Информатика как единство науки и технологии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Екибастузский инженерно-технический институт им.ак.К.И.Сатпаева

Утверждаю:

Проректор УМР

д.т.н., профессор

Унайбаев Б.Ж.

«___» _________200 г

Курс лекций

По дисциплине “Информатика”

Для всех специальностей бакалавриата

Екибастуз 2010

Составлена на основании Типовой учебной программы составленной КазНУ им.аль-Фараби, 2008 г
 
 

Курс лекций составил

Ст.преподаватель       Кожамжарова М.К.

(должность, звание) (подпись) (Фамилия И.О.)

Курс лекций рассмотрена на заседании кафедры

 

Протокол №___ «___» ____________ 200__ г.

Заведующий кафедрой: к.х.н, доцент     Пак В.Г.  

Одобрена учебно-методическим советом инженерного факультета

Протокол №_ от______ 200_ г.

Председатель: к.т.н., профессор   Турсынов Н.Ж.

Одобрена учебным отделом

Начальник   Кадырбекова К.К.

Офис: ул. Энергетиков, 54, ауд. .№ _____

Тел: 8 (7187) 33 - 05 – 53 (вн. _____)

Е- mail: [email protected]

[email protected]

Содержание

Раздел 1. Основные понятия информатики. 4

Лекция №1. Основные понятия информатики. (1 час) 4

Раздел 2. Основы дискретной математики. 14

Лекция №2. Функции, отношения и множества. (1 час) 15

Лекция №3. Основы логики, логика высказываний, логические связки, таблицы истинности (1 час) 22

Лекция №4. Графы и деревья: деревья, неориентированные графы, ориентированные графы, стратегии обхода графов. (1 час) 27

Раздел 3. Основные понятия архитектуры ЭВМ... 33

Лекция №5. Обзор и история архитектуры компьютера (1 час) 34

Лекция №6. Логические элементы компьютера. Представление данных в. 45

памяти компьютера (1 час) 45

Лекция №7. Организация машины (1 час) 61

Лекция №8. Устройство памяти компьютеров. (1 час) 76

Раздел 4. Алгоритмическое решение задач, анализ алгоритмической. 84

сложности. 84

Лекция №9. Стратегии решения задач. Алгоритм и поиск решений. (1 час) 84

Лекция №10. Реализация алгоритмов. Основные вычислительные алгоритмы. (1 час) 98

Раздел 5. Знакомство с языками программирования. 106

Лекция №11. Обзор языков программирования. Основные конструкции. 106

программирования. (1 час) 106

Лекция №12. Объектно-ориентированное программирование (ООП) (1 час) 116

Раздел 6. Основы операционных систем и сетей. 127

Лекция №13. Обзор современного программного обеспечения. (1 час) 127

Лекция № 14. Сети и телекоммуникации (1 час) 139

Раздел 7. Графика и Интернет. 152

Лекция № 15. Теория цвета. История и истоки Интернета. Информационная безопасность. (1 час) 152

Рекомендуемая литература. 166

Раздел 1. Основные понятия информатики

Лекция №1. Основные понятия информатики. (1 час)

Цель: Дать понятие информатики; понятие единства и технологии; место

информатики в системе наук; понятие информации; виды и свойства

информации; уровни представления информации; понятие данных,

операции с данными.

Вопросы лекции:

1. Определение информатики.

2. Информатика как единство науки и технологии.

3. Структура современной информатики.

4. Место информатики в системе наук.

5. Информация, её виды и свойства информации.

6. Различные уровни представлений об информации.

7. Адекватность информации.

8. Носители данных.

9. Операции с данными.

Содержание лекции

Определение информатики

Термин «информатика» (франц. informatique) происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика) и дословно означает "информационная автоматика".

Широко распространён также англоязычный вариант этого термина — «Сomputer science», что означает буквально «компьютерная наука».

Информатика — это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и приме­нения в различных сферах человеческой деятельности.

Информатику обычно представляют состоящей из двух частей:

технические средства;

программные средства.

Технические средства, то есть аппаратура компьютеров, в английском языке обозначаются словом Hardware, которое буквально переводится как «твёрдые изделия»

А для программных средств выбрано (а точнее, создано) очень удачное слово Software (буквально — «мягкие изделия»), которое подчёркивает равнозначность программного обеспечения и самой машины и вместе с тем подчёркивает способность программного обеспечения модифицироваться, приспосабливаться, развиваться.

Программное обеспечение — это совокупность всех программ, используемых компьютерами, а также вся область дея­тельности по их созданию и применению.

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.

Информатика как единство науки и технологии

Объектом приложений информатики являются самые различные науки и области практической деятельности, для которых она стала непрерывным источником самых современных технологий, называемых часто “новые информационные технологии” (НИТ). Многообразные информационные технологии, функционирующие в разных видах человеческой деятельности (управлении производственным процессом, проектировании, финансовых операциях, образовании и т.п.), имея общие черты, в то же время существенно различаются между собой.

Перечислим наиболее впечатляющие реализации информационных технологий, используя, ставшие традиционными, сокращения.

АСУ – автоматизированные системы управления – комплекс технических и программных средств, которые во взаимодействии с человеком организуют управление объектами в прдгнз

оизводстве или общественной сфере. Например, в образовании используются системы АСУ-ВУЗ.

– программно-аппаратный комплекс, в котором научные приборы сопряжены с компьютером, вводят в него данные измерений автоматически, а компьютер производит обработку этих данных и представление их в наиболее удобной для исследователя форме.

АОС – автоматизированная обучающая система. Есть системы, помогающие учащимся осваивать новый материал, производящие контроль знаний, помогающие преподавателям готовить учебные материалы и т.д.

САПР-система автоматизированного проектирования – программно-аппаратный комплекс, который во взаимодействии с человеком (конструктором, инженером-проектировщиком, архитектором и т.д.) позволяет максимально эффективно проектировать механизмы, здания, узлы сложных агрегатов и др.

Существуют также диагностические системы в медицине, системы организации продажи билетов, системы ведения бухгалтерско-финансовой деятельности, системы обеспечения редакционно-издательской деятельности – спектр применения информационных технологий чрезвычайно широк.

С развитием информатики возникает вопрос о ее взаимосвязи и разграничении с кибернетикой. При этом требуется уточнение предмета кибернетики, более строгое его толкование. Информатика и кибернетика имеют много общего, основанного на концепции управления, но имеют и объективные различия. Один из подходов разграничения информатики и кибернетики – отнесение к области информатики исследований информационных технологий не в любых кибернетических системах (биологических, технических и т.д.), а только в социальных системах. В то время как за кибернетикой сохраняются исследования общих законов движения информации в произвольных системах, информатика, опираясь на этот теоретический фундамент, изучает конкретные способы и приемы переработки, передачи, использования информации. Впрочем, многим современным ученым такое разделение представляется искусственным, и они просто считают кибернетику одной из составных частей информатики.

Наши рекомендации