Что является предметом изучения информатики компьютер
Информатика– это техническая наука, изучающая способы создания, хранения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.
Основной задачей информатики является систематизация приёмов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники.
Цель систематизации состоит в выделении, внедрении и развитии передовых, наиболее эффективных технологий, в автоматизации этапов работы с данными, а также в методическом обеспечении новых технологических исследований.
Объектом изучения научной информатики являются научная информация (логическая структура знания) и закономерности научных коммуникаций.
Предметом информатики как науки является информационная технология. Информационной технологией называется совокупность процессов обработки, представления и передачи данных.
Информационная технология характеризуется следующими свойствами:
· предметом (объектом) обработки являются данные;
· цель процесса обработки – получение информации;
· средства выполнения процесса обработки – программное и аппаратное обеспечение ЭВМ;
· процессы обработки данных разделены на операции в соответствии с областью применения информационной технологии.
Предмет информатики составляет:
ü аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;
ü программное обеспечение средств вычислительной техники;
ü средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;
ü средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.
Научные исследования в области информатики ведутся в следующих направлениях:
· изучение основных научно-информационных процессов сбора, анализа, переработки, хранения, поиска и распространения научной информации;
· изучение истории и организации научно-информационной деятельности в различных отраслях и странах;
· определение оптимальных форм представления (записи) научной информации, изучение свойств и закономерностей документальных потоков;
· создание систем информационного поиска и информационного обслуживания;
· применение машинной техники для реализации информационных систем и разработка некоторых специальных технических средств.
Методические приёмы преподавания алгоритмики на начальном этапе обучения.
Алгоритм — это схема последовательных действий, которые приводят к правильному результату. На начальном этапе использования приема уместнее давать ученикам готовые алгоритмы. Работая с ними, ученики учатся планировать свою деятельность, видят образчики сжатого способа подачи информации, учатся вычленять главное в теме.
Но в итоге нужно стремиться к тому, чтобы ученики сами научились составлять алгоритмы по теме урока. Обучение алгоритмизации можно проводить в группах, в парах. И как завершающий этап — предлагать работу по составлению алгоритма в качестве индивидуального задания.
Способы обучения составлению алгоритмов
1. Примеры. Ученикам предлагается готовый алгоритм, к которому нужно подобрать практические примеры и продемонстрировать свое умение пользоваться заданной схемой.
2. Совместное составление. По ходу изучения темы ученики вместе с учителем составляют алгоритм действий на новое правило.
3. Продолжение алгоритма. Учитель предлагает лишь начало, «шапку» алгоритма. Задача учеников: продолжить составление алгоритма, приведя его к логическому завершению.
4. Паззл. Ученикам предлагается разрозненный алгоритм, расчлененный на несколько фрагментов. Задача учеников: собрать алгоритм в правильной последовательности.
Линейный — предполагает однократное выполнение действий в определенном порядке.
Разветвляющийся — в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий.
Циклический — действие повторяется определенное количество раз, пока не будет выполнено главное условие.
Методические приёмы преподавания алгоритмики на начальном этапе обучения.
Обучающийся должен знать:
· цели изучения темы в курсе информатики начальной школы;
· основные понятия темы и методику введения и закрепления понятий;
· особенности изучения темы в начальной школе;
· методы и приёмы обучения решению задач по теме «Алгоритмы»;
· развивать алгоритмическое мышление;
· решать задачи по теме «Алгоритмы»;
· организовывать работу обучающихся по решению задач;
БИЛЕТ №2
БИЛЕТ №3
БИЛЕТ №4
Особенности организации обучения информатике в начальной школе.
Использование компьютера в обучении младших школьников должно стать обогащающим и преобразующим элементом развивающей предметной среды. Ведь именно в этом возрасте происходит интенсивное развитие умственных способностей ребёнка, закладывается фундамент его дальнейшего интеллектуального развития.
Особенностью обучения информатике в начальной школе является постепенное наращивание компьютерной составляющей курса. Увеличивается доля практических заданий, учебных проектов с использованием средств ИКТ.
Рекомендуется выделить следующие этапы урока: проверка домашнего задания (до 5 минут), изучение новой темы (примерно 7 минут, с использованием технических средств обучения, в том числе телевизора, компьютера), закрепление материала (около 7 минут), практическое или проектное задание (примерно 10 минут с использованием технических средств обучения и инструментов исследовательской и конструкторской деятельности, с использованием одного компьютера в классе в качестве электронной доски в режиме эстафеты, выступления), обсуждение результатов (5 минут). В течение урока необходимо проводить физкультминутку (1-3 минуты).
Компьютерную часть урока целесообразно проводить учителю информатики сначала для одной группы детей, а затем для второй (по 15 минут для каждой группы). В это время учитель начальной школы проводит бескомпьютерную часть урока информатики для одной из групп учащихся. Таким образом, группы меняют виды учебной деятельности в рамках одного урока, что максимально соответствует возрастным особенностям обучающихся и способствует снижению утомляемости.
Две главнейшие задачи информатики в школе - формирование стиля мышления учащихся и совершенствование предметных методик требуют ранней постановки курса информатики.
Содержание и место темы «Логические рассуждения» в курсе «Информатика в играх и задачах».
Главная цель курса — дать ученикам инвариантные фундаментальные знания в областях, связанных с информатикой, которые вследствие непрерывного обновления и изменения в аппаратных средствах выходят на первое место в формировании научного информационно-технологического потенциала общества.
Изучение материала происходит “по спирали” — ученики каждую четверть продолжают изучение темы этой же четверти прошлого года. Кроме того, задачи по каждой из тем могут быть включены в любые уроки в любой четверти в качестве разминки. Преподавание предмета ведется по безотметочной системе. Занятия проходят один раз в неделю.
