Информатика: объект, предмет и методы исследований (ЭВМ) - Страница 3

1. Введение в информатику

Информатика – это новая информационная индустрия, связанная с использованием персональных компьютеров и сети Интернет. В наступившем новом тысячелетии большая часть информации, связанной с деятельностью людей, будет храниться в памяти ЭВМ.

ЭВМ – электронные вычислительные машины – одно из важнейших изобретений XX в. За рубежом, а позже и у нас в стране вычислительные машины получили название компьютеров. В качестве машин компьютеры используются как универсальные устройства обработки, передачи и накопления самой различной информации.

Обработка, накопление и передача информации происходит не только в ЭВМ, но и при общении людей, в технических устройствах, в живых организмах и в жизни общества. Новым инструментом в передаче и накоплении информации в человеческом обществе стала сеть Интернет.

Интернет – это международная компьютерная сеть, связывающая компьютеры во всех странах и континентах, хранящая гигантские объемы информации и дающая оперативный доступ к этой информации практически всем людям.

Передача информации в общении людей – это передача сведений и суждений, данных и сообщений. Передача информации в сети Интернет – это обмен письмами, сообщениями между людьми и компьютерами. Но кроме передачи Интернет представляет еще и гигантское хранилище, в котором мы можем искать информацию.

Любая совместная деятельность – работа, учеба, игра – построены на обмене и передаче информации. Практически весь обмен информации между людьми, находящимися в любом отдалении друг от друга, может проходить через Интернет.

Для живых существ восприятие и передача информации в форме сиг-налов – основное отличие от неодушевленных предметов окружающего мира. Языковая форма передачи знаковой информации – основное отличие людей от других живых существ.

Слово информация происходит от латинского informatio, означающего сведения, разъяснения, пояснения. С содержательной точки зрения информация – это сведения о ком-то или о чем-то, а с формальной точки зрения – набор знаков и сигналов.

Информация – это сведения о людях, предметах, фактах, событиях и процессах, независимо от формы их представления. Данное определение зафиксировано в Законе "Об информации, информатизации и защите информации", принятом у нас в стране в 1995 г.

Особую роль в жизни общества играют документы. Документ – ин-формация, зафиксированная на материальном носителе, имеющем реквизиты (подпись, дату и т. п.), позволяющие его идентифицировать.

Документированная информация имеет юридическую силу и может служить для фиксации самых различных событий и взаимоотношений между людьми. Документированная информация – основной вид информации, передаваемой в сети Интернет и хранящейся в памяти ЭВМ.

Возможность записи информации в виде письменных документов привела к образованию человеческих сообществ, государств, почтовых служб и бюрократии, вся жизнь которой состоит в накоплении, подготовке и использовании задокументированной информации.

Использование письменности вызвало потребность в грамотных людях – людях, умеющих читать, писать, считать и излагать свои мысли в письменном виде. В XX в. грамотность стала всеобщей – все люди на нашей планете, во всех странах мира обучались или обучаются читать и писать в школах.

Распространение ЭВМ в конце XX в. и последующее развитие компьютерной сети Интернет привело к возникновению современной формы грамотности, необходимой для жизни в новом XXI в. и получившей название компьютерной грамотности.

Компьютерная грамотность – это умение читать, писать на персональных ЭВМ и искать информацию с помощью Интернет. Иными словами, современный уровень развития общества требует владения компьютерами и Интернет, которые вошли в быт и служебные дела всех людей в развитых странах..

Возникновение письменности позволило человеческому обществу не только передавать информацию, но и накапливать ее в архивах и библиотеках. В каждом городе, поселке и учебном заведении имеются библиотеки, а в каждом учреждении – архивы, в которых хранятся книги и служебные документы.

В сети Интернет для хранения информации используются серверы. Серверы – это компьютеры, подключенные к сети ЭВМ и имеющие машинные накопители для хранения большого объема информации. Современные серверы имеют память, достаточную для хранения различных архивов и библиотек служебного пользования.

Изобретение печатных станков в XV в. создало технологическую базу для издания печатных книг, а в XIX в. изобретение типографских машин – для издания книг массовыми тиражами. Что в свою очередь послужило базой для создания большого числа публичных библиотек и школ для обучения грамотности.

Развитие типографских машин привело к появлению газет и журналов с большими массовыми тиражами как средств массовой информации и каналов информатизации общества. В это же время появились первые законы, регулирующие авторские права и права на тиражирование литературных и служебных произведений.

Изобретение в конце XIX – начале XX вв. телеграфа и телефона открыло новые возможности оперативной передачи информации на любые расстояния практически со скоростью света. А появление радио и телевидения в первой половине XX в. открыло новые каналы для оперативной передачи информации населению в различных странах.

