Что такое информатика?

Содержание материала

Информатика — это

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

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

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

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

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

Мультимедийное приложение

Давайте теперь посмотрим на различные области применения мультимедиа. Поля описаны вкратце ниже —

Цифровая библиотека

Необходимость физического присутствия в библиотеке больше не нужна. Библиотеки могут быть доступны из Интернета также. Оцифровка помогла библиотекам выйти на этот уровень развития.

Читайте также: Что такое числовая дробь

Электронное обучение

Сегодня большинство учреждений (как государственных, так и частных) используют такие технологии для обучения людей.

Съемки фильмов

Большинство спецэффектов, которые мы видим в любом фильме, происходит только благодаря мультимедийным технологиям.

Видео игры

Видеоигры являются одним из самых интересных творений мультимедийных технологий. Видеоигры очаровывают не только детей, но и взрослых.

Мультимедийная конференция

Люди могут организовывать личные, а также деловые встречи онлайн с помощью технологии мультимедийных конференций.

E-магазины

Мультимедийные технологии создали виртуальную арену для электронной коммерции.

Развитие компьютерных технологий коренным образом изменило мир; в результате большинство работ, будь то вопрос национальной системы безопасности или покупки обуви в Интернете, все зависит от компьютера.

Такая повышенная зависимость также поднимает проблему безопасности, поскольку большая часть данных в настоящее время хранится в компьютерной системе.

Ваши компьютерные системы хранят различные виды данных, и, следовательно, если они не защищены, то у вас могут возникнуть большие проблемы.

Видео

Компьютерные поколения

Давайте теперь обсудим развитие компьютерных технологий в разных поколениях.

Первое поколение

Период с 1940 по 1956 год примерно считается первым поколением компьютеров.
Компьютеры первого поколения были разработаны с использованием вакуумной трубки или термоэлектронной машины.
Читайте также: Использование ИКТ на уроках
Ввод этой системы был основан на перфокартах и бумажной ленте; однако вывод отображался на распечатках.
Компьютеры первого поколения работали на двоичном коде (т. Е. На языке 0-1). Примеры: ENIAC, EDVAC и т. Д.

Период с 1940 по 1956 год примерно считается первым поколением компьютеров.

Компьютеры первого поколения были разработаны с использованием вакуумной трубки или термоэлектронной машины.

Ввод этой системы был основан на перфокартах и бумажной ленте; однако вывод отображался на распечатках.

Компьютеры первого поколения работали на двоичном коде (т. Е. На языке 0-1). Примеры: ENIAC, EDVAC и т. Д.

Второе поколение

Период с 1956 по 1963 год приблизительно считается периодом второго поколения компьютеров.
Компьютеры второго поколения были разработаны с использованием транзисторной технологии.
По сравнению с первым поколением размер второго поколения был меньше.
По сравнению с компьютерами первого поколения время, затрачиваемое компьютерами второго поколения, было меньше.

Период с 1956 по 1963 год приблизительно считается периодом второго поколения компьютеров.

Компьютеры второго поколения были разработаны с использованием транзисторной технологии.

По сравнению с первым поколением размер второго поколения был меньше.

По сравнению с компьютерами первого поколения время, затрачиваемое компьютерами второго поколения, было меньше.

Третье поколение

Период с 1963 по 1971 год грубо считается периодом третьего поколения компьютеров.
Компьютеры третьего поколения были разработаны с использованием технологии Integrated Circuit (IC).

Период с 1963 по 1971 год грубо считается периодом третьего поколения компьютеров.

Компьютеры третьего поколения были разработаны с использованием технологии Integrated Circuit (IC).

По сравнению с компьютерами второго поколения размер компьютеров третьего поколения был меньше.
По сравнению с компьютерами второго поколения вычислительное время, затрачиваемое компьютерами третьего поколения, было меньше.
Компьютер третьего поколения потреблял меньше энергии, а также выделял меньше тепла.
Стоимость обслуживания компьютеров в третьем поколении также была низкой.
Компьютерная система компьютеров третьего поколения была проще для коммерческого использования.

По сравнению с компьютерами второго поколения размер компьютеров третьего поколения был меньше.

По сравнению с компьютерами второго поколения вычислительное время, затрачиваемое компьютерами третьего поколения, было меньше.

Компьютер третьего поколения потреблял меньше энергии, а также выделял меньше тепла.

Стоимость обслуживания компьютеров в третьем поколении также была низкой.

Компьютерная система компьютеров третьего поколения была проще для коммерческого использования.

