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]
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.