Логические рассуждения
БИЛЕТ №5
1.Требования к учебно-методическому комплексу по информатике для начальных классов.
Изучение любого предмета в начальной школе должно соответствовать целям общего начального образования и должно решать общие задачи начального образования в рамках своей предметной специфики. К основным целям общего начального образования относятся: развитие личности школьника, воспитание нравственных и эстетических чувств ,охрана и укрепление физического и психического здоровья детей; сохранение и поддержка индивидуальности ребенка.
В то же самое время изучение информатики в начальной школе должно решать задачи пропедевтики изучения базового курса информатики в основной школе, которое направлено на достижение следующих целей:
· освоение системы базовых знаний, отражающих вклад информатики в формирование современной научной картины мира, роль информационных процессов в обществе, биологических и технических системах;
· овладение умениями применять, анализировать, преобразовывать информационные модели реальных объектов и процессов, используя при этом информационные и коммуникационные технологии (ИКТ), в том числе при изучении других школьных дисциплин;
· развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей путем освоения и использования методов информатики и средств ИКТ при изучении различных учебных предметов;
· воспитание ответственного отношения к соблюдению этических и правовых норм информационной деятельности;
· приобретение опыта использования информационных технологий в индивидуальной и коллективной учебной и познавательной, в том числе проектной деятельности.
В состав УМК входит :электронное пособие на CD-ROM, обеспечивающее освоение учащимися основных навыков работы на компьютере, и комплект плакатов. УМК обеспечивает пропедевтическое обучение информатике, цель которого — сформировать представление учащихся об основных понятиях информатики на основе их жизненного опыта и знаний, полученных при изучении других школьных дисциплин, а также развить начальные навыки работы на компьютере.
Комплект пособий по информатике для начальной школы, кроме стандартного набора книг и рабочих тетрадей для школьника должен содержать : пособия для учителя с конкретными поурочными планами, которое показывает учителю актуальность раннего обучения информатике, рассказывает о структуре пропедевтического курса и формулирует главные задачи такого курса. Также учебно-методический комплекс должен содержать компьютерные программы для детей начальных классов. В пособии должны быть отражены разделы, относящиеся к разным аспектам курса информатики для начальной школы, таким, как структура инструментария (система программных исполнителей и открытые программные системы), активные межпредметные связи, органически опирающиеся на специфику начальной школы, равновесная пропедевтика как алгоритмических, так и технологических направлений дисциплины и т.п. На сегодняшний день разработаны следующие учебно-методические комплекты:
1. "Информатика в играх и задачах" 1-4 класс авторский коллектив под руководством Горячева А. В.
2. "Информатика в начальной школе" 1- 4 класс коллектив авторов под руководством Семенова А. П.
3. "Информатика " 1-4 класс авторы Тур С. Н. Бокучава Т.П.
4. "Информатика 2 класс" автор Симонович С. В.
5. «Информатика» 2-4 класс авторы Матвеева Н. В.,Челак Е.,Конопатова Н. К.
БИЛЕТ №6
Содержание и место темы «Объекты» в курсе «Информатика в играх и задачах»
2 четверть. «Группы (классы) объектов»
Общие свойства и отличительные признаки группы:«Что такое? Кто такой?» Описывать в табличном виде общие действия и составные части группы объектов, а также отличительные признаки группы объектов.
Определять составные части предметов, а также состав этих составных частей, составлять схему состава (в том числе многоуровневую). Описывать местонахождение предмета, перечисляя объекты, в состав которых он входит (по аналогии с почтовым адресом).
Записывать признаки и действия всего предмета или существа и его частей на схеме состава. Заполнять таблицу признаков для предметов из одного класса (в каждой ячейке таблицы записывается значение одного из нескольких признаков у одного из нескольких предметов).
Схема состава объекта.Адрес составной части («В доме – дверь, в двери - замок») Иметь представление о ветвлении в построчной записи алгоритма. Записывать условие ветвления в алгоритме, используя слова «если» и «то», выполнять алгоритмы ветвлениями.
БИЛЕТ №7
1.«Информатика и ИКТ» в системе учебных дисциплин начальной школы.В новых стандартах обозначены основные подходы к обучению: компетентностный подход, проблемно-ориентированное развивающее образование, личностно-ориентированное развивающее образование.
Исходя из этого, определены образовательные результаты:личностные (развитие личностных качеств – умение учиться),метапредметные (универсальные способы действий, ключевые компетенции, межпредметные связи),предметные (разные виды результатов по предмету, умение решать жизненные задачи).
Важное значение для развития метапредметных умений отводится информационной грамотности. Под термином «информационная грамотность» понимается совокупность умений работы с информацией. Эти умения формируются на уроках по предметам, на факультативных занятиях и применяются при выполнении заданий, предполагающих активные действия по поиску, обработке, организации информации по созданию своих информационных объектов.
Место предмета «Информатика» в системе других учебных дисциплин определяется его целью и содержанием. Цель уникальна (в отличие от других дисциплин начального образования) – целенаправленно научить детей работать с информацией (осуществлять ее поиск, анализировать, классифицировать и пр.) в том числе с помощью компьютера (при наличии условий). Для этого необходимо уже в начальной школе сформировать первичные представления об объектах информатики и действиях с информацией и информационными объектами (текстами, рисунками, схемами, таблицами, базами данных), дать школьникам необходимые знания об их свойствах и научить осуществлять с информационными объектами необходимые действия с помощью компьютера. Это необходимо для того, чтобы научить детей применять современные информационные технологии для решения учебных и практических задач.В связи с этим, одним из вариантом изучения информатики является включение его содержания в систему учебных дисциплин начальной школы: в курс математики, технологии, окружающий мир, изобразительного искусства, музыки, русского языка, иностранного языка и др.
