История на информатиката като наука. Какво е компютърна наука и какво изучава тя?

18.11.2023

план:

  1. Повторение на темата „Правила за поведение и предпазни мерки в компютърния клас“.
  2. Какво изучава компютърната наука?
  3. Практически урок. Създаване на графичен файл.
  1. Правила за поведение и безопасност в компютърния клас
  1. Не можете да влезете в класната стая
  • без учител,
  • с мокри дрехи,
  • с дълга пусната коса,
  • в мръсни обувки.
  1. Оставете чанти, куфарчета и раници в килера близо до вратата на офиса по време на урока.
  2. Можете да включвате и изключвате компютъра и да свързвате вашите устройства към компютъра само с разрешението на учителя.
  3. Докладвайте незабавно за всички проблеми на учителя.
  4. Ако възникне опасна ситуация (мирис на дим, искрища инсталация и др.), Обадете се на учителя и напуснете работното място.
  1. Какво изучава компютърната наука?

Терминът „информатика“ (фр. informatique) произлиза от френските думи information (информация) и automatique (автоматизация) и буквално означава „информационна автоматизация“.

Английската версия на този термин също е широко разпространена - „Computer science“, което буквално означава „компютърна наука“.

Информатиката е дисциплина, основана на използването на компютърни технологии, която изучава структурата и общите свойства на информацията, както и моделите и методите за нейното създаване, съхранение, търсене, трансформация, предаване и приложение в различни сфери на човешката дейност.

През 1978 г. Международният научен конгрес официално възлага понятието „компютърни науки“ на области, свързани с разработването, създаването, използването и логистичната поддръжка на системи за обработка на информация, включително компютри и техния софтуер, както и организационни, търговски, административни и социални -политически аспекти компютъризация - масово внедряванекомпютърните технологии във всички области на живота на хората.

Така компютърните науки се основават на компютърните технологии и са немислими без тях.

  1. Основните области на приложение на компютърните науки:
  • разработване на компютърни системи и софтуер;
  • теория на информацията, която изучава процесите, свързани с предаването, приемането, трансформирането и съхранението на информация (информационни процеси);
  • методи за изкуствен интелект, които ви позволяват да създавате програми за решаване на проблеми, които изискват определени интелектуални усилия, когато се изпълняват от човек (логически изводи, обучение, разбиране на речта, визуално възприятие, игри и др.);
  • системен анализ, който се състои в анализ на предназначението на проектираната система и установяване на изискванията, на които тя трябва да отговаря;
  • методи на компютърна графика, анимация, мултимедия;
  • средства за телекомуникации, включително глобални компютърни мрежи, които обединяват цялото човечество в единна информационна общност;
  • различни приложения, обхващащи производство, наука, образование, медицина, търговия, селско стопанство и всички други видове икономически и социални дейности.
  1. Изучаване на компютърни науки:
  • технически средства;
  • софтуерни инструменти.

Техническите средства са компютърно оборудване (хардуер) „твърди продукти“.

Софтуер (буквално „меки стоки“), който подчертава еквивалентността на софтуера и самата машина и в същото време подчертава способността на софтуера да бъде модифициран, адаптиран и развиван.

Компютърните науки включват и алгоритмични инструменти. Тази част е свързана с разработването на алгоритми и изучаването на методите и техниките за тяхното конструиране.

Алгоритмите са правила, които предписват изпълнението на последователности от действия, водещи до решаването на даден проблем.

Не можете да започнете да програмирате, без първо да разработите алгоритъм за решаване на проблема.

Ролята на компютърните науки в развитието на обществото е изключително голяма. С него се свързва началото на революция в областта на натрупването, предаването и обработката на информация. Тази революция, следваща революции в овладяването на материята и енергията, засяга и радикално трансформира не само сферата на материалното производство, но и интелектуалната и духовната сфера на живота.

Ръст в производството на компютърна техника, развитие на информационни мрежи, създаване на нови информационни технологииводят до значителни промени във всички сфери на обществото: в производството, науката, образованието, медицината и др.

Информатиката е научна дисциплина, която изучава структурата и общите свойства на информацията, както и моделите на всички процеси на обмен на информация чрез пряка устна и писмена комуникация между специалисти и формални процеси на обмен чрез различни медии. Значителна част от тези процеси се състоят от научни и информационни дейности за събиране, обработка, съхранение, извличане и разпространение на информация. Основната задача на компютърните науки е да определи общите модели, в съответствие с които научната информация се създава, трансформира, предава и използва в различни области на човешката дейност. Приложните задачи включват разработване на повече ефективни методии средства за осъществяване на информационни процеси, при определяне на методи за оптимална научна комуникация с широко приложение технически средства.

