правила и методы использования вычислительной техники в разных областях человеческой деятельности
4) социальная информатика:
влияние новых информационных технологий и развития вычислительной техники на жизнь общества
Более подробно структура предметной области информатики представлена в таблице на следующей странице.
Информатика изучает процессы создания и обработки информации, решает проблемы, которые сопряжены с применением компьютеров и оргтехники, благодаря развитию которых она и появилась.
Цель информатики – приобретение знаний об информационных системах (то есть таких системах, в которых происходят процессы сбора, обработки, накопления, хранения и передачи информации), а также определение общих принципов построения и работы этих систем.
Основная функция информатики – нахождение и использование средств и методов обработки информации.
Задачи информатики:
создание техники и технологий преобразования информации;
решение проблем, возникающих при разработке и использовании информационных технологий и компьютерной техники;
исследование информационных процессов
Роль информатики в современном мире вырастает, поскольку происходит переход к информационному обществу
Информационное общество характеризуется следующими чертами:
большая часть работающих занимается не производством материальных благ, а производством и обработкой информации
вся большая часть потребностей населения связана с получение информации
уровень жизни во многом определяется доступом к информационным ресурсам
резко увеличивается объем обрабатываемой информации
увеличивается информационная емкость выпускаемой продукции, т.е. для производства продукции требуется все больше информации
Процесс перехода от индустриального общества к информационному называется информатизацией
Информатика – это одна из самых молодых наук. Она изучает свойства и закономерности информации, методы ее использования в жизнедеятельности человека.
Начинается история развития информатики с момента появления первых электронно-вычислительных машин в конце 40-х – начале 50-х годов ХХ века. Это были первые ЭВМ, работающие на электронных лампах. Ближе к 60-м годам были изобретены дискретные полупроводниковые ЭВМ. А в середине 60-х годов появились машины, оборудованные интегральными микросхемами.
История развития информационных систем теснейшим образом связана с тем, что человеку было всегда трудно производить сложные математические вычисления в уме или на бумаге. Пытливый ум людей стремился к автоматизации вычислительных процессов путем использования простейших счетов, логарифмической линейки. И, наконец, в 1642 году Паскалем был создан восьмиразрядный суммирующий механизм. Через 2 столетия Шарль де Кольмар усовершенствовал его до арифмометра, который производил более сложные математические действия в виде умножения и деления. Бухгалтера были в восторге от этого изобретения.
Но собственно история развития информационных технологий начинается с изложения идей, положенных в основу современных компьютеров в 1833 году англичанином Чарльзом Бэббиджем. Он впервые использовал перфокарты, отверстия которых служили для передачи информации. Это были первые шаги программирования.
История развития информационных систем была продолжена в 1888 году инженером из Америки Германом Холлеритом, которому принадлежит авторство первой счетной машины электромеханического типа. Она прошла проверку во время переписи населения в 1890 году и поразила своими результатами и скоростью вычисления. Если ранее для выполнения этого количества работы требовалось 500 сотрудников, которые корпели над цифрами семь лет подряд, то Холлерит, который раздал каждому из 43 помощников по счетной машине, справился с этим объемом работы в течение одного месяца.
История развития информационных технологий благодарна Холлериту и в том, что он основал компанию, которая в дальнейшем стала именоваться IBM и на сегодняшний день является гигантом мировой компьютеризации. Ее сотрудники вместе с учеными Гарвардского университета в 1940 году построили первую электронно-вычислительную машину, которую назвали «Марк-1». Весила эта громадина 35 тонн, а заказчиком ЭВМ выступило военное ведомство США. Машина вычисляла в двоичной системе. На 300 действий умножения и 5000 операций сложения она тратила всего одну секунду. Но лампы быстро выходили из строя и эта проблема была решена Бардином, Браттейном и Шокли – изобретателями полупроводниковых транзисторов.
Таким образом, история развития информатики подошла к моменту радикального уменьшения размеров компьютеров и следующее их поколение было существенно меньших размеров. А скорость вычислительных способностей увеличилась в 10 раз.
Далее вся история развития информатики в мире будет связана с миниатюризацией компьютеров. И преуспевает в этом отношении сначала американская компания DIGITAL EQUIPMENT, затем фирма INTEL. А середины 70-х годов ХХ века появляются и персональные компьютеры знаменитой ныне компании APPLE.
История развития информатики в нашей стране начинается с малой электронной счетной машины (МСЭМ), выполнявшая 50 операций в секунду. Ее конструктором стал Сергей Александрович Лебедев. Путь ее был в нашем отечестве довольно тернист. А сегодня мы уже не представляем себе полноценной жизни без использования компьютеров. И если оглянуться назад, то времени-то прошло совсем немного. Так техническая мысль опережает даже время. ПК,
ноутбуки и нетбуки - особая примета современной эпохи.
Основными методами исследования в информатике являются:
– системно-информационный анализ как конкретизация системного подхода;
– информационное моделирование как конкретизация общенаучного метода моделирования;
– компьютерный эксперимент как разновидность свойственного всем наукам вычислительного эксперимента.
Быстрое увеличение объема существующей и циркулирующей в обществе информации ставит современного человека перед проблемой умения работать с ней: находить, отбирать нужное, хранить, упаковывать и быстро извлекать из хранилища, обрабатывать и преобразовывать. Причем, информация все чаще может быть представлена не только в текстовом, наиболее привычном виде, но и как видео- и аудиоматериалы, схемы и анимационная графика и т.п. Владение методами, приемами и средствами ра- боты с информацией становится одним из основных профессионально важных
Понятие информации, виды информации. Ее свойства
Термин информация происходит от латинского слова informatio, что означает «сведения, разъяснения, изложение».
Информация - это настолько общее и глубокое понятие, что его нельзя объяснить одной фразой. В это слово вкладывается различный смысл в технике, науке и в житейских ситуациях.
В обиходе информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют, например сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т. п. «Информировать» в этом смысле означает «сообщить нечто, неизвестное раньше».
Известно, что слово информатика ("Informatique") впервые было введено в научную терминологию французскими учеными в начале 1970-х годов. В англоязычных странах параллельно используется термин "computer Science" - компьютерная наука.
Создание и широкое использование в повседневной жизни современного общества новейших технологий сбора и обработки информации, различных информационно-поисковых, моделирующих, аналитических и управленческих систем обусловили возникновение интересного и значительного феномена, характерного для новейшей истории человечества. Совершенствование средств вычислительной техники, систем телекоммуникаций и информационных технологий не только в полной мере проявляет свою производственную, технологическую и социальную полезность, улучшая условия нашего труда и быта, они радикальным образом меняют саму природу человеческих и производственных отношений в современном обществе.
На данном этапе становления и развитие новой научной дисциплины, способной формулировать и изучать основные закономерности процесса информатизации современного мира, объективной и настоятельной необходимостью. Информатика возникла в рамках современных теорий управления сложными динамическими процессами и была призвана добавить теориям практической направленности, ориентированной на создание научных основ функционирования сложных информационных систем, основанных на широком использовании новейших технологий информационного обмена.
Будучи комплексной научной дисциплиной, информатика изучает все аспекты проектирования, разработки и использования систем обработки данных. При этом она выявляет общие закономерности влияния этих систем на различные сферы социально-экономической жизни человека и общества.
Таким образом, информатика сегодня - это не только теория информационного обмена, не только технология обработки информации и информационных потоков, это целая социально-технологическая инфраструктура, которая органично переплетается с социальной сферой и оказывает на нее все более существенное влияние. Изучение природы и методов воздействия новейших информационных технологий на социальную сферу современного общества сегодня является основным компонентом информатики как комплексной научной дисциплины. Расширение применения средств вычислительной техники и телекоммуникаций заметно меняет общее социальная среда современного общества, расширяя при этом горизонты научных и практических знаний, стимулируя процессы совершенствования информационных технологий. Такой взаимное влияние обусловливает стремительное развитие всей информационной инфраструктуры общества, что, в свою очередь, является мощным ускорителем развития новейших средств информационного обмена.
Информатика стала частью нашей повседневной действительности. Сегодня она меняет не только материальные основы многих социально-экономических и научно-технических процессов, но и наши представления об окружающем мире, о формах и методах его познания. Информатику в равной степени можно отнести и к прикладным, и к фундаментальным наукам. Такая неоднозначная классификация вытекает из самой природы возникновения и развития информатики как сложной совокупности общетеоретических и прикладных научных дисциплин.
С одной стороны, информатику можно рассматривать как фундаментальную, природную науку, изучающую структуру и общие свойства информации, вопросы, связанные с процессами сбора, хранения, передачи, преобразования и использования информации. Информатика является естественной фундаментальной наукой, поскольку определяет единые, общие законы обработки информации для различных сфер деятельности человека. Эти законы имеют общенаучный характер и одинаковые проявления в самых различных областях научных знаний.
С другой стороны, информатика имеет ярко выраженные прикладные аспекты, связанные с функционированием вполне конкретных информационных технологий и систем, ориентированных на удовлетворение прикладных информационных потребностей человека и общества. В этом смысле информатика формулирует вполне конкретные методы и правила проектирования и создания систем обработки информации, технологии использования этих систем для решения прикладных задач автоматизации рутинных вычислительных и логических процедур.
В связи с многогранностью и многовариантностью понятия информатики любое упрощенное определение будет содержать лишь наиболее общие черты, отражать суть понятия без учета его предметной области. С точки зрения предметной области информатику следует понимать как науку, изучающую компьютеры, принципы их построения, работу и практическое применение для обработки информации. Кроме этого, информатика изучает вопрос теоретических и практических аспектов проектирования вычислительных систем, электроники, математики и логики. Диапазон предметной области информатики определяется от технологии разработки программного обеспечения, программирование и архитектуры компьютерной техники к искусственному интеллекту и робототехнике.
Часто термином "информатика" обозначают совокупность фундаментальных и прикладных дисциплин, изучающих свойства информации, а также способы накопления, обработки, представления и передачи информации с помощью определенных технических средств.
Ядро информатики как прикладного научного направления составляет информационная технология - совокупность конкретных технических и программных средств, с помощью которых выполняются самые разнообразные операции по обработке данных. Иногда информационные технологии называют компьютерными технологиями, а также прикладной информатикой. Решающее значение для прикладной информатики имеют непосредственно средства вычислительной и телекоммуникационной техники, в частности, компьютер как техническое устройство, предназначенное для обработки информации.
Обобщающее определение информатики, которое отражает в наиболее краткой форме ее основные черты, можно сформулировать следующим образом: информатика - это наука, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности ее создания, передачи и использования в различных сферах деятельности человека и общества.
Прикладной целью информатики является разработка более эффективных методов использования информационных потоков и определения путей оптимизации процессов практического использования разнообразной информации.
Главной функцией информатики является обоснование средств и методов технологического обеспечения информационных процессов, а следовательно, качественное изменение природы их течения на основе применения современных средств вычислительной и телекоммуникационной техники, математического моделирования и программного управления.
Любой из научных направлений призван производить и систематизировать объективные знания о действительности с целью их описания и объяснения, формулировать и объяснять основные закономерности, составляющие предмет его изучения. Относительно информатики можно утверждать, что объектом изучения данной научной дисциплины является разнообразная информация во всех ее видах из всех сфер жизнедеятельности современного общества.
Информация * зарождаясь и существующие в пределах какой-либо области человеческой деятельности, приобретает узкоспециального отраслевого характера. В процессе изучения такого рода информации вырабатываются специфические методы ее представления и обработки. Это обусловливает разделение информатики на некоторые прикладные научные направления. Данные направления существуют в зависимости от вида и общественного назначения информации, рассматривается в них. Объектом изучения таких "специальных" разделов информатики есть разные типы "специальной" информации, а предметом - закономерности информационного обслуживания в пределах той или иной системы социальной коммуникации.
С общетеоретического точки зрения для информатики не имеет значения конкретный смысл информации. Объектом изучения информатики в данном контексте информация как таковая, а предметом - информационные процессы, то есть процессы сбора, хранения, обработки и распространения информации, а также способы управления данными процессами и общие закономерности влияния информационных процессов на характер социальных коммуникаций в обществе в целом.
В современных условиях информационные системы - это сложные взаимосвязанные вычислительные и телекоммуникационные системы, объединенные в локальные и глобальные вычислительные сети, призванные удовлетворять непрерывно растущие информационные потребности общества.
За последние годы выработалась устойчивая тенденция к объединению традиционных функций управления с функциями управления информационными ресурсами и информационными системами предприятий и учреждений. Процесс слияния этих функций в единую управленческую систему обусловлен потребностью в новых, более совершенных методах и приемах обработки информации в повседневной деятельности управленческого персонала. Он объективно обусловлен технологической революцией в области вычислительной техники, что способствовало демократизации и доступности информационных систем, превратив миллионы конечных пользователей этих систем на информационных менеджеров.
С учетом изменений в архитектуре построения информационных систем и в принципах организации информационных технологий в современном обществе меняется характер взаимоотношений персонала в процессе осуществления производственной деятельности, как в рамках отдельного предприятия, так и в экономике в целом. Важнейшая роль информационных систем и технологий будет и впредь состоять в обеспечении необходимого уровня обслуживания клиентов и пользователей данных систем посредством интеграции различных информационных ресурсов.
Поэтому дальнейшее рассмотрение вопросов информатизации современного общества, применения новых информационных технологий и построения на их базе современных информационных систем требует четкого определения таких базовых понятий информатики, каковы информационная технология и информационная система.
В современных условиях технологии сбора и переработки информации ориентированы на создание сложных вычислительных систем. Целью создания таких систем является не только накопления и хранения информации, они призваны максимально сблизить исполнителя и руководителя, который обязан принимать управленческие решения, - с одной стороны и информационные хранилища - с другой, где бы они ни находились, в любой момент времени. Кроме беспрепятственного доступа к информации, новые технологии информационного обмена предоставляют управленцу возможность применять принципиально новую методологию оптимизации процесса в принятии решений.
Информационная технология - это целенаправленная организованная совокупность различных информационных процессов с использованием средств вычислительной техники, которая обеспечивает высокую скорость обработки данных, быстрый поиск информации, распределение данных, возможность доступа к источникам информации независимо от места их расположения.
Понятие "система" в научно-технической литературе используется для определения совокупности взаимосвязанных элементов, составляющих единое целое, функционирование которых направлено на получение конкретного полезного результата. В информатике принято различать такие виды систем: система управления, автоматизированная система управления, автоматизированная информационная система, автоматическая информационная система и т.д.
Информационная система - это коммуникационная система, построенная на основе применения современных информационных технологий, обеспечивающих сбор, обработку и распространение информации об определенном объекте и предоставляют работникам разного уровня информацию, необходимую для реализации их основных функций и принятия управленческих решений.
Как видно, понятие "информационная технология" и "информационная система" достаточно тесно связаны между собой. Основная же их отличие заключается в том предметной области, которую каждый из них определяет. Понятие "информационные технологии" включает в себя конкретные реализации наиболее общих функций по сбору, обработке, передаче и распределению информации независимо от организационной структуры предприятия или учреждения. В свою очередь, информационная система - это определенная совокупность различных информационных технологий, ориентированная на непосредственные нужды конкретного потребителя этих технологий.
Сегодня существует достаточное количество технологий сбора информации, которая может быть представлена в самом разнообразном виде (текстовая, специализированные и универсальные структурированные базы данных, графическая информация, видео-и аудиоматериалы и т.д.). Существует также многочисленный перечень технологий хранения и обработки собранной информации. Независимо от вышеназванных технологий известно множество способов передачи и распространения информации, которые, основываясь на современных средствах телекоммуникаций, способны оперативно передавать данные любых форматов и объемов на значительные расстояния и с высокой скоростью. Эти структурно независимые, разрозненные технологии, хотя и имеют впечатляющие возможности и высокие эксплуатационные показатели, способные решать только конкретное, иногда достаточно ограниченный круг задач.
В рамках любого предприятия или учреждения, которые поставили перед собой цель максимально использовать возможности, предоставляемые данным технологиям в комплексе, следует говорить о построении на их основе специализированных информационных систем, которые содержат в своем составе как отдельные элементы подсистему первичного сбора информации, ее хранения и обработки, передачи и распространения информации. Каждая из указанных подсистем, в свою очередь, содержит мелкие подсистемы, основанные на применении тех или иных современных информационных технологий. Например, для сбора первичных данных могут быть использованы самые разные технологии. Текстовая информация может быть введена в компьютер с помощью таких методов и приемов;
ручной ввод текстовой информации;
сканирования и распознавания отсканированных текстов;
автоматизированный перевод текстов;
автоматизированная проверка орфографии.
Ввода графической информации может быть осуществлено несколькими способами:
ручной ввод графической информации;
сканирования и дальнейшее ручная или машинная редактирования отсканированных изображений;
получения и редактирования графических изображений (точки, линии, основные геометрические фигуры) программным путем.
Перечень конкретных способов и методов сбора, хранения, обработки и распределения информации может быть продлен, но он полностью зависит от конкретных потребностей и задач, стоящих перед учреждением или предприятием. Специфика их деятельности и определяет схему построения конкретной информационной системы, которая работает на данном предприятии или организации. Сегодня наиболее распространенной является информационная система, построенная по вышеуказанной методологии.
Итак, современные информационные технологии целесообразно рассматривать в соответствии с решением конкретных задач, то есть как элементы, составляющие некоторую информационную систему.
Построение и использование информационных систем на базе современных информационных банковских технологий, технологий в производственной и социально-экономической деятельности способствует повышению эффективности труда и обеспечивает принципиально новый уровень и новое качество управления. В этих условиях коренным образом меняются технологии организации информационных процессов внутри самых разнообразных по своей экономической и организационной сути структур производственно-хозяйственной деятельности. Процесс управления в условиях применения информационных систем основывается на новых подходах, на принципиально новых экономико-организационных моделях, отражающих структурно-динамические свойства управляемого объекта. Кроме этого, применение методов информационно-кибернетического синтеза для исследования сложных социально-экономических объектов позволяет построить адекватные реальному миру модели и с точной достоверностью прогнозировать поведение моделируемого объекта, в реальной ситуации. Это дает возможность осуществлять эффективное управление всеми процессами, происходящими внутри объекта, и процессами его взаимодействия с окружающим миром.
По применению информационные системы можно условно разделить на следующие классы:
информационные системы управления банковскими процессами - осуществляют управление в системе электронных платежей и электронного ведения корреспондентских счетов, учета и документооборота;
информационные системы управления технологическими процессами - осуществляют управление технологическим оборудованием во взаимосвязи с конкретными производственными циклами и процессами;
информационные системы управления организационными процессами - многоуровневые системы, обеспечивающие информационную поддержку управления производственно-хозяйственными и социально-экономическими процессами на всех уровнях экономической жизни общества;
информационные системы управления научными исследованиями - обеспечивают информационную поддержку расчетов и научных экспериментов;
информационные системы автоматизированного проектирования и конструирования - обеспечивают информационную, техническую и технологическую базу для выполнения проектно-изыскательских и опытно-конструкторских работ;
учебные информационные системы - обеспечивают информационную и методологическую основу прогрессивных способов получения знаний, полезных навыков и повышения квалификации.
Кроме этого, необходимо различать автоматизированные и автоматические информационные системы:
а) автоматизированные информационные системы - это системы, работа которых характеризуется наличием как ручных операций (как правило, ввод исходной информации), так и автоматических, выполняемые с помощью средств вычислительной техники;
б) автоматические информационные системы - это системы, в которых все функции
сбора, обработки и распределения информации выполняются автоматически.
В современных банках, учреждениях и организациях, как правило, применяются автоматизированные информационные системы, поскольку доля ручной обработки входного потока информации еще достаточно велика. Полная автоматизация применяется в основном для осуществления управления банковскими операциями, производственными и технологическими процессами на промышленных предприятиях, транспорте, в энергетике и т.д.
Современные требования к уровню информационного обеспечения управленческой деятельности требуют принципиально новых подходов в решении организационных.
технических и технологических проблем. В связи с этим необходимо отметить наиболее значимые факторы, определяющие эффективность создания и использования новых информационных систем:
Наличие научно обоснованной программы построения информационной инфраструктуры экономического объекта;
постановка и решение конкретных задач управления информационными и технологическими процессами с учетом заданных критериев эффективности;
создание условий организационно-функционального взаимодействия отдельных структурных звеньев экономического объекта;
соответствие уровня технического оснащения информационных процессов уровню модели информационного взаимодействия внутри экономического объекта;
активное участие широкого круга специалистов в системе информационного обеспечения для принятия управленческих решений на различных иерархических уровнях управленческой структуры.
Сегодня практически любой руководитель предприятия или учреждения все более отчетливо осознает настоятельную необходимость использования современных технологий обработки информации. Развитие и выживание предприятий в условиях жесткой конкуренции невозможно без расширения сфер применения современных информационных технологий. Поэтому руководство учреждений и предприятий должно уделять значительное внимание развитию информационной инфраструктуры, а также непосредственно участвовать в разработке планов информационной стратегии банка или предприятия.
Не секрет, что довольно часто вопрос согласования планов хозяйственной деятельности и планирования информационных систем в рамках одной хозяйственной единицы считаются абсолютно самостоятельными, а их взаимосвязь определяется только непосредственными затратами на приобретение и развитие средств автоматизации производственных процессов. Указанный подход, даже при высоком уровне финансового обеспечения информационной инфраструктуры учреждения, заранее делает весьма сомнительной ожидаемую отдачу от вложенных средств в информационное обеспечение такого учреждения. Только тогда, когда оба процесса планирования объединяются в единый процесс, формируя при этом устойчивую и согласованную позицию руководства банка или предприятия и специалистов информационных систем по стратегии корпоративного развития, можно достоверно прогнозировать реальные положительные результаты от применения средств вычислительной и телекоммуникационной техники.
Именно поэтому планирование информационной инфраструктуры любого банка, предприятия или организации как составной части планирования общей хозяйственной деятельности является важнейшим этапом определения стратегии их развития в разных направлениях и на разную перспективу. В условиях растущей сложности практически всех видов экономической деятельности, усложнение и рост наукоемкости технологических процессов правильная постановка процесса планирования корпоративных информационных систем является важнейшим условием выживания любого субъекта хозяйственной деятельности в современных условиях.
Правильно настроенный процесс планирования информационной инфраструктуры обеспечивает реальные выгоды, опираясь на которые можно более рационально использовать информационный потенциал банка, предприятия или учреждения для достижения основных целей экономической деятельности и развития экономики государства в целом.
М.Е. Крекин
Основы информатики и информационных технологий
В этом году в вашем расписании появился новый предмет -- "Основы информатики и информационных технологий". Чем же вам предстоит заниматься на этих уроках?
Информатика1 -- научно-техническое направление, занимающееся общими принципами автоматизированной работы с различной информацией. Но на уроках мы будем не только знакомиться с некоторыми из этих принципов, но и учиться использовать компьютер для решения различных практических задач. Вы узнаете, как с его помощью можно рисовать и считать, находить нужные сведения и писать рассказы, строить графики и переписываться с разными, живущими очень далеко, людьми... И все это -- работа с информацией.
Но что же это такое - информация2? Дать строгое определение этого понятия невозможно, как невозможно дать строгое определение точки, прямой, материи и других базовых понятий различных наук. Мы будем понимать под информацией различные знания, сведения о реальном мире. Эти знания можно разделить на две категории: знание фактов ("Я знаю, что...", декларативные3 знания) и знание правил ("Я знаю, как...", процедурные4 знания). Для того чтобы правильно определить свои действия в конкретной ситуации равно необходимы и те, и другие.
Все живые существа могут воспринимать образную информацию (запахи, вкусы, шумы и многое другое). Человек же еще умеет представлять свои знания в знаковом (символьном) виде. Из различных символов (букв, цифр, знаков препинания) состоит текст; из символов - только уже звуковых (фонем5) -- состоит устная речь. Можно передать информацию с помощью жестов. И это тоже -- символы.
Знаковую систему для представления информации называют языком, а полный набор символов языка - его алфавитом. Языки делятся на разговорные (естественные) и формальные. Формальные языки специально создаются, чаще всего для определенной области человеческой деятельности (например, язык математики). В вычислительной технике тоже используются особые формальные языки. Когда информация представлена в виде, пригодном для автоматической обработки, ее называют словом "данные".
Какие действия человек выполняет с информацией? Их три: обмен (передача и прием), хранение и обработка. Информация хранится либо в собственной памяти человека - и тогда ей можно воспользоваться сразу, либо "на внешних носителях" (в книге, блокноте, на магнитной ленте и т. п.), откуда ее сперва нужно прочитать.
Почти непрерывно человек обрабатывает информацию:
получает новые знания на основе уже известных ему фактов и правил;
изменяет форму представления (например, переводя на другой язык);
упорядочивает (сортирует) информацию;
ищет ее в большом массиве (словаре, справочнике, картотеке и т.п.)...
При этом, так же как при обмене и хранении, человек зачастую использует различные технические средства, наиболее универсальным из которых является компьютер6.
Компьютер (электронно-вычислительная машина, ЭВМ) - это комплекс технических средств для автоматизированной работы с информацией. Каждое из входящих в состав компьютера устройств моделирует одну из информационных функций человека. Мозг компьютера -- процессор7 -- обрабатывает информацию и командует всеми остальными устройствами. Обрабатываемые данные находятся в оперативной памяти, а для длительного хранения их можно записать в "блокнот" -- внешнюю память. Естественно, компьютер должен каким-то образом получать информацию. Для этого служат устройства ввода (клавиатура, мышь, сканер8 и др.). И, наконец, с помощью устройств вывода (монитор9, принтер10 и др.) компьютер передает информацию человеку. Устройства ввода и вывода, а также внешнюю память называют периферийными11 (или внешними) устройствами. Процессор, оперативная память, некоторые устройства внешней памяти и схемы управления периферийными устройствами (контрОллеры12) обычно объединяются в системный блок. Все эти устройства общаются друг с другом с помощью магистрали13. Для подключения внешних устройств на системном блоке имеются разъемы, которые называются портами14.
Еще несколько слов об отличиях оперативной и внешней памяти. Во-первых, данные в оперативной15 памяти (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) могут быть обработаны процессором непосредственно, а из внешней их необходимо сначала загрузить (перенести) в оперативную. Во-вторых, ОЗУ хранит информацию только пока компьютер включен, внешняя же память -- энергонезависима. Кроме того, обычно емкость внешних запоминающих устройств гораздо больше.
Как же представлена информация внутри компьютера? Оказывается, технически наиболее удобно использовать язык, алфавит которого содержит всего два символа (их условно обозначают нулем и единицей), -- язык двоичных кодов. С помощью этих двух символов представляется все многообразие информации, с которой работают современные вычислительные машины: и тексты, и фотографии, и музыка, и кинофильмы. В дальнейшем вы узнаете, как это удается сделать. Пока же нужно помнить, что любые данные в компьютере представлены в виде некоторой последовательности нулей и единиц.
Естественно, чем длиннее код, тем больше информации он содержит. Поэтому в технике количество информации определяют именно по длине кода. А в качестве эталона при этом используют самый короткий код - состоящий из одного двоичного символа. Такая единица количества информации получила название бит16.
Работать с непрерывной последовательностью символов двоичного алфавита (т. е. когда отсутствует пробел, разграничитель между ними) практически невозможно. Потребовалось соглашение о разбиении ее на части фиксированной длины, которые воспринимались бы как единое целое. Удобным оказалось принять длину этих частей равной 8 бит. Соответствующее количество информации было названо байтом.
При работе с большими объемами информации удобнее пользоваться более крупными единицами:
1024 байт = 210 байт = 1 килобайт (Кбайт),
1024 Кбайт = 220 байт = 1 мегабайт (Мбайт),
1024 Мбайт= 230 байт = 1 гигабайт (Гбайт).
Передавать данные от одного устройства к другому можно либо по одному биту -- последовательно, либо сразу один или несколько байт - параллельно. По магистрали информация передается параллельно, а вот обмен со внешними устройствами может быть и параллельным, и последовательным. Соответственно и порты бывают параллельными или последовательными.
Примечания
Слово "информатика" происходит от франц. information (информация) и automatique (автоматика)
Informatio (лат.) - ознакомление, разъяснение
Declaratio (лат.) - объявление
От лат. Procedere - продвигаться. Последовательность действий для совершения какого-либо дела
От греч. Phono - звук
Computer (англ.) - вычислитель
Processor (англ.) - тот, кто что-либо обрабатывает
Scan (англ.) - внимательно разглядывать. Сканер - устройство для ввода изображений
Monitor (англ.) - контрольное устройство, наблюдатель
Printer (англ.) - печатник
Periphereia (греч.) - окружность, окружение
Controller (англ.) - регулятор, управляющее устройство
Magistralis (лат.) - главный. Главная линия
Porta (лат.) - дверь, ворота
Operatio (лат.) - непосредственное действие
Bit = binary digit (англ.) - двоичная цифра
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
2 слайд
Описание слайда:
Изучив эту тему, вы узнаете: что такое информационная технология и ее инструментарий; как соотносятся между собой информационные системы и информационные технологии; каковы этапы развития информационной технологии.
3 слайд
Описание слайда:
Материальная и информационная технологии Слово «технология» происходит от греческого techne, что в переводе означает «искусство», «мастерство», «умение». С определенной точки зрения, все перечисленные понятия могут трактоваться как процессы. Под процессом следует понимать определенную совокупность действий, направленных на достижение поставленной цели.
4 слайд
Описание слайда:
Технология материального производства Под технологией материального производства понимают процесс, определяемый совокупностью средств и методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья или материала. Технология изменяет качество или первоначальное состояние материи Цель технологии материального производства - выпуск продукции, удовлетворяющей тем или иным потребностям человека или системы.
5 слайд
Описание слайда:
Информационная технология - это процесс, использующий совокупность средств и методов обработки и передачи данных и первичной информации для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления. Цель информационной технологии - производство информации для ее последующего анализа и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.
6 слайд
Описание слайда:
Информационная технология В современном обществе основным техническим средством технологии обработки информации служит персональный компьютер. Внедрение персонального компьютера в информационную сферу и использование телекоммуникаций определило новый этап развития информационной технологии - компьютерный. К этим же технологиям относятся коммуникационные технологии, которые обеспечивают передачу информации разными средствами, а именно: телефон, телеграф, телекоммуникации, факс и др.
7 слайд
Описание слайда:
Принципы компьютерной информационной технологии интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером; интеграция с другими программными продуктами; гибкость процесса изменения как данных, так и постановок задач. Понятие информационные компьютерные технологии замещается понятием «информационные технологии». Это связано с тем, что практически любая информационная технология стала немыслимой без компьютеров и специализированного программного обеспечения.
8 слайд
Описание слайда:
Инструментарий информационной технологии Технологический процесс материального производства реализуют с помощью различных технических средств, к которым относятся: оборудование, станки, инструменты, конвейерные линии и т. п. В роли технических средств производства информации выступает аппаратное, программное и математическое обеспечение этого процесса. С их участием первичная информация перерабатывается в информацию нового качества. Инструментарий информационной технологии - это совокупность программных продуктов, установленных на компьютере, технология работы в которых позволяет достичь поставленную пользователем цель. К инструментарию можно отнести, например, все известные программные продукты общего назначения: текстовые процессоры, настольные издательские системы, электронные таблицы, системы управления базами данных, электронные записные книжки, электронные календари и т. п.
9 слайд
Описание слайда:
Информационные технологии и информационные системы Информационная технология является процессом, состоящим из четко регламентированных правил выполнения операций и действий над данными, хранящимися на компьютерах. Ее основная цель - получить необходимую для пользователя информацию в результате целенаправленных действий по переработке первичной информации. Информационная технология может существовать и вне сферы информационной системы. Информационная система - это среда, составляющими элементами которой являются работники, компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных, различного рода технические и программные средства связи. Ее основная цель - хранение, обработка и передача информации. Информационная система представляет собой систему «человек-компьютер» для обработки информации. Реализация функций информационной системы невозможна без знания ориентированной на нее информационной технологии. Таким образом, информационная технология является более емким понятием, отражающим современное представление о процессах преобразования информации в информационном обществе. Она представляет собой совокупность четких целенаправленных действий по переработке информации, в большинстве случаев - при помощи компьютера. Информационная система служит для поддержки принятия решений человеком, который для получения необходимой информации должен владеть и умело применять компьютерную информационную технологию.
10 слайд
Описание слайда:
История развития информационной технологии Первый этап (до второй половины XIX века) - «ручная» информационная технология, инструментарий которой составляют: перо, чернильница, бухгалтерская книга. Коммуникации осуществляются ручным способом, с помощью почтовой пересылки писем, пакетов, депеш. Основная цель технологии - представление информации в нужной форме.
11 слайд
Описание слайда:
История развития информационной технологии Второй этап (с конца XIX века) - «механическая» технология, инструментарий которой составляют: пишущая машинка, телефон, фонограф, почта, оснащенная более совершенными средствами доставки. Основная цель технологии - представление информации в нужной форме более удобными средствами.
12 слайд
Описание слайда:
История развития информационной технологии Третий этап (40-60-е годы XX века) - «электрическая» технология, инструментарий которой составляют: большие ЭВМ и соответствующее программное обеспечение, электрические пишущие машинки, копировальные аппараты, портативные магнитофоны. Изменяется цель технологии. С формы представления информации акцент постепенно перемещается на формирование ее содержания.
Профиль: «Информатика и компьютерные науки»
Информатика является сравнительно молодой наукой, однако уже включает в себя разделы, которые считаются фундаментальными и которые должен знать каждый специалист в области компьютерных наук. В рамках этого направления изучаются теоретические основы информатики и программирования, пристальное внимание уделяется математическим дисциплинам наряду с развитием практических навыков программирования. .
Узнать о том, какие документы необходимо подать и в какие сроки проводится набор можно в разделе Поступить на факультет .
Чему вас будут учить
Фокус образовательной программы сосредоточен на фундаментальных основах информатики и программирования. Программа первого курса содержит цикл классических математических дисциплин, включающих ключевые для ИТ-специалиста разделы, такие как дискретная математика, математический анализ, алгебра и геометрия.
На первом курсе изучаются несколько дисциплин, позволяющих наработать практические навыки программирования:
Основы программирования.
В процессе изучения дисциплины происходит ознакомление студентов с понятием алгоритма, способами и средствами их представления, классификацией и эволюцией языков программирования, и современными тенденциями их развития, а также детальное изучение одного из языков высокого уровня (язык C).
Информатика.
Изучая эту дисциплину, студенты знакомятся с основными понятиями информатики, этапами развития компьютерных систем, их архитектурой, базовыми структурами данных и алгоритмов, включая одномерные и многомерные массивы, стеки и очереди, бинарные деревья, алгоритмы сортировки и поиска, алгоритмы на графах, динамические структуры данных.
Объектно-ориентированное программирование.
Студенты изучают основные этапы, методы, средства и стандарты разработки программного обеспечения, детальное изучение одного из объектно-ориентированных языков программирования (Java), обучение студентов разработке кроссплатформенных приложений.
Отличительная особенность этой программы в наличии дисциплин, углубленно изучающих фундаментальные основы современной информатики:
Математическая логика и теория алгоритмов.
Цель изучения дисциплины состоит в освоении основ фундаментальных знаний, позволяющих разобраться в математическом описании проблем, связанных с математической логикой и теорией алгоритмов, умении решать стандартные задачи, давать интерпретацию полученным результатам. У слушателей формируется представление о современном состоянии теоретической информатики и приобретению специальных знаний из области моделирования и анализа сложных информационных систем.
Алгоритмы и анализ сложности.
Целью дисциплины является изучение общих основ разработки и анализа алгоритмов, включая асимптотический анализ верхней, нижней и средней оценок сложности алгоритмов; сравнение наилучших, средних и наихудших оценок, эмпирические измерения эффективности алгоритмов; проведение оценок накладных расходов по времени и памяти; рекуррентные соотношения и анализ рекурсивных алгоритмов, анализ алгоритмов динамического программирования; изучение NP класса сложности задач.
Теория автоматов и формальных языков.
Теория вычислительных процессов и структур.
В рамках дисциплины студенты учатся применять в исследовательской и прикладной деятельности современный аппарат разработки и анализа корректности алгоритмов и развивают умение исследовать свойства программ и математически доказывать их корректность.
Теория конечных графов и ее приложения.
Центральным объектом дисциплины является современная теория графов и графовые модели, базирующиеся на аппарате дискретной математики, а также подходы к использованию теории графов на практике. Данный курс вырабатывает у студентов навыки использования математического аппарата теории графов, совершенствует навык построения математически строгих доказательств и развивает способность использовать графовые модели на практике, в том числе для написания эффективных программ.
Этот фундамент подкрепляется циклом дисциплин, связанных с развитием практических навыков, необходимых успешному ИТ-специалисту:
- Языки и методы программирования.
- Программирование ASP.NET.
- Основы мобильной разработки.
Программирование на.NET Framework.
В рамках освоения дисциплины происходит ознакомление студентов с архитектурой среды.NET Framework, идеологией создания приложений для данной среды исполнения, языком С# как одним из основных языков программирования в среде.NET Framework, библиотекой классов Common Language Runtime, а также изучение средств создания, отладки и развертывание.NET-приложений.
Основы веб-программирования.
Целью освоения дисциплины является подготовка специалистов, которые могут спроектировать web-приложение (фронтэнд и бэкэнд). В рамках дисциплины рассматриваются задачи верстки, включая адаптивную верстку, и построения веб-серверов с использованием стека Apache-MySQL-PHP, современных CMS, а также ASP.NET.
Основы тестирования программного обеспечения.
Цель дисциплины состоит в изучении базовой теории, умении ориентироваться в базовых концепциях и терминах, и овладении техник тест-дизайна: разработки способов создания тестовых сценариев и тестовых данных.
Введение в информационный поиск.
В рамках дисциплины студенты осваивают теоретические основы построения информационно-поисковых систем, базирующиеся на теории алгоритмов, теории информации, а также практические подходы к реализации данного класса программных систем. Данный курс вырабатывает у студентов навыки использования математического аппарата для решения прикладных задач информационного поиска в вебе, а также хранения, обработки и поиска текстовой и другой информации в иных хранилищах данных.
Программная инженерия.
Дисциплина обеспечивает приобретение знаний и умений в области проектирования и разработки информационных систем с использованием современных информационных технологий, а также включает в себя изучение универсальных принципов и методологий разработки программного обеспечения. Цель дисциплины - изучение основных качеств программного обеспечения и принципов его построения, обеспечивающих реализацию этих качеств. Изучение подкрепляется примерами, имеющими практическую направленность и учитывающими современные тенденции развития методологий и технологий программной инженерии.
Часть преподаваемых дисциплин является дисциплинами по выбору, что позволяет обучающемуся сформировать собственную образовательную траекторию.
Ваша будущая профессия
Специальность «Фундаментальная информатика и информационные технологии» гарантирует трудоустройство в сферах, где активно используются IT-технологии. При получении диплома специалиста вы становитесь программистом широкого профиля со знаниями языков программирования, технологий автоматизации IT систем, обладая навыками разработки и сопровождения соответствующих информационных сервисов и продуктов.
Программисты широкого профиля – инженеры, web-разработчики, администраторы, профессионалы глобальных компьютерных сетей – востребованы всегда и везде. В процессе обучения вы можете заниматься подработкой, которая поможет в становлении на будущем рабочем месте:
- Начать карьеру программистом-стажером и в короткое время стать профессиональным программистом .
- Работать программистом на С++ .
- Создавать новые продукты на языке Java, начиная от Java-разработчика (junior) и, совершенствуя свои навыки, стать Java-разработчиком (middle) , а впоследствии дорасти и до Java-разработчика (senior) .
- Разрабатывать мобильные приложения, занимая позицию Android-разработчика или IOS-разработчика .
- Работать над качеством программных продуктов став тестировщиком-программистом , развиваясь до ведущего инженера-тестировщика .
- Делать карьеру в веб-разработке и стать web-разработчиком .
- Реализовывать самые сложные проекты, работая Программистом.NET / C# .
- А если вдруг почувствуете, что хотите заниматься чем-то еще в области информационных технологий, то можете попытаться стать, например, техническим писателем !
Примеры выпускных работ
В.Г. Агаджанова. Моделирование и анализ свойств протоколов распространения данных в распределенных системах с использованием раскрашенных сетей Петри
Объектом исследования являются раскрашенные сети Петри и протокол Gossip.
Цель работы – построить модель протокола Gossip с использованием инструментального средства моделирования CPN Tools и проанализировать его работу на примере нескольких топологий коммутируемых сетей.
В процессе работы создавались модификации модели, позволяющие анализировать модель по многим параметрам.
По завершении работы проведен анализ работы модели в различных ситуациях и на разных примерах, что показывает правильность работы модели и ее свойства.
Н.П. Баранов. Выделение контуров на изображениях в ОС Android
В данной работе рассматриваются три алгоритма для выделения контуров в изображении.
Цель работы – разработка приложения для операционной системы Android, которое позволяет выделить контуры в изображении тремя алгоритмами с последующим сохранением полученного результата.
В рамках работы данное приложение было разработано и протестировано на ряде устройств.
К.В. Лагутина. Разработка метода выделения ключевых слов для информационной системы электронного туризма Open Karelia
Актуальной задачей в рамках разработки информационных систем является автоматизация создания структуры имеющихся текстовых документов в виде связного графа. Наличие связей между туристическими объектами, удовлетворяющих описанным характеристикам, используется для более качественного и полноценного предоставления информации пользователю.
Разработан метод автоматического выделения ключевых слов для сайтов и информационных систем из сферы туризма, при этом тексты связываются друг с другом через общие ключевые слова, тем самым формируя граф, достаточно связный для удобной навигации по сайту/системе. Метод представляет собой комбинацию известного алгоритма выделения ключевых слов с процедурой постобработки при помощи тезауруса. Разработанный метод сейчас находится на этапе внедрения в туристическую информационную систему проекта Open Karelia.
Н.Г. Нуриева. Автоматический поиск контрпримеров для гипотез о периодической структуре полулинейных множеств
Основной целью работы является написание программы визуализации двумерных полулинейных множеств, согласно выдвинутым гипотезам. Основными задачами работы – изучить построение одномерных линейных множеств, а также двумерных полулинейных, выбрать и изучить язык программирования и вспомогательные элементы, написать программу визуализации.
В ходе работы были изучены одномерные линейные множества, двумерные полулинейные множества и их примеры. Практическим результатом работы является программа, написанная на языке программирования Java, визуализирующая двумерное множество достижимости.
С.В. Моржов. Анализ и разработка программного средства управления межсетевым экраном для контроллера программно-конфигурируемой сети
Целью данного проекта является создание ПО в виде сетевого приложения для ПКС контроллера Floodlight, не допускающего появление различных коллизий в правилах межсетевого экрана и списка контроля доступа.
В ходе работы был изучен способ борьбы с коллизиями, возникающими между правилами политик безопасности, предложенный Эль-Шаером. На его основе был построен алгоритм для недопущения возникновения коллизий в правилах межсетевого экрана и списке контроля доступа ПКС контроллера Floodlight. На основе полученного алгоритма было реализовано сетевое приложение. Эффективность и корректность работы данного приложения была доказана экспериментально в ходе модульного тестрования ядра, а так же системного тестирования сетевого приложения.
Другие программы бакалавриата
- Прикладная математика и информатика (профиль: «Прикладная математика и информатика»)
- Прикладная информатика (профиль: «Прикладная информатика в экономике»)