2. Информатика. Истоки и предпосылки информатики. Задачи информатики как науки. Языки программирования. Классификация языков программирования.

Информатика — наука о методах и процессах сбора, хранения, обработки, передачи, анализа и оценки информации, обеспечивающих возможность её использования для принятия решений.

Информатика – это наука, сложившаяся сравнительно недавно. Ее развитие связано с появлением в середине ХХ века электронно-вычислительных машин, которые явились универсальными средствами для хранения, обработки и передачи информации. Появление компьютеров позволило передавать и обрабатывать информацию со скоростью, в несколько миллионов раз превышающей скорость обработки и передачи информации человеком.

Слово информатика происходит от французского слова Informatique, образованного в результате объединения терминов Information(информация) и Automatique(автоматика), что выражает ее суть как науки об автоматической обработке информации. Кроме Франции термин информатика используется в ряде стран Восточной Европы. В то же время, в большинстве стран Западной Европы и США используется другой термин – ComputerScience(наука о средствах вычислительной техники).

В качестве источников информатики обычно называют две науки – документалистику и кибернетику. Документалистика сформировалась в конце XIX века в связи с бурным развитием производственных отношений. Ее расцвет пришелся на 20-30-е годы XX века, а основным предметом стало изучение рациональных средств и методов повышения эффективности документооборота.

Основы близкой к информатике технической науки кибернетики были заложены трудами по математической логике американского математика Норберта Винера, опубликованными в 1948 году, а само название происходит от греческого слова (kyberneticos– искусный в управлении).

Впервые термин кибернетика ввел французский физик Андре Мари Ампер в первой половине XIX веке. Он занимался разработкой единой системы классификации всех наук и обозначил этим термином гипотетическую науку об управлении, которой в то время не существовало, но которая, по его мнению, должна была существовать.

Сегодня предметом кибернетики являются принципы построения и функционирования систем автоматического управления, а основными задачами – методы моделирования процесса принятия решений техническими средствами, связь между психологией человека и математической логикой, связь между информационным процессом отдельного индивидуума и информационными процессами в обществе, разработка принципов и методов искусственного интеллекта. На практике кибернетика во многих случаях опирается на те же программные и аппаратные средства вычислительной техники, что и информатика, а информатика, в свою очередь, заимствует у кибернетики математическую и логическую базу для развития этих средств.

Задачи информатики:

• создание техники и технологий преобразования информации;

• решение проблем, возникающих при разработке и использовании информационных технологий и компьютерной техники;

• исследование информационных процессов

Язы́к программи́рования — формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под её управлением.

Языки программирования можно разбить на 3 группы: процедурные, функциональные и логические

Основой всех языков программирования являются процедурные языки. Языки других типов можно рассматривать как надстройки над процедурными языками программирования.

Процедурные языки программирования

Программа состоит из последовательности императивных команд (явно, задающих какие преобразования выполнять над данными). Данные хранятся в виде переменных.

Логические языки программирования

Языки программирования данного типа основываются на формальной логике и булевой алгебре. Программа не содержит в себе явных алгоритмов. Задаётся описание условий задачи и логических соотношений, по которым система программирования строит дерево вывода и находит решения задачи.

Функциональные языки программирования

Функциональное программирование основывается на использование списков и функций. Переменные могут отсутствовать вообще.

3. Основные структурные блоки персонального компьютера. Базовая конфигурация. Принципы фон Неймана. Периферийные устройства. Устройства ввода и вывода данных, их разновидности.

Современный персональный компьютер состоит из нескольких основных конструктивных компонент:

системного блока;

монитора;

клавиатуры;

манипуляторов.

В системном блоке размещаются:

системная плата;

блок питания;

накопитель на жестких магнитных дисках;

накопитель на гибких магнитных дисках;

платы расширения;

накопитель CD-ROM и др.

Системная (материнская) плата является основной в системном блоке.

В базовую конфигурацию ПК входят:

1. Системный блок.

2. Монитор.

3. Клавиатура.

4. Мышь.

Принципы фон Неймана

1.Принцип двоичного кодирования.  Для представления данных и команд используется двоичная система счисления. 2.Принцип однородности памяти.  Как программы (команды), так и данные хранятся в одной и той же памяти (и кодируются в одной и той же системе счисления — чаще всего двоичной). Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными. 3.Принцип адресуемости памяти.  Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. 4.Принцип последовательного программного управления.  Все команды располагаются в памяти и выполняются последовательно, одна после завершения другой. 5.Принцип условного перехода.  Команды из программы не всегда выполняются одна за другой. Возможно присутствие в программе команд условного перехода, которые изменяют последовательность выполнения команд в зависимости от значений данных. Этот принцип был сформулирован задолго до фон Неймана Адой Лавлейс и Чарльзом Бэббиджем, однако он логически включен в фоннеймановский набор как дополняющий предыдущий принцип.

Периферийные устройства – это любые дополнительные и вспомогательные устройства, которые подключаются к ПК для расширения его функциональных возможностей. Это: Принтер, сканер, Манипулятор мышь, Дисковод CD-ROM, Дисковод DVD.

УСТРОЙСТВА ВВОДА ДАННЫХ ( клавиатура, компьютерная мышь, сенсорные экраны)

УСТРОЙСТВА ВЫВОДА ДАННЫХ (мониторы, принтеры,).

4. Классификация вычислительных машин. Проведите классификацию вашего компьютера по различным признакам. Виды памяти персонального компьютера.

По назначению и возможностям компьютеры подразделяют на следующие группы:

СуперЭВМ для решения крупномасштабных вычислительных задач;

Большие ЭВМ для комплектования ведомственных, территориальных и региональных вычислительных центров;

Средние ЭВМ широкого назначения для управления сложными технологическими производственными процессами (банки, страховые компании, торговые дома, издательства);

Персональные и профессиональные компьютеры, позволяющие удовлетворять индивидуальные потребности пользователей;

Ноутбуки;

Встраиваемые микропроцессоры осуществляют автоматизацию управления отдельными устройствами и механизмами.

Компьютерная память. Память компьютера - совокупность устройств для записи, хранения и выдачи информации, представленной в закодированной форме, а так же для переноса информации с одного компьютера на другой. Запоминающие устройства имеют свою градацию.

Внутренняя память - это электронное устройство, которое хранит информацию, пока питается электроэнергией.

Внешняя память - это память, реализованная в виде внешних (относительно материнской платы) запоминающих устройств (ВЗУ) с разными принципами хранения информации.

Флеш-память. Она может быть прочитана сколько угодно раз, но писать в такую память можно лишь ограниченное число раз.