Информатиката е комплекс от научни и практически дисциплини, които изучават всички аспекти на получаване, съхраняване, преобразуване, предаване и използване на информация.

средства за преобразуване на информация:

Техническо оборудване (компютър и всичко свързано с него, офис оборудване)

- Софтуерни продукти. (операционни системи, пакети с приложения, счетоводство и издателски системии т.н.)

- Математически методи и модели, алгоритми.Математическите методи, модели и алгоритми са основата, която е в основата на проектирането и производството на всеки софтуер или технически инструмент поради тяхната изключителна сложност и, като следствие, невъзможността за спекулативен подход към създаването.

Компютърни науки как фундаментална наукасе занимава с разработването на абстрактни методи, модели и алгоритми, както и свързаните с тях математически теории. Негов прерогатив е да изучава процесите на трансформация на информацията и въз основа на тези изследвания да разработва подходящи теории, модели, методи и алгоритми, които след това да се прилагат на практика.

Компютърни науки как клон на производствотопрактически използва резултатите от изследванията на фундаменталната наука за компютърните науки. Всъщност западните компании са широко известни с производството софтуерни продукти, като Microsoft, Lotus, Borland, и технически средства - IBM, Apple, Intel и др.

Компютърни науки как приложна дисциплинаобучава специалисти в областта на преобразуването на информация. Изучава закономерностите на информационните процеси в конкретни области и методологията за разработване на конкретни информационни системи и технологии.

Компютърът е насочен към решаване на много широк спектър от задачи за преобразуване на информация, като изборът на конкретна задача при използване на компютъра се определя софтуер, под който компютърът работи:

Основен указания за използване на компютъра:натрупване, съхранение и обработка на големи обеми информация, бързо търсененеобходими данни; извършване на научни и икономически изчисления; деловодство (документация);обучение и придобиване на профес умения за издаване (създаване на цветни, черно-бели списания, научна и художествена литература); игри и забавления.

Въпрос 2. Какво е включено в техническите средства?

Техническите средства на компютърните науки са съвкупност от системи, машини, инструменти, механизми, устройства и друго оборудване, предназначени за автоматизиране на различни технологични процеси на компютърните науки, както и тези, чийто изходен продукт е информация.



Хардуерът включва компютри и свързани периферни устройства:

Монитор - устройство за показване на изображения, генерирани от други устройства;

Клавиатура - буквено-цифровите клавиатури се използват за управление на технически и механични устройства;

Мишката е механичен манипулатор, който преобразува механичните движения в движение на курсора на екрана;

Принтер (плотер) е компютърно устройство, предназначено за прехвърляне на текст или графика на физически носител от електронна форма;

Скенер – устройство за четене на графична информация и преобразуването й във всеки от използваните формати;

Модем - външен или вътрешна структура, свързан към компютър за предаване и приемане на сигнали по различни комуникационни линии.

Съобщителни линии - за изграждане компютърни мрежиизползват се комуникационни линии, които използват различни физически медии (кабелни (въздушни), кабелни, безжични (наземни и сателитни радиоканали));

Кабелните комуникационни линии са комуникационни линии, състоящи се от насочени предавателни среди (кабели), проектирани заедно с жични предавателни системи за организиране на комуникация.

Формирането на компютърните науки като наука става през 20 век и е свързано с развитието на компютърните технологии.

Концепцията за "компютърни науки" възниква през 60-те години във Франция. Това е, което те решиха да нарекат областта на знанието, която изучава използването на електронни компютри за автоматизиране на обработката на данни. Думата "информатика" се образува от две думи "информация" и "автоматизация".

В англоговорящите страни, особено в САЩ, вместо термина "информатика" обикновено използват "компютърни науки", тоест компютърни науки.

Въпреки че понятията „информатика“ и „компютърни науки“ могат да се считат за синоними, второто се появява по-рано, в началото на 40-те години на 20 век. Информатиката беше комбинация от възможностите на електронните компютри (компютри) от онова време, математическата логика и теорията на алгоритмите.

Впоследствие се появиха нови направления в компютърните науки. Това се дължи на подобренията в компютрите, които направиха възможно използването им в по-широк кръг от области на човешката дейност.

Въпреки че компютърните науки се фокусират върху обработката на информация, нейното възникване и развитие са неразривно свързани със съществуването на компютърните технологии. Компютърните науки като научна дисциплина, заедно с други науки, започват да се обсъждат през 70-80-те години на 20 век, когато компютрите стават по-достъпни за разнообразна публика.