Более тесно информатика связана с программой курса математики начального звена. Предлагаем вариант интеграции содержания двух предметов.
Таким образом, информатика выполняет интегрирующую функцию в системе учебных дисциплин начальной школы, мотивируя учащихся к активному использованию полученных знаний и приобретенных умений при изучении учебных дисциплин в информационной образовательной среде предметов школы в целом.
БИЛЕТ №8
БИЛЕТ №9
БИЛЕТ №10
Основные понятия пропедевтического курса информатики.
Тематическое планирование учебного материала
Пропедевтический курс. 1–2-й классы (68 ч)
План действий и его описаниеПоследовательность действий. Последовательность состояний в природе. Выполнение последовательности действий. Составление линейных планов действий. Поиск ошибок в последовательности действий.
Отличительные признаки предметов Выделение признаков предметов. Узнавание предметов по заданным признакам. Сравнение двух или более предметов. Разделение предметов на группы в соответствии с указанными признаками.
Логические моделиИстинность и ложность высказываний. Логические рассуждения и выводы. Поиск путей на простейших графах, подсчет вариантов. Высказывания и множества. Построение отрицания простых высказываний.Приемы построения и описание моделейКодирование. Простые игры с выигрышной стратегией. Поиск закономерностей.
В результате обучения учащиеся будут уметь:
• находить лишний предмет в группе однородных;
• предлагать несколько вариантов лишнего предмета в группе однородных;
• выделять группы однородных предметов среди разнородных и давать названия этим группам;
• находить предметы с одинаковым значением признака (цвет, форма, размер, число элементов и т.д.);
• разбивать предложенное множество фигур (рисунков) на два подмножества по значениям разных признаков;
• находить закономерности в расположении фигур по значению двух признаков;
• называть последовательность простых знакомых действий;
• приводить примеры последовательности действий в быту, сказках;
• находить пропущенное действие в знакомой последовательности;
• точно выполнять действия под диктовку учителя;
• отличать заведомо ложные фразы;
• называть противоположные по смыслу слова;
• отличать высказывания от других предложений, пр.
Билет №1
Предмет изучения информатики
Информатика– это техническая наука, изучающая способы создания, хранения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.
Основной задачей информатики является систематизация приёмов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники.
Цель систематизации состоит в выделении, внедрении и развитии передовых, наиболее эффективных технологий, в автоматизации этапов работы с данными, а также в методическом обеспечении новых технологических исследований.
Объектом изучения научной информатики являются научная информация (логическая структура знания) и закономерности научных коммуникаций.
Предметом информатики как науки является информационная технология. Информационной технологией называется совокупность процессов обработки, представления и передачи данных.
Информационная технология характеризуется следующими свойствами:
· предметом (объектом) обработки являются данные;
· цель процесса обработки – получение информации;
· средства выполнения процесса обработки – программное и аппаратное обеспечение ЭВМ;
· процессы обработки данных разделены на операции в соответствии с областью применения информационной технологии.
Предмет информатики составляет:
ü аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;
ü программное обеспечение средств вычислительной техники;
ü средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;
ü средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.
Научные исследования в области информатики ведутся в следующих направлениях:
· изучение основных научно-информационных процессов сбора, анализа, переработки, хранения, поиска и распространения научной информации;
· изучение истории и организации научно-информационной деятельности в различных отраслях и странах;
· определение оптимальных форм представления (записи) научной информации, изучение свойств и закономерностей документальных потоков;
· создание систем информационного поиска и информационного обслуживания;
· применение машинной техники для реализации информационных систем и разработка некоторых специальных технических средств.
Человек находится в мире информации. Помочь ему не потеряться в этом мире, взять себе на вооружение как можно больше полезной информации, игнорируя ненужную, сократить затраты на поиск и обработку нужной информации - вот основная задача информатики.
Под информатикой принято понимать отрасль знаний, изучающую общие свойства и структуру информации, а также закономерности и принципы ее создания, преобразования, накопления, передачи и использования в различных областях человеческой деятельности на базе современных средств вычислительной и телекоммуникационной техники.
Слово информатика происходит от французского слова Informatique, образованного в результате объединения терминов Informacion (информация) и Automatique (автоматика), что выражает ее суть как науки об автоматической обработке информации
Кроме Франции термин информатика используется в ряде стран Восточной Европы. В то же время, в большинстве стран Западной Европы и США используется другой термин — Computer Science (наука о средствах вычислительной техники).
В качестве источников понятия «информатика» обычно называют две науки — документалистику и кибернетику.
Документалистика сформировалась в конце XIX века в связи с бурным развитием производственных отношений. Ее расцвет пришелся на 20-30-е годы XX века, а основным предметом стало изучение рациональных средств и методов повышения эффективности документооборота.
Основы близкой к информатике технической науки кибернетики были заложены трудами по математической логике американского математика Норберта Винера, опубликованными в 1948 году, а само название происходит от греческого слова (kybemeticos — искусный в управлении).
Впервые термин кибернетика ввел французский физик Андре Мари Ампер в первой половине XIX веке. Он занимался разработкой единой системы классификации всех наук и обозначил этим термином науку об управлении, которой в то время не существовало, но которая, по его мнению, должна была существовать.
Сегодня на практике кибернетика во многих случаях опирается на те же программные и аппаратные средства вычислительной техники, что и информатика, а информатика, в свою очередь, заимствует у кибернетики математическую и логическую базу для развития этих средств.
