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

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

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

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

Информатика — это

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

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

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

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

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

Несколько фактов из истории

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

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

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

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

Основные понятия информатики

Информатика как наука держится на трех основных понятиях:

Задачи информатики

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

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

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

Направления информатики

Информатика как наука имеет несколько направлений:

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

Направление также изучает взаимосвязи между людьми и ЭВМ.

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

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

В завершение предлагаю посмотреть видео по теме:

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

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (7)

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

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

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

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

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

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

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

Источник

Внеклассное мероприятие по информатике «Что? Где? Когда?»

Цели:

Выходит ученик (или ученица) и читает стихотворение:

Оглянись, дружок, вокруг!
Вот КОМПЬЮТЕР – ВЕРНЫЙ ДРУГ.
Он всегда тебе поможет:
Сложит, вычтет и умножит!

Может он ребят учить,
Может он станок включить.
Папе, дедушке и тете
Он поможет на работе:

Стало легче с ним, чем прежде,
Дом построить, сшить одежду.
И послать ракету к звездам
Без него не так – то просто!

Даже вылечить больного
Он поможет – что ж такого!

Много игр на белом свете,
Вот они – играйте, дети!
Щелк! – и сам в мультфильме ты!
Можешь прыгать с высоты,

Пропасти перелетать
И принцесс освобождать,
И в бою со злым драконом
Не остаться побежденным!

Это все КОМПЬЮТЕР смог!
И теперь, не чуя ног,
Мы к компьютеру летим:
Подружиться с ним хотим!

I. Организационный момент

Выбирается команда из 6 учеников, которые садятся за игровой стол. На обдумывания ответа на вопрос – 1 минута. Рулеткой выбирается вопрос, на который будет отвечать команда.

II. Вопросы для проведения конкурса

1. Что общего между светофором и принципом получения цветной точки (пикселя) на экране монитора?

Ответ: На светофоре возможны сигналы трех цветов (зеленого, желтого и красного), а в компьютере цветная точка на экране (пиксель) получается путем смешения трех базовых цветов (красного, зеленого и синего). Варианты правильных ответов: 1) и там и там используются 3 цвета; 2) и там и там используются зеленый и красный цвета.

Пока команда обдумывает ответ, можно провести игру со зрителями.

Задание: Соберите в группы по четыре карточке по следующим темам:

Ответы:

Подчеркивание

Паскаль

Импликация

Системный блок

Алфавит

Столбец

Транслятор

Таблица

Байт

Строка

Абзац

Алгоритм

Цифра

Клавиатура

Мегабайт

Поле

Дизъюнкция

Конъюнкция

Документ

Основание

Бейсик

Монитор

Адрес

Программа

Запрос

Ячейка

Разряд

Мышь

Килобайт

Запись

Отрицание

Алгол

Оператор

Курсив

2. Вы, конечно, знаете об азбуке Морзе – системе кодирования букв, использующей два символа: точку и тире. С ее помощью можно передавать текстовую информацию, например, по телеграфу или по рации. Но как быть китайским телеграфистам и радистам, если китайские иероглифы – это не буквы, а знаки, обозначающие целые понятия: один знак – «дом», другой – «дерево», третий – «смотреть» и т.д. Предложите способ передачи текста, изображенного в виде иероглифа, с помощью азбуки Морзе.

Ответ: китайские радисты передают тексты не с иероглифов, а с алфавитного письма. Текст сначала произносят, затем изображают последовательность букв слова или словосочетания (каждая буква – звук), а потом уже перекодируют каждую букву в последовательность точек и тире. До и после передачи такое письмо представлено «нормально», в виде иероглифов.

Делается доклад на тему «Блез Паскаль»

Блез Паскаль

Блез Паскаль (1623 – 1662) – один из самых знаменитых людей в истории человечества.

Паскаль умер, когда ему было 39 лет, но, несмотря на столь короткую жизнь, он вошел в историю как выдающийся математик, физик, философ, писатель, который к тому же верил в чудеса.

Некоторые из практических достижений Паскаля удостоились высшего отличия – сегодня мало кто знает имя их автора. Например, сейчас очень немногие скажут, что самая обыкновенная тачка – изобретение Блеза Паскаля. Ему же принадлежит идея омнибусов – многоместных конных экипажей с фиксированными маршрутами – первого вида регулярного общедоступного городского транспорта.