Първоначално компютърът е бил инструмент за автоматизиране на трудоемки изчисления. Въпреки това постепенно се превърна в инструмент за работа с почти всяка информация, не само с числена информация. Днес има огромен брой програми и приложения, предназначени да работят с текст, графики, таблици, бази данни и много други.

От информатиката започнаха да се обособяват отделни научни направления. Тъй като материалният свят е разнообразен и има много сфери на човешката дейност, предметът на компютърните науки също е много разнороден. Следователно компютърните науки могат да се разглеждат като комплексна наука, което затруднява еднозначното й дефиниране.

През 80-те години Е.П. Ершов му дава следното определение:

Информатиката е наука в процес на развитие, която изучава законите и методите за натрупване, предаване и обработка на информация с помощта на компютри, както и областта на човешката дейност, свързана с използването на компютри.

Компютърните науки са тясно свързани с математиката, тъй като се основават на нейните постижения. Това се обяснява с факта, че обектите на природните и техническите науки, както и социалните явления, могат да бъдат описани с помощта на понятията на математиката - функции, системи от уравнения, неравенства и др.

От друга страна, предметът на компютърните науки – информацията – освен всичко друго, е общонаучно и социално понятие.

По същество задачата на компютърните науки е да изучава начини за използване на научния и технологичен напредък за обработка на данни от различно естество. Цивилизацията през 20 век стига до точката на натрупване на данни, когато възниква проблемът с тяхното съхранение, използване, достъп, предаване и трансформиране. Компютърните науки са изучаване на решаването на тези проблеми с помощта на компютърни технологии.

В момента процесите, свързани с превода на информацията, натрупана от цивилизацията в електронен изглед. Може да се очаква, че много обекти реален святскоро ще имат своя дигитален аналог.

В света има много науки, които са насочени към компютърните технологии. Едно от най-важните места принадлежи на компютърните науки. Какво е? Какво изучава и къде можете да видите плодовете на нейните изследвания? Какви аспекти я интересуват?

Какво е компютърни науки?

Това е името, което се занимава с изучаването на структурата на електронните компютри и техните общи свойства. Тази дума се появи от комбинацията на две други: информация и автоматизация, което прави съвсем ясно разбирането на интересите на тази наука. Самият термин е от френски произход. Информатиката се занимава с въпроси, свързани с търсенето, събирането, трансформирането, обработката, съхранението, разпространението и използването на информация в различни области на дейност. Ако погледнем много широко, тогава тя се интересува от всичко, свързано с всякакви данни, включително и в живата природа (но тези аспекти се пренасят в биологичните науки). Ако искаме да знаем какво изучава компютърната наука, трябва да идентифицираме областите, в които тя работи.

Какво имате предвид под области на дейност?

Това включва почти всички видове дейности модерен човек. Така практическата информатика се интересува от работата на секретар-машинописец, инженер-конструктор, библиотекар, използването на атомната енергия, изследването на космоса и много други. Както можете да видите, обхватът на гамата е много широк. Принципите, които се използват в компютърните науки, са намерили своето приложение както в научните, така и в ежедневните сфери на живота. как? Запомнете: всяка наука трябва да събира информация, да я анализира и изучава, за да установи връзки и закономерности. И въз основа на получените данни беше възможно да се създаде или получи нещо ново. Благодарение на правилната организация на информацията и нейното ефективно използване можете да постигнете добри резултати.

Информатиката намери приложение и в ежедневието. Все пак търсим данни по какво разписание се движи транспортът, откъде минава, каква книга да четем в свободното си време – и можем да продължаваме наистина безкрайно. Забележете, че дори още не сме започнали да говорим какво изучава компютърната наука! Минаваме само през сферите на дейност, които я интересуват. Но прилагането на принципите и разпоредбите на тази наука позволява значително да се улесни работата с данни и да се използват възможно най-ефективно за вземане правилни решенияи да получите желания резултат.

Проблеми, по които се работи

И така, какво изучава компютърната наука на практика? Тя се интересува основно от следните въпроси:

  1. Натрупване, обработка и съхранение на различни количества информация, както и бързо търсене на необходимите данни.
  2. Извършване на научни, проектни и икономически изчисления.
  3. Офис работа (аспекти на изготвяне и обработка на документи).
  4. Придобиване на професионални умения чрез обучение.
  5. Издателство.
  6. Конструиране на схеми, чертежи, продукти с информационен компонент.
  7. Имитация на работата на експерт (човек) в определена област.
  8. Комуникация между хора на значителни разстояния.
  9. Характеристики на работата на компютърната техника.
  10. Забавления и игри.