Четвертое поколение

Период с 1972 по 2010 год примерно считается четвертым поколением компьютеров.
Компьютеры четвертого поколения были разработаны с использованием микропроцессорной технологии.

Период с 1972 по 2010 год примерно считается четвертым поколением компьютеров.

Компьютеры четвертого поколения были разработаны с использованием микропроцессорной технологии.

К четвертому поколению компьютер стал очень маленьким, портативным.
Машина четвертого поколения начала выделять очень мало тепла.
Это намного быстрее и точность стала более надежной.
Стоимость производства снижена до очень низкой по сравнению с предыдущим поколением.
Он стал доступен и для простых людей.

К четвертому поколению компьютер стал очень маленьким, портативным.

Машина четвертого поколения начала выделять очень мало тепла.

Это намного быстрее и точность стала более надежной.

Стоимость производства снижена до очень низкой по сравнению с предыдущим поколением.

Он стал доступен и для простых людей.

Пятое поколение

Период с 2010 по настоящее время и далее примерно считается периодом пятого поколения компьютеров.
К тому времени поколение компьютеров классифицировалось только на основе аппаратного обеспечения, но технология пятого поколения также включала программное обеспечение.
Компьютеры пятого поколения имели высокую производительность и большой объем памяти.
Работа с компьютерами этого поколения была быстрой, и несколько задач можно было выполнять одновременно.
Некоторые из популярных передовых технологий пятого поколения включают в себя искусственный интеллект, квантовые вычисления, нанотехнологии, параллельную обработку и т. Д.

Период с 2010 по настоящее время и далее примерно считается периодом пятого поколения компьютеров.

К тому времени поколение компьютеров классифицировалось только на основе аппаратного обеспечения, но технология пятого поколения также включала программное обеспечение.

Компьютеры пятого поколения имели высокую производительность и большой объем памяти.

Работа с компьютерами этого поколения была быстрой, и несколько задач можно было выполнять одновременно.

Некоторые из популярных передовых технологий пятого поколения включают в себя искусственный интеллект, квантовые вычисления, нанотехнологии, параллельную обработку и т. Д.

Сбор, обработка и обработка собранных данных для требуемого использования называется обработкой данных. Это техника, обычно выполняемая компьютером; процесс включает в себя поиск, преобразование или классификацию информации.

Однако обработка данных во многом зависит от следующих факторов:

Объем данных, которые необходимо обработать
Сложность операций обработки данных
Емкость и встроенная технология соответствующей компьютерной системы
Технические навыки
Временные ограничения

Кодирование текста

Множество символов, используемых при записи текста, называется алфавитом. Количество символов в алфавите называется его мощностью.

Для представления текстовой информации в компьютере чаще всего используется алфавит мощностью 256 символов. Один символ из такого алфавита несет 8 бит информации, т. к. 2⁸ = 256. Но 8 бит составляют один байт, следовательно, двоичный код каждого символа занимает 1 байт памяти ЭВМ.

Все символы такого алфавита пронумерованы от 0 до 255, а каждому номеру соответствует 8-разрядный двоичный код от 00000000 до 11111111. Этот код является порядковым номером символа в двоичной системе счисления.

Для разных типов ЭВМ и операционных систем используются различные таблицы кодировки, отличающиеся порядком размещения символов алфавита в кодовой таблице. Международным стандартом на персональных компьютерах является уже упоминавшаяся таблица кодировки ASCII.

Принцип последовательного кодирования алфавита заключается в том, что в кодовой таблице ASCII латинские буквы (прописные и строчные) располагаются в алфавитном порядке. Расположение цифр также упорядочено по возрастанию значений.

Стандартными в этой таблице являются только первые 128 символов, т. е. символы с номерами от нуля (двоичный код 00000000) до 127 (01111111). Сюда входят буквы латинского алфавита, цифры, знаки препинания, скобки и некоторые другие символы. Остальные 128 кодов, начиная со 128 (двоичный код 10000000) и кончая 255 (11111111), используются для кодировки букв национальных алфавитов, символов псевдографики и научных символов.

Определение

Информатика — это наука, которая занимается исследованием методов сбора, обработки, хранения, передачи и анализа информации с применением различных компьютерных и цифровых технологий, а также изучением возможностей их применения.

Она включает в себя дисциплины, которые имеют отношение к обработке и расчету информации с применением различного рода вычислительных машин и сетей. Причем как абстрактные, вроде анализа алгоритмов, так и конкретные, к примеру, разработка новых методов компрессии данных, протоколов обмена информации и языков программирования.

