Введение в информатику

Информатика — это новая информационная индустрия, связанная с использованием персональных компьютеров и сети Интернет. В наступившем новом тысячелетии большая часть информации, связанной с деятельностью людей, будет храниться в памяти ЭВМ.

ЭВМ — электронные вычислительные машины — одно из важнейших изобретений XX в. За рубежом, а позже и у нас в стране вычислительные машины получили название компьютеров. В качестве машин компьютеры используются как универсальные устройства обработки, передачи и накопления самой различной информации.

Обработка, накопление и передача информации происходит не только в ЭВМ, но и при общении людей, в технических устройствах, в живых организмах и в жизни общества. Новым инструментом в передаче и накоплении информации в человеческом обществе стала сеть Интернет.

Интернет — это международная компьютерная сеть, связывающая компьютеры во всех странах и континентах, хранящая гигантские объемы информации и дающая оперативный доступ к этой информации практически всем людям.

Передача информации в общении людей — это передача сведений и суждений, данных и сообщений. Передача информации в сети Интернет — это обмен письмами, сообщениями между людьми и компьютерами. Но кроме передачи Интернет представляет еще и гигантское хранилище, в котором мы можем искать информацию.

Любая совместная деятельность — работа, учеба, игра — построены на обмене и передаче информации. Практически весь обмен информации между людьми, находящимися в любом отдалении друг от друга, может проходить через Интернет.

Для живых существ восприятие и передача информации в форме сигналов — основное отличие от неодушевленных предметов окружающего мира. Языковая форма передачи знаковой информации — основное отличие людей от других живых существ.

Слово информация происходит от латинского informatio, означающего сведения, разъяснения, пояснения. С содержательной точки зрения информация — это сведения о ком-то или о чем-то, а с формальной точки зрения — набор знаков и сигналов.

Информация — это сведения о людях, предметах, фактах, событиях и процессах, независимо от формы их представления. Данное определение зафиксировано в Законе «Об информации, информатизации и защите информации», принятом у нас в стране в 1995 г.

Особую роль в жизни общества играют документы. Документ — информация, зафиксированная на материальном носителе, имеющем реквизиты (подпись, дату и т. п.), позволяющие его идентифицировать.

Документированная информация имеет юридическую силу и может служить для фиксации самых различных событий и взаимоотношений между людьми. Документированная информация — основной вид информации, передаваемой в сети Интернет и хранящейся в памяти ЭВМ.

Возможность записи информации в виде письменных документов привела к образованию человеческих сообществ, государств, почтовых служб и бюрократии, вся жизнь которой состоит в накоплении, подготовке и использовании задокументированной информации.

Использование письменности вызвало потребность в грамотных людях — людях, умеющих читать, писать, считать и излагать свои мысли в письменном виде. В XX в. грамотность стала всеобщей — все люди на нашей планете, во всех странах мира обучались или обучаются читать и писать в школах.

Распространение ЭВМ в конце XX в. и последующее развитие компьютерной сети Интернет привело к возникновению современной формы грамотности, необходимой для жизни в новом XXI в. и получившей название компьютерной грамотности.

Компьютерная грамотность — это умение читать, писать на персональных ЭВМ и искать информацию с помощью Интернет. Иными словами, современный уровень развития общества требует владения компьютерами и Интернет, которые вошли в быт и служебные дела всех людей в развитых странах.

Возникновение письменности позволило человеческому обществу не только передавать информацию, но и накапливать ее в архивах и библиотеках. В каждом городе, поселке и учебном заведении имеются библиотеки, а в каждом учреждении — архивы, в которых хранятся книги и служебные документы.

В сети Интернет для хранения информации используются серверы. Серверы — это компьютеры, подключенные к сети ЭВМ и имеющие машинные накопители для хранения большого объема информации. Современные серверы имеют память, достаточную для хранения различных архивов и библиотек служебного пользования.

Сервер

Изобретение печатных станков в XV в. создало технологическую базу для издания печатных книг, а в XIX в. изобретение типографских машин — для издания книг массовыми тиражами. Что в свою очередь послужило базой для создания большого числа публичных библиотек и школ для обучения грамотности.