Но най-голям интерес за нас представляват характеристиките на електронните компютри. В края на краищата с тяхна помощ можете да решите широк спектър от различни проблеми с обработката на информация. „Компютърни науки“ може да се използва като подобен термин, но най-често се използва в САЩ и Обединеното кралство.

Заключение

Проучихме какво представлява компютърната наука, от какви въпроси се интересува и в какви области на дейност. Данните, представени в статията, са достатъчни, за да имате конкретна представа за тази наука. С това считам, че изпълних задачата си и се сбогувам с вас.

НАУЧЕН РЕФЕРАТ

ИСТОРИЯ НА РАЗВИТИЕТО НА ИНФОРМАЦИОННИТЕ НАУКИ. ИНФОРМАТИКАТА КАТО НАУКА. МЯСТОТО НА ИНФОРМАТИКАТА В СИСТЕМАТА НА НАУКИТЕ. ВРЪЗКА НА КОМПЮТЪРНАТА НАУКА С ДРУГИ НАУКИ


Въведение

1.1 Структура на компютърните науки

2. Информационни медии

3. Цел на информатиката

4. Информатиката като наука

4.1 Данни

4.2 Информационен процес

5. Мястото на информатиката в системата на науките

6. Компютърните науки като единство на науката и технологиите

7. Връзка на информатиката с други науки

Заключение

Появата на компютрите през 50-те години. създаде преди развитието на компютърните науки необходимата хардуерна поддръжка за съхраняване и обработка на информация. Но, разбира се, хората са работили с информация много преди появата на компютрите. Започвайки с древното сметало, оцеляло до наши дни под формата на офис сметки, са създадени устройства за обработка на цифрова информация. Механични устройства като събирателни машини, изчислителни машини с електрическа клавиатура, изчислително и аналитично оборудване и много други устройства бяха насочени към решаване на същите проблеми, които започнаха да се прилагат напълно в компютрите.

В допълнение към цифровата информация, символната информация винаги е била в полезрението на специалистите, представителите на които са добре познати текстове на естествен език: от приключенски истории до отчети за извършената работа, удостоверения от институции, писма и др. За съхранение и обработката на такава информация също изобрети и създаде различни устройства и устройства. Най-простият пример би бил стелаж с чекмеджета, в които се съхраняват карти с информация. Такива каталози са незаменим атрибут на библиотеките. Но всяка друга информация, написана на някакъв естествен или специален език, може да се съхранява на карти в систематизирана форма.

Желанието по някакъв начин да се механизират и след това да се автоматизират процедурите, свързани с търсенето на необходимата информация в каталога, доведе до появата на техники, които бяха включени в арсенала на специална наука - документална фотография. Системите за ръчно и автоматизирано извличане на информация се превърнаха в плод на въображението на създаването на документални филми.

Компютърът в една система комбинира съхранението и обработката както на цифрова, така и на текстова (символна) информация. Ето защо нейната поява поставя началото на нова наука.

Думата „компютърни науки“ не се утвърди веднага у нас. Отначало изследванията, свързани с използването на информацията в системите за управление (а това изглежда беше основният проблем на използването на информацията), се наричаха кибернетика и този термин стана синоним на компютърните науки у нас. Но постепенно стана ясно, че кибернетиката е напълно самостоятелно научно направление, съставляващо само част от компютърните науки. В англоговорящите страни новата наука започва да се нарича компютърна наука, а във френскоговорящите страни се появява терминът „информатика“ (Informatique). Именно от френски този термин е заимстван, който от средата на 70-те години. твърдо влезе в употреба.

1. История на развитието на компютърните науки

Информатиката е млада научна дисциплина, която изучава въпроси, свързани с търсенето, събирането, съхранението, преобразуването и използването на информация в голямо разнообразие от области на човешката дейност. Генетично компютърните науки са свързани с компютърни технологии, компютърни системи и мрежи, тъй като именно компютрите правят възможно генерирането, съхраняването и автоматичната обработка на информация в такива количества, че научният подход към информационните процеси става едновременно необходим и възможен.

Към днешна дата тълкуването на термина „информатика“ (в смисъла, в който се използва в съвременната научна и методическа литература) все още не е установено и общоприето. Нека се обърнем към историята на въпроса, датираща от появата на електронните компютри.