Основное внимание в информатике уделяется определению основных наиболее эффективных автоматизированных технологий работы с информацией.
Роль вычислительной техники в процессе информатизации
Компьютеры в информационном обществе стали естественной его составляющей и элементом повседневной жизни каждого человека, хотя часто мы их просто не замечаем. Трудно сегодня найти хотя бы одну область деятельности людей, где бы не применялись компьютеры или ту, которая хотя бы косвенно не зависела от их применения. Часто компьютеры отличаются от годами устоявшегося представления об ЭВМ. Достаточно привести пример банковского автомата для выдачи наличных денег, системы управления современным автомобилем, цифровую фотокамеру или просто микроволновую печь. Все они являются сами по себе компьютерами, включают их в качестве своих составных элементов.
Именно поэтому в последнее время к основным компонентам средств, способствующим обработке информации, причисляют и бытовую электронику (теле-, аудио-, видео- и другое оборудование), начинающую играть все большую роль в экономической жизни отдельных членов информационного общества, выступая в роли важнейших оконечных устройств приема/передачи и накопления данных, информации и знаний.
Электронные вычислительные машины (ЭВМ), или, как их все чаще называют, компьютеры (от английского слова COMPUTE - вычислять, подсчитывать), - одно из самых удивительных творений человека. Простейшие устройства для облегчения счета появились в глубокой древности, несколько тысячелетий назад. По мере развития человеческой цивилизации они медленно эволюционировали, непрерывно совершенствуясь.
Однако только в 40-е годы ХХ-го столетия было положено начало созданию вычислительных машин современной архитектуры и с современной логикой - современных электронных вычислительных машин. С тех пор за исторически очень короткий срок компьютеры - благодаря огромным успехам электроники - проделали такой путь в своем техническом совершенствовании и масштабах применения и влияния на человеческое общество, с каким не сравнится никакое другое изобретение человечества, включая атомную энергию и космическую технику. Да и последние не могли бы получить столь мощного развития без использования достижений вычислительной техники.
Кратко характеризуя темпы развития вычислительной техники, можно сослаться на образное сравнение в журнале «Сайнтифик Америкэн» (декабрь 1982 г.): «Если бы авиапромышленность в последние 25 лет развивалась столь же стремительно, как и промышленность средств вычислительной техники, то сейчас самолет «Боинг-767» стоил бы 500 долларов, совершал бы облет земного шара за 20 минут, затрачивая при этом 5 галлонов (примерно 20 литров) топлива». Приведенные цифры весьма ярко отражают относительное снижение стоимости, рост быстродействия и повышение экономичности ЭВМ.
Однако с появлением ЭВМ возникли новые проблемы, о существовании которых ранее и не знали.
Компьютер в первую очередь является МАШИНОЙ - не существующим в природе, а созданным человеком объектом, предназначенным для усиления природных возможностей человека. В отличие от инструментов, приспособлений и механизмов компьютер, как и любая машина, не использует для своего функционирования физическую силу (энергию) человека. При работе с любой машиной человек выполняет только функцию управления.
Компьютер является особенной - ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ, информационной машиной, усиливающей не физические возможности человека, а его способность к вычислениям, накоплению и обработке информации, выполняющей разного рода вычисления или облегчающей этот процесс.
Компьютер является ЭЛЕКТРОННОЙ вычислительной машиной, основные функциональные элементы которой выполнены (реализованы, построены, осуществлены) на электронных приборах, с использованием современной наиболее развитой технологии обработки сигналов, на базе применения достижений электроники. Теоретически возможно построение вычислительных машин на другой материальной базе: история знает механические, наши современники - электронные и оптические, а футурологи - биологические вычислительные машины.
- аналоговые вычислительные машины (АВМ), в которых информация представляется в виде непрерывно изменяющихся переменных, выраженных какими-либо физическими величинами;
- цифровые вычислительные машины (ЦВМ), в которых информация представляется в виде дискретных значений переменных (чисел), выраженных комбинацией дискретных значений какой-либо физической величины (цифр);
- гибридные вычислительные машины, в которых используются оба способа представления информации.
По мере развития сетей с начала 70-х годов расширяется перечень предоставляемых ими услуг и повышается их интеллектуальный уровень.
К числу наиболее распространенных услуг, предоставляемых современными сетями, относятся:
a. теоретическая информатика,
d. искусственный интеллект,
e. информатика в природе,
f. информатика в обществе,
g. вычислительная техника,
h. информационные системы.
1. Предмет и задачи информатики
Информатика – это техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.
Предмет информатики составляют следующие понятия:
· Аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;
· Программное обеспечение средств вычислительной техники;
· Средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;
· Средства взаимодействия человека с аппаратным и программным обеспечением.
Особое внимание уделяется вопросам взаимодействия, для этого вводится понятие интерфейса. Методы и средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами называют пользовательским интерфейсом. Существуют аппаратные, программные и аппаратно-программные интерфейсы.
Основной метод, используемый в информатике, это моделирование
информационных процессов с помощью компьютера.
Основной задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами ВТ. Цель систематизации состоит в выделении, внедрении и развитии передовых, наиболее эффективных технологий, в автоматизации этапов работы с данными, а так же в методическом обеспечении новых технологических исследований.
2. Истоки и предпосылки информатики.
Всю историю развития информатики принято разбивать на два больших этапа: предысторию и историю.
