Введение. Основные понятия

Корни информатики лежат в другой науке – кибернетике, создал которую в первой половине XIX века французский физик и математик Андре Мари Ампер, решивший, что должна существовать наука, занимающаяся искусством управления людьми, т.е. обществом. Эту науку Ампер назвал кибернетикой, от греческого слова кибернетикос (искусный в управлении). Кибернетика просуществовала недолго и про неё забыли более чем на 100 лет.

В 1948 году выдающийся математик Норберт Винер возродил её и определил как науку об управлении в живой природе и технических системах.

Сегодня кибернетика разбилась на две науки: 1) Наука, которая ищет связь между психологией и математической логикой и разрабатывает новые методы создания искусственного интеллекта. 2) Наука, занимающаяся проблемами применения средств вычислительной техники для работы с информацией. Эту науку в США и Англии назвали computer science (наука о вычислительной технике), а во Франции – informatique. Это название пришло и в Россию.

Для того чтобы дать определение науке информатика мы для начала подумаем, от какого тоже французского слова происходит слово информатика?

Теперь давайте вспомним, что мы можем сделать с информацией и что же такое информация?

Мы можем информацию создать, сохранить, передать и обработать. Информатика продумывает способы этой же работы с информацией, но только посредством вычислительной техники.

Информатика – это наука, систематизирующая способы создания, хранения, обработки и передачи информации средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.

Вся информация, которую мы получаем из окружающей среды при помощи этих органов чувств, в информатике называется АНАЛОГОВОЙ!

Но если к примеру, каждому цвету, который мы видим дать номер, а звукам ноты – то такая информация будет называться ЦИФРОВОЙ! Итак, в информатике вся информация делится на аналоговую и цифровую. Аналоговая информация непрерывна, а цифровая дискретна (прерывиста, скачкообразна). Пример аналоговой информации – скрипка, а цифровой – пианино.

Преобразование информации из аналоговой в цифровую называется аналогово-цифровым преобразованием (АЦП). Пример аналогового и цифрового описания графика функции у=х 2 Аналоговая информация Цифровая информация

Перечислите аналоговые и цифровые устройства.

История развития компьютерной техники

В 1642 году известный французский физик и математик Блез Паскаль изобрел арифмометр – устройство для сложения и вычитания чисел, а двадцать лет спустя (1660 г.) немецкий математик Готфрид Лейбниц сконструировал арифмометр, выполнявший все четыре арифметических действия.

Арифмометры несколько столетий верно служили людям, являясь незаменимыми помощниками человека в бухгалтерском учете, проведении научных расчетов и в других областях деятельности. Однако арифмометры обладали ограниченными возможностями – скорость вычислений на них была невелика, память арифмометра могла хранить лишь результат последней операции.

В конце прошлого века в США проводилась первая перепись населения. В предверии этой работы, связанной с учетом и обобщением огромного количества данных о многомиллионном населении, американский инженер Г. Холлерит сконструировал электромеханическое вычислительное устройство – табулятор.

Табулятор в несколько раз превосходил арифмометр по скорости вычислений и имел память на перфокартах– картонных картах, на которых пробивались (перфорировались) специальные отверстия. Определенная система отверстий изображала число. Табуляторы нашли широкое применение и явились предшественниками вычислительных машин нашего времени.

Однако идеи, положенные в основу принципа действия современных ЭВМ были сформулированы англичанином Чарльзом Бэббиджем в 30-х годах IXX века. Предложенный им проект аналитической машины содержал устройства, характерные и для современных ЭВМ.

Впоследствии (почти сто лет спустя) американский ученый Джон фон Нейман развил идею Бэббиджа и сформулировал основные принципы программно- управляемой вычислительной машины. Эти принципы были реализованы в первой электронной вычислительной машине ЭНИАК, построенной в США в 1946 году. В нашей стране первая ЭВМ МЭСМ-1 была разработана в 1951 году под руководством академика В.А.Лебедева.

Первые компьютеры оказались дорогостоящими громоздкими устройствами, требующими для эксплуатации больших, специально оборудованных помещений. Их обслуживали десятки инженеров. Средства общения человека с машиной были весьма ограничены – все данные вводимые в ЭВМ, набивались на перфокарты. Сложными действиями владели лишь профессионалы.

В годы ЭВМ создавались для ускорения и автоматизации вычислительной работы. Область их применения была очень ограничена. Они использовались, например, при вычислениях траектории движения спутников или начисления зарплаты на большом предприятии. ЭВМ создавались на основе электронных ламп, весом в 30 тонн. Они были большими, дорогими и ненадежными. Скорость быстродействия 5000 операций в секунду. Языков программирования не было. Для задания программы нужно было определенным образом соединить провода.

Создаются транзисторы – это миниатюрные и недорогие электронные приборы, которые позволили уменьшить размеры ЭВМ в несколько раз и увеличить их надежность. Появились языки программирования. Скорость быстродействия десятки тысяч операций в секунду. Память на магнитных сердечниках. Первая ЭВМ на базе транзисторов называлась PDP-8, была размером с холодильник и стоимостью всего 20 тыс. долларов!

Создаются интегральные микросхемы – это расположенные на одной пластине из кремния транзисторы и все соединения между ними. В 1970 году фирма INTEL стала продавать первые интегральные схемы памяти.

Основным элементом всех современных компьютеров является микропроцессор.

СОВРЕМЕННЫЙ КОМПЬЮТЕР