След Втората световна война кибернетиката възниква и започва бързо да се развива като наука за общите закономерности в управлението и комуникациите в различни системиах: изкуствен, биологичен, социален. Раждането на кибернетиката обикновено се свързва с публикуването през 1948 г. на станалия известен американски математик Норберт Винер на книгата „Кибернетика или контрол и комуникация в животното и машината“. Тази работа показа начини за създаване на обща теория на управлението и постави основите на методи за разглеждане на проблемите с управлението и комуникацията за различни системи от единна гледна точка. Развивайки се едновременно с развитието на електронните компютри, кибернетиката с течение на времето се превърна в по-обща наука за преобразуване на информация. Под информация в кибернетиката се разбира всяка съвкупност от сигнали, въздействия или информация, която се възприема от някаква система от околната среда (входяща информация X),се издават в околната среда (изходна информация Y) и също се съхраняват в самите тях (вътрешна, вътрешносистемна информация Z), Фиг. 1.

Развитието на кибернетиката у нас среща идеологически пречки. Както пише академик А. И. Берг, „... през 1955-57 г. и дори по-късно в нашата литература бяха допуснати груби грешки в оценката на смисъла и възможностите на кибернетиката. Това нанесе сериозни щети на развитието на науката у нас, което доведе до забавяне на развитието на много теоретични положения и дори електронни машини" Достатъчно е да се каже, че дори в изданието от 1959 г. на философския речник кибернетиката е характеризирана като „буржоазна псевдонаука“. Причината за това беше, от една страна, подценяването на новата бързо развиваща се наука от отделни учени от „класическото“ направление, от друга страна, прекомерното празнословие на тези, които вместо активно да разработват конкретни проблеми на кибернетиката в различни области, спекулираха с полуфантастични прогнози за неограничените възможности на кибернетиката, като по този начин дискредитираха тази наука.

ориз. 1. Обща схемаобмен на информация между системата и външната среда

Въпросът се усложнява и от факта, че развитието на вътрешната кибернетика в продължение на много години беше придружено от сериозни трудности при изпълнението на големи държавни проекти, например създаването на автоматизирани системисистема за управление (ACS). През това време обаче беше възможно да се натрупа значителен опит в създаването на информационни системи и системи за управление на технически и икономически обекти. Беше необходимо да се изолира по-здраво научно и техническо ядро ​​от кибернетиката и да се консолидират силите за развитие на ново движение към дългогодишни глобални цели.

Нека сега подходим към този въпрос от терминологична гледна точка. Скоро след появата на термина "кибернетика" в световната наука започва да се използва английският език "Computer Science", а малко по-късно, в началото на 60-те и 70-те години, французите въвеждат широко използвания днес термин "Informatique". ”. На руски език ранното използване на термина „информатика“ се свързва с тясно специфична област на изследване на структурата и общите свойства на научната информация, предавана чрез научна литература. Тази информационно-аналитична дейност, която днес е абсолютно необходима в библиотечното дело, книгоиздаването и т.н., вече не отразява съвременното разбиране за информатика. Както отбелязва академик A.P. Ершов, в съвременни условияТерминът информатика се въвежда в руския език в нов и много по-широк смисъл - като наименование на фундаментална природна наука, която изучава процесите на предаване и обработка на информация. С тази интерпретация компютърните науки се оказват по-пряко свързани с философските и общонаучните категории и мястото й в кръга на „традиционните” академични научни дисциплини става по-ясно.

Опит да се определи какво представлява съвременната компютърна наука е направен през 1978 г. от Международния конгрес по информатика: „Концепцията за компютърни науки обхваща области, свързани с разработването, създаването, използването и техническото поддържане на системи за обработка на информация, включително машини, оборудване, софтуер , организационни аспекти, както и комплекс от индустриални, търговски, административни и социални въздействия.“


Информатиката в широк смисъл представлява единството на различни отрасли на науката, технологиите и производството, свързани с обработката на информация.

Компютърната наука в тесен смисъл може да бъде представена като състояща се от три взаимосвързани части.

Компютърни науки как отрасъл на националната икономикасе състои от хомогенен набор от предприятия от различни форми на бизнес, където те се занимават с производство на компютърно оборудване, софтуерни продукти и разработка модерни технологииобработка на информация. Спецификата и значението на информатиката като отрасъл на производството се състои в това, че от нея до голяма степен зависи растежът на производителността на труда в други сектори на националната икономика. В момента около 50% от всички работни места в света се поддържат от инструменти за обработка на информация.

Компютърни науки как фундаментална наукаразработва методология за създаване информационна поддръжкапроцеси за управление на всякакви обекти, базирани на компютърни информационни системи. В Европа могат да се разграничат следните основни научни направления в областта на компютърните науки: развитие на мрежова структура, компютърно интегрирано производство, икономическа и медицинска информатика, социално осигуряване и екологична информатика, професионална информационни системи.

Компютърни науки как приложна дисциплинасе занимава с:

· изследване на модели в информационни процеси(натрупване, обработка, разпространение);

· създаване на информационни модели на комуникации в различни области на човешката дейност;