Понятие и сущность информатики

Введение 

       В середине ХХ века появляется новое  научное направление – информатика.

       Информатика – это наука, изучающая все  аспекты получения, хранения, преобразования, передачи и использования информации.  
Подобно тому, как математика состоит из множества различных математических дисциплин (алгебра, геометрия, теории чисел, теории функции и д.р.), информатика – это множество различных дисциплин, объединенных общим предметом изучения – информацией. К их числу относиться: теория информации, кибернетика, программирование, математическая лингвистика, теория алгоритмов и многие другие.

       Развитию  информатики послужило одно из самых  значительных достижений ХХ века –  создание электронно-вычислительных машин (компьютеров).  
            ЭВМ – это универсальное техническое средство для работы с информацией.  
            Современную информатику можно назвать компьютерной информатикой. В ней ЭВМ выступает одновременно как инструмент для работы с информацией и как объект изучения и совершенствования. 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Классификация по назначению

      Классификация по назначению — один из наиболее ранних методов классификации. Он связан с  тем, как компьютер применяется. По этому принципу различают большие  ЭВМ (электронно-вычислительные машины), мини-ЭВМ, микро-ЭВМ и персональные компьютеры, которые, в свою очередь, подразделяют на массовые, деловые, портативные, развлекательные и рабочие станции. 

1. Большие ЭВМ.

       Это самые мощные компьютеры. Их применяют  для обслуживания очень крупных  организаций и даже целых отраслей народного хозяйства. За рубежом  компьютеры этого класса называют мэйнфреймами (mainframe). В России за ними закрепился термин большие ЭВМ. Штат обслуживания большой ЭВМ составляет до многих десятков человек. На базе таких суперкомпьютеров создают вычислительные центры, включающие в себя несколько отделов или групп.

      Центральный процессор — основной блок ЭВМ, в  котором непосредственно и происходит обработка данных и вычисление результатов. Обычно центральный процессор представляет собой несколько стоек аппаратуры и размещается в отдельном  помещении, в котором соблюдаются  повышенные требования по температуре, влажности, защищенности от электромагнитных помех, пыли и дыма.

      Группа  системного программирования занимается разработкой, отладкой и внедрением программного обеспечения, необходимого для функционирования самой вычислительной системы. Работников этой группы называют системными программистами. Они должны хорошо знать техническое устройство всех компонентов ЭВМ, поскольку  их программы предназначены в  первую очередь для управления физическими  устройствами. Системные программы обеспечивают взаимодействие программ более высокого уровня с оборудованием, то есть группа системного программирования обеспечивает программно-аппаратный интерфейс вычислительной системы.

      Группа  прикладного программирования занимается созданием программ для выполнения конкретных операций с данными. Работников этой группы называют прикладными программистами. В отличие от системных программистов  им не надо знать техническое устройство компонентов ЭВМ, поскольку их программы  работают не с устройствами, а с  программами, подготовленными системными программистами. С другой стороны, с  их программами работают пользователи, то есть конкретные исполнители работ. Поэтому можно говорить о том, что группа прикладного программирования обеспечивает пользовательский интерфейс  вычислительной системы.

      Группа  подготовки данных занимается подготовкой  данных, с которыми будут работать программы, созданные прикладными  программистами. Во многих случаях  сотрудники этой группы сами вводят данные с помощью клавиатуры, но они могут  выполнять и преобразование готовых  данных из одного вида в другой. Так, например, они могут получать иллюстрации, нарисованные художниками на бумаге, и преобразовывать их в электронный  вид с помощью специальных  устройств, называемых сканерами.

      Группа  технического обеспечения занимается техническим обслуживанием всей вычислительной системы, ремонтом и  наладкой устройств, а также подключением новых устройств, необходимых для  работы прочих подразделений.

      Группа  информационного обеспечения обеспечивает технической информацией все  прочие подразделения вычислительного  центра по их заказу. Эта же группа создает  и хранит архивы ранее разработанных  программ и накопленных данных. Такие  архивы называют библиотеками программ или банками данных.

      Отдел выдачи данных получает данные от центрального процессора и преобразует их в  форму, удобную для заказчика. Здесь  информация распечатывается на печатающих устройствах (принтерах) или отображается на экранах дисплеев.

      Большие ЭВМ отличаются высокой стоимостью оборудования и обслуживания, поэтому  работа таких суперкомпьютеров организована по непрерывному циклу. Наиболее трудоемкие и продолжительные вычисления планируют  на ночные часы, когда количество обслуживающего персонала минимально. В дневное  время ЭВМ исполняет менее  трудоемкие, но более многочисленные задачи. При этом для повышения  эффективности компьютер работает одновременно с несколькими задачами и, соответственно, с несколькими  пользователями. Он поочередно переключается  с одной задачи на другую и делает это настолько быстро и часто, что у каждого пользователя создается  впечатление, будто компьютер работает только с ним. Такое распределение  ресурсов вычислительной системы носит  название принципа разделения времени. 

2. Мини  – ЭВМ

      От  больших ЭВМ компьютеры этой группы отличаются уменьшенными размерами  и, соответственно, меньшей производительностью  и стоимостью. Такие компьютеры используются крупными предприятиями, научными учреждениями и некоторыми высшими учебными заведениями, сочетающими учебную деятельность с научной.