Будучи совсем юным (около 1643 г.), Паскаль создал механическое устройство – суммирующую машину, которая позволяла складывать числа в десятичной системе счисления. В этой машине цифры задавались путем соответствующих поворотов дисков (колесиков) с цифровыми делениями, а результат операции можно было прочитать в окошках – по одному на каждую цифру. Диски были механически связаны, при сложении учитывался перенос единицы в следующий разряд. Диск единиц был связан с диском десятков, диск десятков – с диском сотен и т.д. Главный недостаток суммирующей машины Паскаля состоял в неудобстве выполнения с ее помощью всех операций, кроме сложения.

Ответ: Термин «внешняя память» имеет историческое происхождение. На ЭВМ первых поколений память, находящаяся внутри процессора, размещенного в отдельном шкафу, или плотно примыкавшая к этому шкафу, получила естественное название внутренней. А память, сконструированная в виде отдельных устройств для хранения информации (например, накопители на магнитных барабанах и лентах), не менее естественно стали называть внешней. Современная трактовка этих терминов для компьютеров типа IBM PC такая: внутренняя память – электронная (полупроводниковая) память, установленная на системной плате или на платах расширения; внешняя память – память, реализованная в виде устройств с различными принципами хранения информации и обычно с подвижными носителями. Устройства внешней памяти могут размещать как в системном блоке компьютера, так и в отдельных корпусах.

Проводится игра со зрителями.

И то и другое – что это такое?

Определите, каким понятиям соответствуют приведенные ниже комментарии.

4. Когда один компьютер посылает сообщения другому, используя условные единицы и нули, мы должны быть уверены в правильности полученной информации. Значит, для выявления редких, но возможных ошибок нам требуются какие – то методы. Один из таких методов – передача каждой цифры трижды, т.е. три раза подряд. Например, вместо 1100111 нужно передать 111 111 000 000 111 111 111. Почему именно так?

Ответ: Трехкратное повторение каждой двоичной цифры позволяет в случае ошибки выявить ее. Так, для данного примера, если будет принято число 111 101 000 000 111 111 111, то это означает, что при передаче цифры была допущена ошибка, и принявший ее (человек или компьютер по специальной программе проверки) сможет прочесть правильный вариант. Если передавать каждую цифру только два раза, то этого достаточно, чтобы выявить, была допущена ошибка при передаче или нет. Но для того, чтобы определить, какова ошибка, двойного повторения мало.

Кроссворд «Вычислительные устройства»

По горизонтали:

6. Универсальное электронное устройство для обработки информации.

По вертикали:

1. Электронное вычислительное устройство.

2. Первая электронная счетная машинка.

3. Русский прибор для вычислений.

5. Счетное приспособление (похожее на указанное в п. 3 по вертикали), применявшееся в Древнем Риме и Древней Греции.

Ответы:

5. Какие из предъявленных носителей информации не являются гибким магнитным диском? (Участникам конкурса предъявляются гибкие магнитные диски диаметром 5,25 и 3,5 дюйма, компакт – диск и жесткий магнитный диск – винчестер).

Ответ: Компакт – диск и жесткий магнитный диск (винчестер). Магнитный диск диаметром 3,5 дюйма является гибким, хотя помещен в жесткую оболочку.

Сергей Алексеевич Лебедев

Сергей Алексеевич Лебедев (1902 – 1974) родился в Нижнем Новгороде. В 1921 году он поступил в Московское высшее техническое училище (сейчас – Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана) на электротехнический факультет. В 1928 году Лебедев, получив диплом инженера – электрика, стал одновременно преподавателем ВУЗа, который окончил, и младшим научным сотрудником Всесоюзного электротехнического института (ВЭИ). В 1936 году он уже профессор и автор (совместно с П.С.Ждановым) книги «Устойчивость параллельной работы электрических систем», широко известной среди специалистов в области электротехники.

Активным сторонником работ, связанных с автоматизацией научных исследований и математических расчетов, Лебедев стал в 1936 – 1937 годах: тогда в возглавляемом им отделе автоматики ВЭИ в Москве началось создание анализатора для решения дифференциальных уравнений, и имеются свидетельства, что уже в то время ученый задумывался над принципами построения вычислительных машин, использующих двоичную систему счисления.

