Тема: Вступ. Зміст матеріалу: Інформатика. Поняття інформації. Властивості інформації. Інформація та повідомлення. Структура і особливості передачі інформації. Одиниці вимірювання інформації. Носії інформації. Обробка інформації. Сучасні пристрої передачі інформації. Коротка історія розвитку обчислювальної техніки. Характеристика різних поколінь ЕОМ. Роль компютерів у сучасному суспільстві. Основні галузі застосування компютерів.

Основним об'єктом Ви розпочинаєте вивчення навчальної дисципліни "Основи інформатики та обчислювальної техніки". Основним об'єктом уваги цієї дисципліни є процес інформатизації та комп'ютеризації сучасного суспільства, який охоплює всі сфери нашого життя і розвивається небаченими в історії темпами. В цьому полягає причина нашого підвищеного інтересу до інформатики. Кожна людина, щоб стати освіченою, повинна засвоїти певний мінімум знань, які нагромаджені людством в сфері фундаментальних наук, а також: оволодіти сукупністю практичних навиків, необхідних кожному у повсякденному житті. Стрімкий розвиток комп'ютерної техніки і її різноманітного програмного забезпечення це одна з характерних прикмет сучасного періоду розвитку суспільства. Технології, основним компонентом яких є комп'ютер, проникають практично в усі сфери людської діяльності. Те, що ще недавно вважалось фантастикою, тепер, завдяки науково- технічному прогресу, особливо прогресу в області комп'ютерних технологій, стало реальністю. комп'ютерна грамотність Комп'ютерні технології застосовують у видавництвах і великих бібліотеках, у парламентах і міністерствах, у банках і на складах, у податкових інспекціях і медичній сфері тощо. Тепер практично неможливо уявити сучасний офіс без повсякденного і широкого застосування комп'ютерних технологій. Комп'ютер став неодмінним атрибутом робочого місця працівників багатьох професій. У цих умовах зростає попит на комп'ютерних спеціалістів, особливо на молодих спеціалістів високої кваліфікації. А ключем, до цього є комп'ютерна грамотність. Стати комп'ютерно грамотними людьми Вам допоможе інформатика. Інформатика Теоретичну основу інформатики Інформатика - це наука, яка вивчає структуру і загальні властивості наукової інформації, а також: питання, пов'язані з її збором., збереженням, переробкою, розповсюдженням, використанням в різних сферах людської діяльності. На Заході використовують інший термін: "computer science" - комп'ютерна нayкa. Теоретичну основу інформатики утворює група таких фундаментальних наук, як математика, фізика, філософія, хімія, кібернетика, і т.д. Практичною основою інформатики Практичною основою інформатики є комп'ютер (від англійського слова compute - обчислювати, вираховувати) - технічний пристрій для обробки інформації (інакше його ще називають електронно-обчислювальною машиною (EOM). зараз інформатика З винайденням комп'ютера з'явилась можливість автоматизації процесів, пов'язаних з інформацією. Тому зараз інформатика розглядається як наука, яка вивчає закони, методи і способи представлення, нагромадження, передачі і переробки інформації за допомогою ЕОМ.