Развитие типографских машин привело к появлению газет и журналов с большими массовыми тиражами как средств массовой информации и каналов информатизации общества. В это же время появились первые законы, регулирующие авторские права и права на тиражирование литературных и служебных произведений.

Изобретение в конце XIX - начале XX вв. телеграфа и телефона открыло новые возможности оперативной передачи информации на любые расстояния практически со скоростью света. А появление радио и телевидения в первой половине XX в. открыло новые каналы для оперативной передачи информации населению в различных странах.

Самым большим чудом первой половины XX в. стало телевидение, открывшее людям возможность видеть на экранах телевизоров события, происходящие в самых различных точках планеты. С этих пор телевидение стало одним из самых эффективных каналов оперативного распространения массовой информации.

Точкой становления информатики как новой индустрии в середине XX в. стало создание компьютеров — универсальных электронных вычислительных машин. Основной возможностью этих машин стала автоматическая обработка информации с помощью специально создаваемых программ.

Переработка информации перестала быть исключительной способностью людей и живых существ. На первых же моделях вычислительных машин были созданы и заработали первые модели искусственного интеллекта, являвшегося основной особенностью живых существ.

В это же время были заложены основы информатики как научной дисциплины. Информатика как наука изучает принципы и методы накопления, обработки и передачи информации в ЭВМ и в сети Интернет. Одной из основных проблем информатики считается проблема создания и развития систем искусственного интеллекта как новой формы разума.

Примерами систем искусственного интеллекта считаются компьютерные шахматных программы, первые образцы которых появились на компьютерах самого первого поколения. Последние образцы компьютерных шахматных программ и систем вполне могут соревноваться с чемпионами мира по шахматам и даже выигрывать у них отдельные партии.

Системы искусственного интеллекта — это компьютерные программы и системы, моделирующие или воспроизводящие интеллектуальную деятельность. При этом под интеллектуальной деятельностью понимаются способности производить логические умозаключения и осмысленную переработку информации.

Если интеллектуальная деятельность людей основывается на законах логики, то работа любых программ на ЭВМ основана исключительно на законах математической логики. Знание этих законов позволяет в принципе понимать логику работы любых программ и компьютерных систем.

Фундамент информатики как научной дисциплины образуют вычислительные науки, изучающие организацию вычислительных процессов, вычислительных машин, систем и сетей. Фундаментальными составляющими этих наук являются математическая логика и теория алгоритмов, основанные на принципах современной конструктивной математики.

Компьютеры первого поколения создавались именно как электронные вычислительные машины для автоматизации сложнейших вычислений. Объем и сложность вычислений, выполнявшихся первыми компьютерами, были недоступны даже самым сильным математикам и вычислителям, но посильными для современных персональных компьютеров.

В этот период зародилась профессия программистов — создателей программ для ЭВМ и появились первые языки программирования. В это же время фон Нейман сформулировал основные принципы работы всех современных компьютеров — использование сменных программ как средств управления ЭВМ и обработки данных, располагаемых в памяти машины.

Компьютеры второго поколения создавались в качестве универсальных машин для решения задач обработки и накопления информации с использованием различных устройств ввода и вывода. Для компьютеров этого поколения появились первые накопители информации на магнитных лентах.

Для этих машин были созданы первые операционные системы, первые системы программирования, первые системы искусственного интеллекта и первые вычислительные комплексы.

Компьютеры третьего поколения были созданы как серийные вычислительные комплексы для накопления и обработки служебной информации. На базе этих ЭВМ были созданы различные банки данных, системы автоматизации проектирования, производства, обучения и многие другие автоматизированные системы.

Для обслуживания автоматизированных систем появились инженерные и эксплуатационные службы, а также компьютерная бухгалтерия и бюрократия. Одновременно была начата подготовка дипломированных специалистов по эксплуатации и созданию автоматизированных систем на базе вычислительных комплексов.

Вычислительный комплекс на базе ЭВМ 3-го поколения ЕС-1022

Для разработки программ машин третьего поколения были созданы первые мобильные операционные системы и первые мобильные языки программирования, которые переносились с ЭВМ одного типа на ЭВМ другого типа. В это же время был создан язык Пролог — один из первых языков систем искусственного интеллекта.