В конце 1940 – х годов под руководством Лебедева создается первая отечественная электронная цифровая вычислительная машина МЭСМ (малая электронная счетная машина), являющаяся одной из первых в мире и первой в Европе ЭВМ с хранимой в памяти программой. В 1950 году Лебедев переходит в Институт точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ АН СССР) в Москву и становится главным конструктором БЭСМ, а потом и директором института.

Тогда БЭСМ – 1 являлась самой быстродействующей ЭВМ в Европе и не уступала лучшим компьютерам США. Вскоре машина была немного модернизирована и в 1956 году стала серийно выпускаться под названием БЭСМ – 2. На БЭСМ – 2 выполнялись расчеты при запуске искусственных спутников Земли и первых космических кораблей с человеком на борту. В 1967 году начала серийно выпускаться созданная под руководством С.А.Лебедева и В.А.Мельникова оригинальная по архитектуре БЭСМ – 6 с быстродействием около 1 млн. оп./с: БЭСМ – 6 стояла в ряду самых производительных ЭВМ в мире и имела многие «черты» машин следующего, третьего поколения. Она являлась первой большой отечественной машиной, которую начали поставлять пользователям вместе с развитым программным обеспечением.

6. При работе компьютеров Macintosh фирмы Apple на экране имеется изображение. Что это означает?

Ответ: Это изображение флага США, оно означает, что включен режим ввода английских (латинских) букв. При включении режима ввода русских букв появляется изображение трехцветного государственного флага России.

БЛЕЗ ПАСКАЛЬ

Вlаisе Раskаl (19 июня 1623 — 19 июля 1662)

Французский философ. Писатель, математик, физик. Имя Паскаля носит целый ряд фактов, установленных им в различных областях — математике (например, «треугольник Паскаля», определяющий способ вычисления биномиальных коэффициентов), физике («закон Паскаля») и др. В возрасте 18лет Паскаль начал разрабатывать суммирующую машину «Паскалину». Всего было создано около 50 модификаций этой машины. Машина Паскаля представляла собой механическое устройство в виде ящичка с многочисленными, связанными одна с другой, шестеренками. Машина Паскаля позволяла выполнять не только сложение, но и другие операции, однако при этом требовала применения довольно неудобной процедуры повторных сложений

СЕРГЕЙ АЛЕКСЕЕВИЧ ЛЕБЕДЕВ

(2 ноября 1902 — 3 июля 1974)

Выдающийся ученый, один из основоположников отечественной электронной вычислительной техники. С 1953 года и до конца своей жизни — академик и директор Института точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ) АН СССР. Под руководством Лебедева была создана первая отечественная электронная цифровая вычислительная машина МЭСМ (малая электронная счетная машина), являющаяся одной из первых в мире и первой в Европе ЭВМ с хранимой в памяти программой. Он же стал и главным конструктором быстродействующих машин семейства БЭСМ. Тогда БЭСМ-1, например. являлась самой быстродействующей ЭВМ в Европе и не уступала лучшим компьютерам США. Был активным сторонником работ, связанных с автоматизацией научных исследований и математических расчетов.

Источник

Глава 1. Введение в информатику

1.1. Что такое инфоpматика?

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

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

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

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

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

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

1.2. Что такое информация?

Клод Шеннон, американский учёный, заложивший основы теории информации — науки, изучающей процессы, связанные с передачей, приёмом, преобразованием и хранением информации, — рассматривает информацию как снятую неопределенность наших знаний о чем-то.

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

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

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

1.3. В каком виде существует информация?

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

1.4. Как передаётся информация?

1.5. Как измеряется количество информации?

Подходы к определению количества информации. Формулы Хартли и Шеннона.

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

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

1.6. Что можно делать с информацией?

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

1.7. Какими свойствами обладает информация?

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

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

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

1.8. Что такое обработка информации?

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

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

Компьютеры обрабатывают информацию путем выполнения некоторых алгоритмов.

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

1.9. Что такое информационные ресурсы и информационные технологии?

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

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

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

1.10. Что понимают под информатизацией общества?

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

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

1.11. Вопросы для самоконтроля

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

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

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

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

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

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

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

1.8. Где и как человек хранит информацию?

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

1.10. Какие типы действий выполняет человек с информацией?

1.11. Приведите примеры ситуаций, в которых информация

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

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

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

1.16. От чего зависит информативность сообщения, принимаемого человеком?

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

1.18. Как определяется единица измерения количества информации?

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

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

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

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

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

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

1.12. Упражнения

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Источник