В предыстории выделяют ряд этапов, характеризующих возрастанием возможностей хранения, передачи и обработки информации. Начальный этап – освоение человеком развитой устной речи. Членораздельная речь, язык стал специфическим социальным средством хранения и передачи информации. Второй этап – возникновение письменности. По сравнению с предыдущим этапом возрастают возможности хранения информации. Человек получил искусственную внешнюю память. Организация почтовых служб позволила использовать письменность как средство передачи информации. Возникновение письменности было необходимым условием начала развития наук. С этим же этапом связано возникновение понятия «натуральное число», затем той или иной системы счисления. Третий – книгопечатание. Это первая информационная технология. Воспроизведение информации было поставлено на поток, промышленную основу. Этот этап позволил увеличить возможность хранения информации, повысил доступность и точность ее воспроизведения. Четвертый этап связан с развитием точных наук (математики, физики) и начинающейся в то время научно-технической революции. Он характеризуется возникновением таких мощных средств связи, как радио, телефон и телеграф, к которым по завершению этапа добавилось телевидение, фотография, кино, методы записи информации на магнитные носители (магнитные ленты, диски).
С разработкой первых ЭВМ принято связывать возникновение информатики как науки, т.к. сам термин информатика появился на свет благодаря развитию ВТ,
Выделению информатики в отдельную науку способствовало формирование единой формы представления обрабатываемой и хранимой информации (в двоичной форме).
Поколения ЭВМ. В настоящее время можно выделить 5 поколений компьютеров.
Первое поколение . После 1946 года. Применение вакууно-ламповой технологии, использование систем памяти на ртутных линиях задержки, магнитных барабанах, электронно-лучевых трубках (трубках Вильямса).
Для ввода-вывода данных использовались перфоленты и перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства. Была реализована концепция хранимой программы.
Быстродействие 10-20 тыс операций в сек.
Появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, устройства памяти на магнитных дисках.
Быстродействие 100-500 тыс операций в сек.
Третье поколение . В конце 60-х появились мини-компьютеры. Быстродействие порядка 1 млн операций в сек.
В 1964 году фирма IBM объявила о создании шести моделей семейства IBM 360 (System 360), ставших первыми компьютерами третьего поколения.
Модели имели единую систему команд и отличались друг от друга объемом оперативной памяти и производительностью.
Четвертое поколение . Появились после 1975 года. Использование при создании компьютеров больших интегральных схем (БИС - 1000 - 100000 компонентов на кристалл) и сверхбольших интегральных схем (СБИС - 100000 - 10000000 компонентов на кристалл). В середине 70-х появились первые персональные компьютеры устройства для работы с магнитными лентами, устройства памяти на Компьютеры проектировались на основе интегральных схем малой степени интеграции (МИС - 10 - 100 компонентов на кристалл) и средней степени интеграции (СИС - 10 -1000 компонентов на кристалл). магнитных дисках. Быстродействие десятки и сотни миллионов операций в сек.
Пятое поколение . После 1982 года. Главный упор при создании компьютеров сделан на их "интеллектуальность", внимание акцентируется не столько на элементной базе, сколько на переходе от архитектуры, ориентированной на обработку данных, к архитектуре, ориентированной на обработку знаний.
Обработка знаний - использование и обработка компьютером знаний, которыми владеет человек для решения проблем и принятия решений.
Быстродействие более сотни млн операций в сек.
3 . Проблемы информатизации общества и управления .
В информационном обществе главным ресурсом является информация. На основе владения информацией о различных процессах и явлениях можно эффективно и оптимально строить любую деятельность. В информационном обществе основная часть населения занята в сфере обработки информации или использует информационные и коммуникационные технологии в своей повседневной производственной деятельности. Информационные и коммуникационные технологии – это совокупность методов, устройств и производственных процессов, используемых обществом для сбора, хранения, обработки и распространения информации.
Для жизни и деятельности в информационном обществе необходимо обладать информационной культурой, т.е. знаниями и умениями в области информационных технологий, а также юридическими и этическими нормами в этой сфере.
Информационный подход к исследованию мира реализуется в рамках информатики, комплексной науки об информации и информационных процессах, аппаратных и программных средствах информатизации, информационных и коммуникационных технологиях, а также социальных аспектах программы информатизации.
В настоящее время создана информационная индустрия – производство технических средств, методов, технологий для производства информации (новых знаний) и сферы управления.
Информационное общество – общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно высшей ее формы – знаний.
· решена проблема информационного кризиса (противоречие между информационной лавиной и информационным голодом);
· обеспечен приоритет информации по сравнению с другими ресурсами;
· главное – информационная экономика;
· информационная технология приобретает глобальный характер;
· формируется информационное единство всей цивилизации;
· с помощью средств информатики реализован свободный доступ каждого человека к информационным ресурсам всей цивилизации
· наиболее часто понятие ИК употребляется для характеристики широты знаний специалиста, определяются сами эти знания, которыми он должен владеть;
· ИК осмысливается как качественная интегральная характеристика личности специалиста, которому предстоит осуществлять профессиональную деятельность в XXI веке.
4. Основные направления применения и развития информатики .
Предметная область «информатика» :
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ
Информация как семантическое свойство материи.
Информация и эволюция в живой и неживой природе.
Начала общей теории информации. Методы измерения информации.
Макро- и микроинформация.
Метематические и информационные модели.
Теория алгоритмов. Стохастические методы в информатике.
Вычислительный эксперимент как методология научного исследования.
Информация и знания. Семантические аспекты интеллектуальных процессов и информационных систем. Информационные системы искусственного интеллекта. Методы представления знаний.
Познание и творчество как информационные процессы.
Теория и методы разработки и проектирования информационных систем и технологий.
Обработки, отображения и передачи данных
Персональные компьютеры. Рабочие станции. Устройства ввода\вывода и отображения информации. Аудио- и видеосистемы, системы мультимедиа. Сети ЭВМ. Средства связи и компьютерные телекоммуникационные системы.