Самым большим чудом первой половины XX в. стало телевидение, открывшее людям возможность видеть на экранах телевизоров события, происходящие в самых различных точках планеты. С этих пор телевидение стало одним из самых эффективных каналов оперативного распространения массовой информации.

Точкой становления информатики как новой индустрии в середине XX в. стало создание компьютеров – универсальных электронных вычислительных машин. Основной возможностью этих машин стала автоматическая обработка информации с помощью специально создаваемых программ.

Переработка информации перестала быть исключительной способно-стью людей и живых существ. На первых же моделях вычислительных ма-шин были созданы и заработали первые модели искусственного интеллекта, являвшегося основной особенностью живых существ.

В это же время были заложены основы информатики как научной дисциплины. Информатика как наука изучает принципы и методы накопления, обработки и передачи информации в ЭВМ и в сети Интернет. Одной из основных проблем информатики считается проблема создания и развития- систем искусственного интеллекта как новой формы разума.

Примерами систем искусственного интеллекта считаются компьютер-ные шахматных программы, первые образцы которых появились на компьютерах самого первого поколения. Последние образцы компьютерных шахматных программ и систем вполне могут соревноваться с чемпионами мира по шахматам и даже выигрывать у них отдельные партии.

Системы искусственного интеллекта – это компьютерные программы и системы, моделирующие или воспроизводящие интеллектуальную деятельность. При этом под интеллектуальной деятельностью понимаются способности производить логические умозаключения и осмысленную переработку информации.

Если интеллектуальная деятельность людей основывается на законах логики, то работа любых программ на ЭВМ основана исключительно на законах математической логики. Знание этих законов позволяет в принципе понимать логику работы любых программ и компьютерных систем.

Фундамент информатики как научной дисциплины образуют вычислительные науки, изучающие организацию вычислительных процессов, вычислительных машин, систем и сетей. Фундаментальными составляющими этих наук являются математическая логика и теория алгоритмов, основанные на принципах современной конструктивной математики.

Компьютеры первого поколения создавались именно как электронные вычислительные машины для автоматизации сложнейших вычислений. Объем и сложность вычислений, выполнявшихся первыми компьютерами, были недоступны даже самым сильным математикам и вычислителям, но посильными для современных персональных компьютеров.

В этот период зародилась профессия программистов – создателей программ для ЭВМ и появились первые языки программирования. В это же время фон Нейман сформулировал основные принципы работы всех современных компьютеров – использование сменных программ как средств управления ЭВМ и обработки данных, располагаемых в памяти машины.

Компьютеры второго поколения создавались в качестве универсальных машин для решения задач обработки и накопления информации с использованием различных устройств ввода и вывода. Для компьютеров этого поколения появились первые накопители информации на магнитных лентах.

Для этих машин были созданы первые операционные системы, первые системы программирования, первые системы искусственного интеллекта и первые вычислительные комплексы.

Компьютеры третьего поколения были созданы как серийные вычислительные комплексы для накопления и обработки служебной информации. На базе этих ЭВМ были созданы различные банки данных, системы автоматизации проектирования, производства, обучения и многие другие автоматизированные системы.

Для обслуживания автоматизированных систем появились инженерные и эксплуатационные службы, а также компьютерная бухгалтерия и бюрократия. Одновременно была начата подготовка дипломированных специалистов по эксплуатации и созданию автоматизированных систем на базе вычислительных комплексов.

Для разработки программ машин третьего поколения были созданы первые мобильные операционные системы и первые мобильные языки про-граммирования, которые переносились с ЭВМ одного типа на ЭВМ другого типа. В это же время был создан язык Пролог – один из первых языков систем искусственного интеллекта.

Четвертое поколение – это компьютеры, создаваемые на базе микро-процессоров массовых серий. С четвертого поколения ЭВМ началось массовое производство персональных компьютеров – малогабаритных ЭВМ, снабжаемых дисплеями и накопителями информации на магнитных дисках.

Персональные ЭВМ могут устанавливаться на любом рабочем столе – дома и на работе. Эти компьютеры могут использоваться для учебы, игры, написания писем, ведения документации, экономических расчетов, проведения научных исследований, редакторской подготовки отчетов, книг и статей.

Для персональных компьютеров были созданы операционные системы и пакеты офисных программ с наглядным графическим интерфейсом, понятным и доступным самому широкому кругу людей и легко адаптируемым к любому национальному языку. Для этих ЭВМ создано большое число самых различных игр, обучающих программ и пакетов профессиональных программ.