный процесс  на ЭВМ осуществляется на основе принципа программного управления.  

Основными устройствами вывода информации (Увыв) являются дисплей, принтер, плоттер (графопостроитель). Информацию также можно выводить на большой экран через специальный проектор.  

Программное обеспечение ЭВМ  

Программа – конечная последовательность предписаний (команд, инструкций) с указанием порядка их выполнения, обеспечивающая решение задачи.   

Научно-технический  прогресс и развитие вычислительной техники привели к необходимости  в определении общих способов формирования и единообразного решения  классов задач управления на основе разработки комплексов универсальных  алгоритмов.  

Алгоритм – конечная система указаний, адресованных исполнителю (человеку или компьютеру), однозначно задающих процесс последовательного  решения задач.   

Алгоритмический принцип  лежит в основе работы компьютера, т.к.  программа решения задачи на компьютере пишется на базе соответсвующего алгоритма.  

Машинный алгоритм должен обладать следующими свойствами:   

·        детерминированность – однозначность и точность указаний алгоритма;

·        дискретность – возможность разделения алгоритмического процесса на отдельные элементарные этапы-шаги;

·        результативность – завершение работы алгоритма за конечное число шагов при любых допустимых исходных данных;

·        массовость – возможность применения алгоритма для решения множества задач данного класса.  

Существует несколько  способов описания алгоритмов: словесный, формульно-словесный, графический и др.   

При построении алгоритмов любой сложности используются три  основных вида алгоритмических структур: линейная, разветвляющаяся и циклическая.   

Основные этапы технологического процесса решения задач с помощью компьютера:   

·        постановка задачи;

·        математическое описание (моделирование) и выбор метода решения;