Операционные системы и среды. Системы и языки программирования. Сервисные оболочки, системы пользовательского интерфейса. Программные средства межкомпьютерной связи (системы теледоступа), вычислительные и информационные среды.
Текстовые и графические редакторы. Системы управления базами данных. Процессоры электронных таблиц. Средства моделирования объектов, процессов, систем. Информационные языки и форматы представления данных и знаний; словари; классификаторы; тезаурусы. Средства защиты информации от разрушения и несанкционированного доступа.
Издательские системы.
Системы реализации технологий автоматизации расчетов, проектирования, обработки данных (учета, планирования, управления, анализа, статистики и т. д.)
Системы искусственного интеллекта (базы знаний, экспертные системы, диагностические, обучающие и др.)
Ввода\вывода, сбора, хранения, передачи и обработки данных.
Подготовки текстовых и графических документов, технической документации.
Интеграции и коллективного использования разнородных информационных ресурсов.
Программирования, проектирования, моделирования, обучения, диагностики, управления (объектами, процессами, системами).
Информационные ресурсы как фактор социально-экономического и культурного развития общества.
Информационное общество – закономерности и проблемы становления и развития. Информационная инфраструктура общества. Проблемы информационной безопасности.
Новые возможности развития личности в информационном обществе. Проблемы демократизации в информационном обществе и пути их решения.
Информационная культура и информационная безопасность.
a. теоретическая информатика ,
Теоретическая информатика — математическая дисциплина. Она использует методы математики для построения и изучения моделей обработки, передачи и использования информации, создает тот теоретический фундамент, на котором строится все здание информатики.
Научная информатика - информатика, изучающая структуру
и общие свойства научной информации, а так же закономерности всех процессов научной коммуникации.
Прикладная информатика объединяет информатику, вычислительную технику и автоматизацию.
b . кибернетика ,
Кибернетика ( от греч. kybernetike - искусство управления, от kybernáo - правлю рулём, управляю), наука об управлении, связи и переработке информации.
Основным объектом исследования в кибернетике являются так называемые кибернетические системы. Используя высокий уровень абстракции можно рассматривать системы качественно различной природы, например технические, биологические и даже социальные. Задача кибернетики - создать управление в системе.
c . программирование,
Управлять компьютером нужно по определенному алгоритму. Точное определенное описание способа решения задачи в виде конечной последовательности действий, представленной в виде, понятном компьютеру, называют программированием. Т.о., программирование – процесс составления логически упорядоченной последовательности команд, необходимых для управления компьютером, с целью решения определенной задачи.
d . искусственный интеллект (ИИ),
ИИ - это одно из направлений информатики, целью которого является разработка аппаратно-программных средств, позволяющих пользователю-непрограммисту ставить и решать свои, традиционно считающиеся интеллектуальными задачи, общаясь с ЭВМ на ограниченном подмножестве естественного языка. Предметом ИИ является изучение интеллектуальной деятельности человека, подчиняющейся заранее неизвестным законам. ИИ это все то, что не может быть обработано с помощью алгоритмических методов, например, доказательство теорем , управление роботами , распознавание изображений , машинный перевод и понимание текстов на естественном языке , игровые программы , машинное творчество ( синтез музыки , стихотворений , текстов).
e . информатика в природе,
Основная задача этого направления — изучение информационных процессов, протекающих в биологических системах, и использование накопленных знаний для принятия оптимальных решений. А так же изучение влияния процессов информатизации на человека и его взаимоотношения с природой.
f . информатика в обществе,
Человек живет в мире информации. Человеческое мышление можно рассматривать как процессы обработки информации в мозгу человека. В процессе общения с другими людьми человек передает и получает информацию. Процессы, связанные с хранением, получением, обработкой и передачей информации, называются информационными процессами. История человеческого общества – это, в определенном смысле, история накопления и преобразования информации.
g . вычислительная техника,
Для решения задач поиска средств и методов автоматизации обработки данных используют особые виды устройств, большинство их которых являются электронными приборами. Совокупность устройств, предназначенных для автоматической или автоматизированной обработки данных, называют вычислительной техникой. Набор взаимодействующих между собой устройств и программ, предназначенных для обслуживания одного рабочего участка, называют вычислительной системой. Центральным устройством большинства вычислительных систем является компьютер. Компьютер – это электронный прибор, предназначенный для автоматизации создания, хранения, обработки и транспортировки данных.
h . информационные системы.
Информационная система (ИС) — это система, реализующая информационную модель предметной области, чаще всего — какой-либо области человеческой деятельности. ИС должна обеспечивать: получение (ввод или сбор), хранение, поиск, передачу и обработку (преобразование) информации. Информационной системой (или информационно-вычислительной системой) называют совокупность взаимосвязанных аппаратно-программных средств для автоматизации обработки информации. В информационную систему данные поступают от источника информации. Эти данные отправляются на хранение либо претерпевают в системе некоторую обработку и затем передаются потребителю.
1. Информатика как наука, предмет и объект науки, ее место в системе наук.
2. Информационное общество, этические аспекты информатики.
3. Правовые аспекты информатики.
4. Двоичная и десятичная система счисления. Перевод из двоичной в десятичную систему счисления.
5. Аналоговые и дискретные сигналы.
6. Понятие алгоритма. Принципы алгоритма.
7. Языки программирования: назначение, виды. Компиляция, интерпретация, трансляция.
8. Принципы Фон-Неймана.
9. Память компьютера: классификация.
10. Устройство управления компьютером, вычислительное устройство.
11. Принцип открытой архитектуры, составные компоненты компьютера.
12. Внешний вид системного блока: разъемы, кнопки, индикаторы.