Четвертое поколение — это компьютеры, создаваемые на базе микропроцессоров массовых серий. С четвертого поколения ЭВМ началось массовое производство персональных компьютеров — малогабаритных ЭВМ, снабжаемых дисплеями и накопителями информации на магнитных дисках.

Персональные ЭВМ могут устанавливаться на любом рабочем столе — дома и на работе. Эти компьютеры могут использоваться для учебы, игры, написания писем, ведения документации, экономических расчетов, проведения научных исследований, редакторской подготовки отчетов, книг и статей.

Для персональных компьютеров были созданы операционные системы и пакеты офисных программ с наглядным графическим интерфейсом, понятным и доступным самому широкому кругу людей и легко адаптируемым к любому национальному языку. Для этих ЭВМ создано большое число самых различных игр, обучающих программ и пакетов профессиональных программ.

Персональный компьютер

Наличие профессиональных пакетов программ послужило основой для использования персональных компьютеров в качестве средств оргтехники для оснащения самых различных рабочих мест — администраторов, менеджеров, бухгалтеров, финансистов, инженеров, техников, секретарей, редакторов, писателей, дизайнеров и многих других профессий.

Применение компьютеров в жизни общества затрагивает условия деятельности и жизни миллионов людей. Качественным изменением функций персональных компьютеров становится возможность их подключения к сети Интернет и получения доступа к информационным ресурсам и услугам, предоставляемым через сеть Интернет.

Интернет любому из нас прежде всего открывает возможность оперативного получения самой различной информации в форме электронных новостей, журналов, газет и библиотек из различных стран мира. Объемы и оперативность получения информации с помощью Интернет фантастичны и просто невозможны никакими другими традиционными средствами.

Не менее важны коммуникативные возможности — ведение электронной переписки, получение и отправление личной и служебной информации с помощью электронной почты, автоматическая рассылка писем по заранее составленным спискам — в сети Интернет и внутри корпоративных вычислительных сетей — качественно меняют технологию деловых взаимоотношений.

Создание личных и корпоративных сайтов — это новая форма публикации информации в сети Интернет, доступная всем людям. С помощью таких сайтов могут создаваться личные, служебные и корпоративные электронные журналы, газеты, доступные в корпоративной сети либо во всей сети Интернет.

Развитие системы корпоративных сайтов в сети Интернет открывает совершенно новые возможности экономических отношений, допуская оперативный доступ любому человеку к любому корпоративному сайту, которые получили название электронных магазинов.

Электронные магазины — это магазины, предлагающие товары и услуги с помощью Интернет. Через электронные магазины могут заказываться и приобретаться книги, диски, компьютеры, программы, бытовая техника и другие самые различные товары и услуги по всему миру с доставкой товаров на дом.

Таким образом персональные компьютеры и сеть Интернет качественно меняют условия жизни и работы миллионов людей на всей планете. В развитых странах Америки и Европы персональные компьютеры, подключенные к сети Интернет, уже к концу XX в. имелись практически в каждом доме.

В Российской Федерации к концу XX в. к сети Интернет подключены и активно работают 1,5 миллиона человек — 1 из 100 человек. В то время как в Европе и Америке к Интернет имеет доступ половина населения, а треть активно работает в Интернете.

Академик В.М. Глушков еще в начале 80-х годов писал, что «к началу следующего столетия в развитых странах основная масса информации будет храниться в памяти ЭВМ, а человек XXI века, который не будет уметь пользоваться ЭВМ, будет подобен человеку XX века, не умевшему ни читать, ни писать».

Цель настоящего учебника — познакомить всех учащихся с основами информатики как новой информационной индустрии и новой научной дисциплины, а также научить эффективному использованию Интернет и технике работы с персональными компьютерами.

Вопросы

1. Что такое информация?

2. Что такое информатика?

3. Что такое ЭВМ?

4. Что такое Интернет?

5. Что такое компьютерная грамотность?

6. Что такое сервер?

7. Где будет храниться информация в XXI в.?

8. Что такое электронный магазин?