Трактуючи термін "інформатика" ми використовуємо нове поняття "інформація". Особливістю цього поняття є те, що воно використовується у всіх без виключення сферах: у філософії, біології, хімії, медицині і фізіології, психології і соціології, в техніці і економіці і, накінець, - у повсякденному житті. Тому конкретне означення поняття інформації залежить від методу конкретної науки, мети дослідження або просто від наших життєвих уявлень. інформація Слово "інформація" (від грецького infotmatіо) означає пояснення, виклад, тощо. Означення терміну "інформація" формулюється так: інформація - це набір даних (відомостей) про об'єкти чи явища світу, що нас оточує. З інформацією людство має справу стільки часу, скільки воно існує. У всі часи люди намагалися зібрати і зберегти для себе та нащадків корисну, нову, повну та достовірну інформацію. Читаючи книжку, розглядаючи предмети, людина запам'ятовує і нагромаджує інформацію (знання). Поштою, телефоном,, по радіо та іншими засобами зв'язку люди передають інформацію, обмінюються інформацією між. собою. Розв'язуючи різноманітні задачі, люди опрацьовують інформацію, при цьому набуті раніше знання перетворюються в нові, більш досконалі знання. властивості інформації Узагальнюючи вищесказане робимо висновок, що для людини - отримання інформації - це отримання фактів, відомостей, даних про властивості, структуру, взаємозв'язок об'єктів навколишнього світу, які використовуються для прийняття рішень. При цьому важливе значення мають такі властивості інформації : достовірність, повнота, цінність, актуальність, зрозумілість. Пояснимо кожну із властивостей: достовірна - інформація достовірна, якщо вона правильно відображає реальний світ; повна - інформація повна, якщо її достатньо для прийняття правильного рішення; цінність - цінність інформації залежить від того, яка задача по складності може бути розв'язана за допомогою цієї інформації; актуальна - інформація актуальна, якщо вона дозволяє вчасно прийняти рішення; зрозумілою - інформація вважається зрозумілою, якщо вона виражена в такій формі, що її правильно здатний сприйняти споживач інформації.

В яких процесах присутня інформація, що з нею відбувається в цих процесах? Кожен знає, що інформацію можна збирати, передавати, опрацьовувати, використовувати і т.д. інформаційного процесу Наведемо простий приклад інформаційного процесу : дивлячись на дорогу, по якій ми йдемо, ми збираємо інформацію за допомогою зору. Далі ця інформація складним способом перетворюється і передається в головний мозок. Тут вона обробляється і результат обробки негайно використовується, т.б. до наших мязів поступають сигнали (інформація) і ми обходимо калюжі, переступаємо через каміння і т.д. повідомлення Інформація передається за допомогою повідомлень. Повідомлення і інформація належать до основних, неозначуваних понять інформатики. Зв'язок між. поняттями повідомлення і інформація пояснюється таким чином: інформація передається через конкретне повідомлення. Іншими словами повідомлення - це форма представлення інформації. Відповідність між: повідомленням і інформацією не є взаємно однозначною. Одна і та ж інформація може передаватись за допомогою різних повідомлень. І, навпаки, одне і те ж повідомлення може нести різну інформацію в залежності від інтерпретації повідомлення. Наприклад: 1) повідомлення 1: То be or not to be; повідомлення 2: Бути чи не бути. (Шекспір) Інформація одна і та ж але подана повідомленнями на різних мовах. 2) Давно відомий нам вислів з казки: повідомлення 1: Казнити, не можна помилувати; повідомлення 2: Казнити не можна, помилувати. Інформація різна хоча подана однаковими повідомленнями.

Процес передачі інформації передбачає наявність передавача, споживача інформації та лінії зв'язку. Взаємозв'язок між цими елементами можна розглянути на малюнку 1. Розглянемо і пояснимо компоненти цієї системи. Джерело інформації Джерело інформації (н-д, клітина, людина, орган) вибирає для передачі будь-яке повідомлення. Кодування Кодування - операція шифрування інформації, яка перетворює повідомлення в сигнал. При цьому зміст інформації не змінюється, а лише набуває іншої форми. Передавач Передавач (н-д, голосові зв'язки, радіопередавач) певним чином обробляє повідомлення і готує його до подальшої передачі. Канал зв'язку джерело шуму Канал зв'язку - середовище (н-д, повітря, нервова система), в якому безпосередньо здійснюється передача інформації. В ньому діє джерело шуму - перешкода, яка перекручує сигнал (погане освітлення, зайві звуки при розмові по телефону). сигналом Від передавача до приймача інформація передається за допомогою сигналів. Під сигналом, розуміють зміну в часі якоїсь фізичної величини, що забезпечує передавання повідомлення (а тим самим і інформації). Приймач Приймач - перетворює сигнал і відновлює по ньому зміст початкового повідомлення (н-д, радіоприймач, барабанна перетинка вуха). Декодування Декодування - відновлення змісту початкового повідомлення. Одержувач Одержувач - об'єкт, якому призначена інформація (н-д, орган, шкіра, клітина). Одну і ту ж інформацію можна представити по-різному. Наприклад, за допомогою азбуки Морзе послідовність з крапок і тире; у книгах, газетах – за допомогою текстів і зображень; за допомогою жестів і т.д.