      Мини-ЭВМ  часто применяют для управления производственными процессами. Например, в механическом цехе компьютер может  поддерживать ритмичность подачи заготовок, узлов и комплектующих на рабочие  места, управлять гибкими автоматизированными  линиями и промышленными роботами, собирать информацию с инструментальных постов технического контроля и сигнализировать  о необходимости замены изношенных инструментов и приспособлений, готовить данные для станков с числовым программным управлением, а также своевременно информировать цеховые и заводские службы о необходимости выполнения мероприятий по переналадке оборудования.

      Тот же компьютер может сочетать управление производством с другими задачами. Например, он может помогать экономистам  в осуществлении контроля за себестоимостью продукции, нормировщикам в оптимизации  времени технологических операций, конструкторам в автоматизации  проектирования станочных приспособлений, бухгалтерии в осуществлении  учета первичных документов и  подготовки регулярных отчетов для  налоговых органов. Для организации  работы с мини-ЭВМ тоже требуется  специальный вычислительный центр, хотя и не такой многочисленный, как для больших ЭВМ. 

3. Микро – ЭВМ

      Компьютеры  данного класса доступны многим предприятиям. Организации, использующие микро-ЭВМ, обычно не создают вычислительные центры. Для обслуживания такого компьютера им достаточно небольшой вычислительной лаборатории в составе нескольких человек. В число сотрудников  вычислительной лаборатории обязательно  входят программисты, хотя напрямую разработкой  программ они не занимаются. Необходимые  системные программы обычно покупают вместе с микроЭВМ, а разработку нужных прикладных программ заказывают более крупным вычислительным центрам  или специализированным организациям.

      Программисты  вычислительной лаборатории занимаются внедрением приобретенного или заказанного  программного обеспечения, выполняют  его доводку и настройку, согласовывают  его работу с другими программами  и устройствами компьютера. Хотя программисты этой категории и не разрабатывают  системные и прикладные программы, они могут вносить в них изменения, создавать или изменять отдельные фрагменты. Это требует высокой квалификации и универсальных знаний. Программисты, обслуживающие микро-ЭВМ, часто сочетают в себе качества системных и прикладных программистов одновременно.

      Несмотря  на относительно невысокую производительность по сравнению с большими ЭВМ, микро-ЭВМ  находят применение и в крупных  вычислительных центрах. Там им поручают вспомогательные операции, для которых  нет смысла использовать дорогие  суперкомпьютеры. К таким задачам, например, относится предварительная  подготовка данных. 

4. Персональные  компьютеры

           Эта категория компьютеров  получила особо бурное развитие в  течение последних двадцати лет. Из названия видно, что такой компьютер  предназначен для обслуживания одного рабочего места. Как правило, с персональным компьютером работает один человек. Несмотря на свои небольшие размеры  и относительно невысокую стоимость, современные персональные компьютеры обладают немалой производительностью. Многие современные персональные модели превосходят большие ЭВМ 70-х годов, мини-ЭВМ 80-х годов и микро-ЭВМ  первой половины 90-х годов. Персональный компьютер (Personal Computer, PC) вполне способен удовлетворить большинство потребностей малых предприятий и отдельных лиц.

           Особенно широкую  популярность персональные компьютеры получили после 1995 года в связи с  бурным развитием Интернета. Персонального  компьютера вполне достаточно для использования  всемирной сети в качестве источника  научной, справочной, учебной, культурной и развлекательной информации. Персональные компьютеры являются также удобным  средством автоматизации учебного процесса по любым дисциплинам, средством  организации дистанционного (заочного) обучения и средством организации досуга. Они вносят большой вклад не только в производственные, но и в социальные отношения. Их нередко используют для организации надомно трудовой деятельности, что особенно важно в условиях безработицы.

           До последнего времени  модели персональных компьютеров условно  рассматривали в двух категориях: бытовые ПК и профессиональные ПК. Бытовые модели, как правило, имели  меньшую производительность, но в  них были приняты особые меры для  работы с цветной графикой и звуком, чего не требовалось для профессиональных моделей. В связи с достигнутым  в последние годы резким удешевлением средств вычислительной техники, границы  между профессиональными и бытовыми моделями в значительной степени  стерлись, и сегодня в качестве бытовых нередко используют высокопроизводительные профессиональные модели, а профессиональные модели, в свою очередь, комплектуют  устройствами для воспроизведения  мультимедийной информации, что ранее  было характерно для бытовых устройств.

           Под термином мультимедиа  подразумевается сочетание нескольких видов данных в одном документе (текстовые, графические, музыкальные  и видеоданные) или совокупность устройств для воспроизведения  этого комплекса данных.

           Начиная с 1999 года в  области персональных компьютеров  начинает действовать международный  сертификационный стандарт — спецификация РС99. Он регламентирует принципы классификации  персональных компьютеров и оговаривает  минимальные и рекомендуемые  требования к каждой из категорий. Новый  стандарт устанавливает следующие  категории персональных компьютеров:

           • Consumer PC (массовый ПК);

           • Office PC (деловой ПК);

           • Mobile PC (портативный ПК);

           • Workstation PC (рабочая станция);

           • Entertainmemt PC (развлекательный ПК).

           Согласно спецификации РС99 большинство персональных компьютеров, присутствующих в настоящее время  на рынке, попадают в категорию массовых ПК. Для деловых ПК минимизированы требования к средствам воспроизведения  графики, а к средствам работы со звуковыми данными требования вообще не предъявляются. Для портативных  ПК обязательным является наличие средств  для создания соединений удаленного доступа, то есть средств компьютерной связи. В категории рабочих станций  повышены требования к устройствам  хранения данных, а в категории  развлекательных ПК — к средствам  воспроизведения графики и звука.