Лекции по информатике

В ХХ веке возникла ситуация информационного кризиса, т.к. лавинообразный поток информации, хлынувшей на человека, сделал практически невозможной его ориентацию в этом объеме. Возникло большое количество избыточной, лишней информации. Началом перехода от индустриального общества к информационному стало внедрение современных средств обработки и передачи информации в различных сферах деятельности людей. Этот процесс называется информатизация общества.

Информатизация общества – это процесс, при котором создаются условия, удовлетворяющие потребностям любого человека в получении необходимой информации.

2. Предмет и структура информатики.

Информатика – наука, изучающая вопросы, связанные со сбором, поиском, хранением, преобразованием и использованием информации.

Генетически информатика  связана с вычислительной техникой, компьютерными сетями и системами, т.к. именно компьютеры позволяют порождать, хранить и преобразовывать информацию в таких количествах, что научный подход к информационным процессам становится и необходимым, и возможным.

Информатика включает в  себя 4 части:

1. Теоретическая информатика.
2. Средства информатизации.
3. Информационные технологии.
4. Социальная информатика.

В первой половине XIX века французским физиком Андре Мари Ампером было введено понятие «кибернетика». Кибернетикой (от греч. слова  кибернетикос) он назвал науку, занимающуюся изучением искусства управления людьми, обществом. В древней Греции этого титула удостаивались лучшие мастера управления боевыми колесницами. 

Основоположником  науки кибернетики считается  выдающийся американский ученый Норберт Винер, а датой рождения кибернетики считается 1948 год, когда  вышла его книга под названием «Кибернетика или управление и связи в животном и машине». В ней были показаны пути создания общей теории управления и заложены основы методов рассмотрения проблем управления и связи для различных систем с единой точки зрения. Таким образом,

кибернетика – наука об общих закономерностях в управлении и связях в различных системах: искусственных, биологических, социальных.

Развиваясь одновременно с развитием электронно-вычислительной техники, кибернетика постепенно превращалась в более общую науку о преобразовании информации, которая сейчас носит название «информатика».

Одной из важнейших особенностей информатики стали широчайшие приложения, охватывающие почти все виды человеческой деятельности такие как производство, управление, науку, образование, проектные работы, торговлю, финансовую сферу, медицину, криминалистику, охрану окружающей среды и т.д. И,  может быть, самое главное из них совершенствование социального управления на основе новых информационных технологий.

Объектом приложений информатики являются самые разные отрасли науки и практической деятельности человека: АСУ (автоматизированная система управления), АСУТП (автоматизированная система управления технологическими процессами), АСНИ (автоматизированная система научных исследований), АОС (автоматизированная система обучения), САПР (система автопроектирования), диагностические системы в медицине, системы организации  продажи билетов, бухсервис и т.д.

3. История развития ЭВМ.

3.1. История докомпьютерной эпохи.

Особо следует отметить работы Французского физика, математика и инженера Блеза Паскаля, который в  1642 г создал 1-ую действующую 8-разрядную суммирующую машину. Только через 250 лет в начале XIX века был создан арифмометр, который выполнял 4 арифметических действия. В 1822 г Чарльз Бэббидж спроектировал машину, которая впоследствии была названа аналитической. Почти 30 лет эта машина совершенствовалась и строилась. В аналитическую машину были заложены принципы, ставшие фундаментальными для вычислительной техники.

1. Автоматическое выполнение операций. Операции должны выполняться с высокой скоростью и следовать одна за другой без зазоров, требующих вмешательства человека. Этому требованию не удовлетворяет большинство современных калькуляторов, хотя операции они выполняют очень быстро.
2. Работа осуществляется по вводимой «на ходу» программе. Программа должна вводиться в исполнительное устройство со скоростью, сопоставимой скорости выполнения операций. Чарльз Бэббидж предложил использовать для предварительной записи программ ПК, которые к этому времени уже использовались для управления ткацкими станками.
3. Необходимость специального устройства – памяти – для хранения данных. Чарльз Бэббидж назвал это устройство складом.

Эти революционные идеи наткнулись на невозможность их реализации на основе механической техники. Ведь до появления первого электромотора оставалось еще 50 лет. А до появления электронной лампы – 100 лет. И только в 30-е годы ХХ столетия были начаты работы над релейными машинами.

1944 г. Под руководством американского математика и физика Говарда Айкена на фирме IBM, была запущена машина Марк-1, где впервые были реализованы идеи Чарльза Бэббиджа, хотя разработчики Марка, скорее всего, не были знакомы с его идеями.

Начало 50 гг. ХХ века. В СССР была построена одна из самых мощных релейных машин РВМ-1 под руководством Бессонова. Она выполняла до 20 умножений в секунду с достаточно длинными двоичными числами.

 3.2. Начало современной истории ЭВТ.

Подлинная революция  в ВТ произошла в связи с  применением электронных устройств. Работа над ними началась одновременно в США, Германии, Великобритании, и СССР. Электронные лампы стали технической основой устройств обработки и хранения цифровой информации.

• 1-я действующая ЭВМ – ENIAC, США, 1945-1946 гг. Создатели – Джон Моучли и Преспер Эккерт. Машина содержала 18 тысяч электронных ламп и множество электромеханических устройств. Энергии потребляла 150 квт, что хватило бы небольшому заводу.
• Машина «Колосс» - Великобритания, создатель – Аллан Тьюринг. Программа не хранилась в памяти, а набиралась с помощью переключателей.
• Машина EDSAC – первая ЭВМ с хранимой программой в памяти была построена в Великобритании в 1949 г.  В этой машине были заложены принципы фон Неймана.
• МЭСМ – первая отечественная ЭВМ, создана в 1951 г. Сергеем Александровичем Лебедевым.
• БЭСМ-6 – СССР, середина 60 гг. Базовая машина в обороне и космических и научных исследованиях признана одной из лучших в мире.
• Минск, Мир, Урал, М-20, Наири созданы в СССР под<span class="dash041e_0431_044b