Для обчислення довжини, маси, часу і т.д. є відповідні одиниці і відповідні пристрої. А якими одиницями вимірюється інформація? Найменшою одиницею вимірювання інформації є 1 біт Найменшою одиницею вимірювання інформації є 1 біт. Це слово походить від скорочення англійських слів двійкова цифра. Двійкових цифр є дві: О, 1. Це і є біти. 1 біт 1 біт це кількість інформації, яку несе одна двійкова цифра: 1 або О. В інформатиці найчастіше користуються одиницею вимірювання 1 байт. 1 байт = 8 бітів Для вимірювання великих обсягів інформації використовують такі одиниці: Кбайт 10 3 байт; Мбайт 10 6 байт; Гбайт 10 9 байт. Розглянемо ще одне трактування понять біт та байт. 1 біт 1 біт - це кількість інформації, яку містить відповідь на питання: "Чи деякий факт мав місце, чи ні?" Відповідь можлива у вигляді повідомлень "так" або "ні". Повідомлення "так" прийнято кодувати цифрою 1, а відповідь "ні" - О. 1 байт 1 байт - це кількість інформації, яка потрібна для кодування одного символу з деякого алфавіту, який складається з 256 символів. Поняття алфавіту в інформатиці більш, ширше, ніж, наприклад, в українській мові. Алфавіт Алфавіт - це деякий скінчений набір символів, які використовуються для подання інформації. Наприклад, в алфавіт, що використовується в ЕОМ, входять 10 арабських цифр, букви кирилиці, латинські великі і малі літери, розділові знаки, та інші символи, які мають спеціальні призначення. носієм інформації Повідомлення стають інформацією тоді, коли вони деяким чином фіксуються. Фізичне середовище, в якому зафіксована інформація називається носієм інформації. Прикладами носіїв інформації є папір, магнітна стрічка і т.д. Сучасна техніка пропонує нові носії, що використовують електричні, магнітні, оптичні властивості різних матеріалів та окремих молекул. обробкою інформації Інформація завжди підлягає обробці. Під обробкою інформації в інформатиці розуміють будь-яке перетворення інформації з одного виду в інший, яке відбувається за певними правилами. Прикладами таких перетворень можуть бути: заміна однієї букви на іншу, додавання двох чисел, результатом чого є сума. Найпростішими сучасними пристроями, які пересилають, обробляють інформацію є телефон, модем, телетайп, телефакс.

З середини 50-х років розпочався бурхливий ріст обчислювальної техніки. Ще ні один технічний пристрій не удосконалювався так швидко, як ЕОМ. Кожні років відбувався різкий стрибок у конструкціях, способах виробництва ЕОМ. Нові моделі ЕОМ швидко витісняли і витіснятимуть старі. Виділяють п'ять поколінь ЕОМ. І покоління І покоління ЕОМ (50-ті роки). Елементною базою ЕОМ (т.б. сукупність елементів, з яких складається ЕОМ) першого покоління були вакуумні електронні лампи, які зараз можна ще побачити в старих телевізорах. Важила така машина десятки тонн. Для її роботи потрібна була невелика електростанція. Для охолодження машини використовувалися потужні вентилятори. Швидкодія становила декілька тисяч операцій за секунду. Ці машини мали невелику оперативну пам'ять. ІІ покоління ІІ покоління ЕОМ (60-ті роки). Елементною базою ЕОМ другого покоління були транзистори. Вони значно менші за лампи і споживають менше енергії. Розміри ЕОМ зменшилися. Швидкодія машин досягла сотень тисяч операцій за секунду. Значно збільшилася оперативна пам'ять. ІІІ покоління ІІІ покоління ЕОМ (70-ті роки). Елементною базою ЕОМ третього покоління стали інтегральні схеми. Значно зросли швидкодія та обсяг оперативної пам'яті. Така машина могла одночасно розв'язувати декілька задач, працюючи з декількома програмами. Для зберігання інформації почали використовувати магнітні стрічки та магнітні диски. ІV покоління ІV покоління ЕОМ (80-ті роки). Елементною базою ЕОМ четвертого покоління є великі інтегральні схеми. З'явились мікрокалькулятори, персональні комп'ютери. Зросли швидкодія, обсяг оперативної пам'яті, зручність у користуванні. На рівні четвертого покоління відбувся поділ машин на великі обчислювальні машини та персональні комп'ютери (ПK). Згідно легенди, сучасний ПК з'явився на світ в гаражі Силіконової долини (США). Саме тут, в долині Санта-Клара, Стів Джобс і Стів Возняк побудували свій перший комп'ютер "Apple". В якості початкового капіталу вони використали прибуток від продажу автомобіля Джобса- старенького "фольксвагена" V покоління V покоління ЕОМ (90-ті роки). Елементною базою ЕОМ п'ятого покоління є надвеликі інтегральні схеми. Це багатопроцесорні системи, які виконують мільярди операцій за секунду.