Как видим, информатика — это наука, которая отличается широтой исследовательских тем и направлений. В качестве примера можно привести следующие вопросы и задачи: что реально, а что невозможно реализовать в программах (искусственный интеллект, самообучение компьютеров и т. п), как решать различного рода специфические информационные задачи максимально эффективно (так называемая теория сложности вычислений), в каком виде следует сохранять информацию и восстанавливать ее, как наиболее эффективно люди должны взаимодействовать с программами (вопросы пользовательского интерфейса, новых языков программирования и т. п).

Теперь же кратко рассмотрим развитие информатики как науки, начиная с ее истоков.

Области исследований

Наиболее важные научные идеи, влияющие на развитие информатики, воплощены в методологическом обеспечении построения средств поддержки процессов познания, информационного взаимодействия и автоматизированного решения различных задач. На современном этапе (2017) развития информатики актуальными являются следующие взаимосвязанные комплексы областей исследований.

Автоматизация вычислений (вычисления с помощью программируемых машин): изучаются модели, архитектуры и системы команд программируемых машин; алгоритмизация программируемых задач [алгоритмы и структуры данных, распределённые алгоритмы (Distributed Algorithms), рандомизированные алгоритмы (Randomized Algorithms) и др.]; распределённые вычисления (Distributed Computing), облачные вычисления (Cloud Computing); сложность и ресурсоёмкость вычислений.

Программирование: изучаются системы текстовых символов и кодов; языки программирования и спецификации задач; трансляторы; библиотеки программ; системное программирование; операционные системы; инструментальные системы программирования; системы управления базами данных; технологии программирования; онлайн-сервисы решения задач и др.

Человеко-машинная среда решения задач (s-среда): изучаются модели, методы и средства построения s-среды, компьютерных сетей, сетей цифровой связи, Интернета.

Восприятие и представление сообщений, взаимодействие в s-среде: изучаются модели, методы и средства восприятия и представления визуальных, аудио, тактильных и др. сообщений; компьютерное зрение, слух и др. искусственные сенсоры; формирование аудио-, визуальных, тактильных и др. сообщений (включая комбинированные), рассчитанных на человека и робота-партнёра; распознавание аудио, визуальных и др. сообщений (речи, жестов и др.); обработка изображений, компьютерная графика, визуализация и др.; обмен сообщениями (модели сообщений, методы и средства их приёма и передачи); интерфейсы пользователя, программ, аппаратных средств, программ с аппаратными средствами; онлайн-сервисы взаимодействия (мессенджеры, социальные сети и др.).

Информационные ресурсы и системы для решения задач в s-среде: изучаются модели, методы и средства построения, представления, сохранения, накопления, поиска, передачи и защиты информационных ресурсов; электронный документооборот; электронные библиотеки и другие информационные системы; Веб (см. Всемирная паутина).

Информационная безопасность и криптография: изучаются методы предотвращения и обнаружения уязвимостей; контроля доступа; защиты информационных систем от вторжений, вредоносных программ, перехвата сообщений; несанкционированного использования информационных ресурсов, программных и аппаратных средств.

Искусственный интеллект: изучаются модели, методы и средства построения интеллектуальных роботов, используемых в качестве партнёров человека (для решения задач безопасности, ситуационного управления и др.); экспертные методы принятия решений.

Символьное моделирование: изучаются системы визуальных, аудио-, тактильных и других символов, рассматриваемых как конструктивные объекты для построения рассчитанных на человека моделей произвольных сущностей (систем понятий и систем знаний, объектов окружающей среды и объектов, изобретённых людьми); системы кодов, поставленные в соответствие системам символов, которые предназначены для построения кодовых эквивалентов символьных моделей, рассчитанных на манипулирование с помощью программ; языки описания символьных моделей; типизация символьных моделей и их кодовых эквивалентов; методы построения символьных моделей систем понятий и систем знаний (включая системы знаний о программируемых задачах) [подробнее см. в статье Символьное моделирование (s-моделирование)].

Основные понятия информатики

Информатика как наука держится на трех основных понятиях:

Модель. Это условный аналог объекта с характерными для него свойствами и целью исследования.
Алгоритм. Это решение проблемы, которое имеет определенную последовательность действий.
Программа. Представляет собой алгоритм, реализованный с помощью языка программирования.

Компьютер – универсальная информационная машина

Одно из основных назначений компьютера – обработка и хранение информации. С появлением ЭВМ стало возможным оперировать немыслимыми ранее объемами информации. В электронную форму переводят библиотеки, содержащие научную и художественную литературы. Старые фото- и кино-архивы обретают новую жизнь в цифровой форме.

Анна Чугайнова

Что такое информатика