13. Операционная система ПК, характеристика операционных систем.
14. Файловые менеджеры (программы-оболочки), их отличие от операционной системы.
15. Отличие ОС Windows от ОС Linux.
16. Дистрибутивы и утилиты: назначение, примеры.
17. Файлы и папки.
18. Файловая система. Логическая организация жесткого диска.
19. Виды программного обеспечения.
20. Текстовые процессоры. Отличие текстового процессора от текстового редактора.
21. Табличные процессоры. Назначение, возможности.
22. Компьютерная графика, виды графики, расширения.
23. Компьютерные вирусы и борьба с ними.
24. Архиваторы: сфера применения, возможности.
25. Локальные сети: назначение, топология.
26. Локальные сети: протоколы (TCP/IP, Ethernet).
27. Глобальные сети: адреса, иерархия сети,
29. Информационные системы: назначение, виды.
30. Защита информации.
Информатика как наука, предмет и объект науки, ее место в системе наук.
Бурный XX век и глобальные процессы, происходившие в это время, большое количество информации, накопленное человечеством, большие информационные потоки заставили эту информацию структурировать, преобразовывать, сохранять и получать быстрый доступ. Владеющий информацией во все времена владел миром. Как мы знаем, XX век – век противостояний, поэтому та сторона, которая могла грамотно работать с информацией и должна была в итоге управлять миром. XX век помнит и телеграф и спутниковую связь, и машины кодирования, и электронную цифровую подпись… Кроме того, в 60-е годы было доказано, что за один год XX века происходило столько же научных открытий, сколько за всю остальную историю человечества. Неудивительно, что была необходима наука, которая бы занималась вопросами сбора, хранения, обработки, передачи информации безотносительно ее содержания. То есть важно было разработать общие принципы.
В 1978 году международный научный конгресс официально закрепил за понятием "информатика" области, связанные с разработкой, созданием, использованием и материально-техническим обслуживанием систем обработки информации, включая компьютеры и их программное обеспечение, а также организационные, коммерческие, административные и социально-политические аспекты компьютеризации — массового внедрения компьютерной техники во все области жизни людей.
Информатика –наука, занимающаяся изучением информационных процессов в информационных системах. Информационные процессы – это как раз и есть сбор, хранение, передача и обработка информации. Информационные системы в широком смысле понимаются как любые явления окружающей действительности, которые содержат в себе какую-то информацию. Поэтому можно сказать также, что информатика – наука, изучающая общие закономерности сбора, хранения, передачи и обработки информации.
Конечно, до появления науки должны были возникнуть какие-то предпосылки. Появлялись отдельные науки, которые позднее и скооперировались в информатику.
1) Кибернетика – науки о наиболее общих закономерностях управления в обществе, природе и технике. Родоначальником науки стал американский ученый Норберг Винер. Его книга увидела свет в 1948 году и поначалу вызывала много споров. В СССР она была объявлена буржуазной лженаукой.
2) Теория алгоритмов (Алан Тьюринг) – наука, занимающаяся вопросами формализации понятия алгоритма.
3) Теория информации (Клод Шеннон) – наука, занимающаяся теоретическими аспектами информации: теорией кодирования, способами передачи информации, определения количества информации и т.д.
4) Появление электронных вычислительных машин.
Объектом науки называют большую область окружающей действительности, которую изучает наука, а предметом – конкретную проблему. Таким образом, объектом информатики можно считать, исходя из определения, информационные системы, а предметом – особенности информационного процесса.
Информатика как наука была полностью сформирована в 60-е годы XX века. Скорее всего, это слово образовано от французского Informatique.
Можно выделить следующую структуру науки:
1) Теоретическая информатика – рассматривается как раздел математики, который в себя такие разделы как
а) теория информации;
б) теория кодирования;
в) теория алгоритмов;
г) теория формальных языков.
2) Программирование – наука о разработке программного обеспечения.
3) Информационные системы и технологии – реализация информационных процессов в компьютерной технике
4) Вычислительная техника.
5) Искусственный интеллект – разработка систем, имитирующих сознание и мышление.
Место информатики в системе наук
Науки можно разделить по объектам исследования на гуманитарные и прикладные, по степени связи с другими науками на фундаментальные и прикладные.
По мнению академика А.П. Ершова информатика – фундаментальная естественная наука. Фундаментальность означает, что наука пользуется собственными методами и является самодостаточной. Естественность означает, что наука изучает реальные объекты объективного мира.
У информатики есть также и технический аспект, который связан с разработкой технических систем. Многие даже отождествляют информатику и компьютер, хотя это неверно. Компьютер – это только техническое устройство для реализации информационных процессов. Однако стоит заметить, что техническому компоненту уделяется значительная роль, и связана она, прежде всего, с разработкой технических средств.
Гуманитарный аспект информатики заключается и изучении влияния информатики на жизнь общества.
Предмет информатики
- средства вычислительной техники,
- программное обеспечение средств вычислительной техники,
- средства и методы взаимодействия человека со средствами вычислительной техники и установленными на них программными средствами (программным обеспечением),
- информационные ресурсы,
- методы и средства взаимодействия человека с информационными ресурсами на базе средств вычислительной техники с использованием соответствующего программного обеспечения.
Понятия, виды и особенности информации
На практике часто отождествляются определения таких понятий, как «информация», «данные», «знания». Однако, эти понятия необходимо различать.
Данные несут в себе сведения о событиях, произошедших в материальном мире, и являются регистрацией сигналов, возникших в результате этих событий. Однако, данные не тождественны информации. Станут ли данные информацией, зависит от того, известен ли метод преобразования данных в известные понятия.