На сьогоднішній день комп'ютерні технології використовуються майже у всіх сферах людської діяльності: у міністерствах і парламентах, видавництвах і бібліотеках, у банках і касах, у системах зв'язку і системах управління транспортом., у податкових інспекціях і у сфері розваг, у офісах і на виробництві, у сфері медицини і торгівлі і т.д. Використання комп'ютерів впроваджене і в навчання. З метою автоматизації навчання комп'ютерна технологія передбачає використання комп'ютерів на уроках, екзаменах, для індивідуального навчання. На екрані дисплея можна читати будь-який матеріал, як зі сторінок підручника. Контрольну роботу також: можна виконати на ЕОМ, яка сама виставить оцінку, проаналізує помилки і порадить як їх виправити. У бібліотеці комп'ютер дає змогу за лічені секунди отримати інформацію про будь-яку книжку. За допомогою комп'ютера можна отримати інформацію про успішність студентів, їх захоплення; обмінюватися інформацією з колегами. Сьогодні комп'ютерна грамотність - це перш за все вміння користуватися комп'ютером та існуючим програмним забезпеченням, розуміння принципів роботи та можливостей компютера. Кредитна картка У багатьох країнах світу для здійснення безготівкового розрахунку в магазині, ресторані чи готелі користуються кредитними карточками. Кредитна картка - це невелика пластинка з вмонтованими всередину магнітною пам'яттю і мікропроцесором,, де записана інформація про рахунок її власника в банку. Карточка вкладається в спеціальний пристрій для видачі грошей чи інших розрахунків, вводиться особистий пароль, який гарантує секретність і відкриває доступ до рахунку тільки власникові. З рахунку знімається певна сума і змінюється запис у карточці. Смужковий код У магазинах комп'ютер використовується для читання так званого смужкового коду. Смужковий код наноситься на упаковку товару і змінює традиційний ярлик з назвою і ціною. Смужковий код - це послідовність тонких і товстих паралельних смужок. Проміжки між смужками мають різну ширину. При оплаті товару касир миттєво проводить по коду читаючим пристроєм., комп'ютер дешифрує код, знаходить опис товару в базі даних і виводить його назву і ціну на екран. Якщо ціна на товар змінюється, то не потрібно виправляти цінники, слід лише змінити відповідний запис у базі даних. Сучасному лікарю тепер не потрібно буде вести традиційну історію хвороби. Комп'ютер прийде йому на допомогу при заповненні картки хворого, при встановленні діагнозу, аналізі результатів обстеження, призначенні лікування і підборі ліків. За допомогою комп'ютера можна отримати різноманітну довідкову інформацію, замовити квитки на потяг чи літак, прочитати електронну книжку, газету чи журнал, пограти в ігри, написати листа, провести комп'ютерну конференцію. ЕОМ може малювати, креслити, писати та відтворювати музику, перекладати тексти, тощо. Отже, комп'ютер використовується практично у всіх сферах людської діяльності.