þ Например, мы можем услышать речь человека, обращающегося к нам, говорящего на иностранном и не знакомом нам языке. С одной, стороны, мы получаем от него данные в виде звуков, но с другой стороны – никакой информации от него мы получить не смогли, т.к. не сумели понять передаваемые нам данные. Они для нас были закодированы, а метода раскодирования мы не знали.
Данные, составляющие информацию, имеют свойства, однозначно определяющие адекватный метод получения этой информации. Причем необходимо учитывать тот факт, что информация не является статичным объектом - она динамически меняется и существует только в момент взаимодействия данных и методов. Все прочее время она пребывает в состоянии данных. Информация существует только в момент протекания информационного процесса. Все остальное время она содержится в виде данных.
Одни и те же данные могут в момент потребления представлять разную информацию в зависимости от степени адекватности взаимодействующих с ними методов.
По своей природе данные являются объективными, так как это результат регистрации объективно существующих сигналах, вызванных изменениями в материальных телах или полях. Методы являются субъективными. В основе искусственных методов лежат алгоритмы (упорядоченные последовательности команд), составленные и подготовленные людьми (субъектами).
Данные - представляют собой фиксируемые в виде определенных сигналов воспринимаемые факты окружающего мира.
где I - количество информации;
pi - вероятность появления i-го сигнала;
n - количество возможных сигналов.
Информация - данные, определенным образом организованные, имеющие смысл, значение и ценность для своего потребителя и необходимые для принятия им решений, а также реализации других функций и действий.
- символьная
- звуковая
- графическая (иллюстративная)
- видео
Знание – это осознание и толкование определенной информации, с учетом путей наилучшего ее использования для достижения конкретных целей. Характеристиками знаний являются: внутренняя интерпретируемость, структурируемость, связанность и активность.
Таким образом, учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод, что фиксируемые воспринимаемые факты окружающего мира представляют собой данные. При использовании данных в процессе решения конкретных задач - появляется информация. Результаты решения задач, истинная, проверенная информация (сведения), обобщенная в виде законов, теорий, совокупностей взглядов и представлений представляет собой знания.
Те предметы или устройства, от которых человек может получить информацию, называют источниками информации.
Те предметы или устройства, которые могут получать информацию, называют приемниками информации.
Свойства информации
Основные требования, предъявляемые к качеству информации
Среди требований, предъявляемых к информации, можно выделить следующие:
- своевременность;
- достоверность (с определенной вероятностью);
- достаточность;
- надежность (с определенной степенью риска);
- комплектность системы информации;
- адресность;
- правовая корректность информации;
- многократность использования;
- высокая скорость сбора, обработки и передачи;
- возможность кодирования;
- актуальность информации.
Понятие информатизации общества
Деятельность отдельных людей, групп, коллективов и организаций сейчас все в большей степени начинает зависеть от их информированности и способности эффективно использовать имеющуюся информацию. Прежде чем предпринять какие-то действия, необходимо провести большую работу по сбору и переработке информации, ее осмыслению и анализу. Отыскание рациональных решений в любой сфере требует обработки больших объемов информации, что подчас невозможно без привлечения специальных технических средств.
- чрезвычайно быстрым ростом числа документов, отчетов, диссертаций, докладов и т.п., в которых излагаются результаты научных исследований и опытно-конструкторских работ;
- постоянно увеличивающимся числом периодических изданий по разным областям человеческой деятельности;
- появлением разнообразных данных (метеорологических, геофизических, медицинских, экономических и др.), записываемых обычно на магнитных лентах и поэтому не попадающих в сферу действия системы коммуникации.
- появляются противоречия между ограниченными возможностями человека по восприятию и переработке информации и существующими мощными потоками и массивами хранящейся информации.
- существует большое количество избыточной информации, которая затрудняет восприятие полезной для потребителя информации;
- возникают определенные экономические, политические и другие социальные барьеры, которые препятствуют распространению информации.
Эти причины породили весьма парадоксальную ситуацию – в мире накоплен громадный информационный потенциал, но люди не могут им воспользоваться в полном объеме в силу ограниченности своих возможностей. Информационный кризис поставил общество перед необходимостью поиска путей выхода из создавшегося положения. Внедрение ЭВМ, современных средств переработки и передачи информации в различные сферы деятельности послужило началом нового эволюционного процесса, называемого информатизацией, в развитии человеческого общества, находящегося на этапе индустриального развития.
Под информатизацией общества принято понимать – организованный социально-экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления, организаций, общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов.
Информатизация общества является одной из закономерностей современного социального прогресса. Этот термин иногда заменяют термином «компьютеризация общества». Однако, это два существенно отличающихся друг от друга термина.
При компьютеризации общества основное внимание уделяется развитию и внедрению технической базы компьютеров, обеспечивающих оперативное получение результатов переработки информации и ее накопление.
При информатизации общества основное внимание уделяется комплексу мер, направленных на обеспечение полного использования достоверного, исчерпывающего и своевременного знания во всех видах человеческой деятельности.
Таким образом, «информатизация общества» является более широким понятием, чем «компьютеризация общества», и направлена на скорейшее овладение информацией для удовлетворения своих потребностей. В понятии «информатизация общества» акцент надо делать не столько на технических средствах, сколько на сущности и цели социально-технического прогресса. Компьютеры являются базовой технической составляющей процесса информатизации общества.
- системы коммуникаций,
- вычислительных машин и сетей,
- программное обеспечение этих систем;
- информационные средства;
- систему подготовки кадров для эксплуатации аппаратного, программного и информационного обеспечения;
- экономические и правовые механизмы, обеспечивающие и способствующие эффективному развитию процесса информатизации.
Читайте также: