Информатика

Информатика (француз information — ақпарат және automatioque — автоматика) — область ғылыми-техникалық қызмет айналысатын процестерін зерттеу алу, беру, өңдеу, сақтау, ақпаратты беру, проблемаларын шешумен құру, енгізу және қолдану, ақпараттық техника мен технологиялар.

Термин «информатика» ұғымдарын қамтиды әзірлеумен байланысты, құрумен, пайдаланумен және материалдық-техникалық қызмет көрсетумен ақпаратты өңдеу жүйелерін қоса алғанда, компьютерлер мен оларды бағдарламалық қамтамасыз ету, сондай-ақ ұйымдастырушылық, коммерциялық, әкімшілік және әлеуметтік-саяси компьютерлендіру аспектілері — жаппай енгізу компьютерлік техниканың барлық саласындағы адамдардың өмірі.

Информатика зерттейді мұндай топтың негізгі мәселелер:
— техникалық зерделеуге байланысты әдістері мен құралдарының сенімді жинау, сақтау, жіберу, өңдеу және беру ақпарат;
— семантикалық анықтайтын тәсілдерін сипаттау мағынасын ақпарат зерттейтін тілдер, оны сипаттау;
— прагматикалық сипаттайтын әдістері ақпаратты кодтау;
— синтаксистік шешумен байланысты міндеттерді формализациялау және автоматтандыру кейбір түрлерінің ғылыми-ақпараттық қызмет, атап айтқанда, индекстеу, автоматты реферат, машиналық аударма.
Негізгі бағыттары информатика:
әзірлеу — есептеу жүйелері мен бағдарламалық қамтамасыз ету;
— ақпарат теориясы — зерттеу процестерін беруге байланысты, қабылдау, түрлендіру және сақтаумен ақпарат;
— жасанды интеллект әдістері міндеттерді шешу қажет ететін, белгілі бір интеллектуалдық күш салуды орындау кезінде олардың адам (сөздерді танып білу және рылымдарды, оқыту, ойындар және т. б.);
— жүйелі талдау — талдау мақсаттағы жобаланатын жүйенің талаптарды айқындау, ол жауап беруі тиіс;
— компьютерлік графика — құру әдістері, компьютерлік графика, анимация, мультимедиа құралын;
— телекоммуникация — ауқымды және жергілікті компьютерлік желілер, ақпараттық ресурстарын біріктіру және тұтынушыларды біртұтас кеңістік;
— қолданбалы қосымшаларды қамтитын өндірісті, ғылымды, білімді, медицинаны, сауданы, ауыл шаруашылығы және басқа да барлық түрлері шаруашылық және қоғамдық қызмет.

Термин «ақпарат» латынының сөздер informatio, означающего түсіндіру, баяндау, хабардар.

Ақпарат — объектілер туралы мәліметтер мен құбылыстар қоршаған орта, олардың параметрлері, қасиеттері мен жай-күйі, олар қабылдайды ақпараттық жүйелер (тірі организмдер, басқарушы машиналар және т. б.) өмір сүру процесінде және жұмыс.

Қолданылатын компьютерлік деректерді өңдеу астында ақпаратпен түсінеді кейбір дәйектілігі символдық белгілер (әріптер, сандар, закодированных графикалық бейнелерді және дыбыстарды және т. б.), көтергіш смысловую жүктемені н ұсынылған компьютерге түсінікті түрде. Әрбір жаңа символ реттілікпен арттырады хабардың ақпараттық көлемі.

Ақпарат неғұрлым жалпы анықтау — бұл көрініс заттық әлемнің көмегімен белгілер мен сигналдар.

Сигналдар көрсетеді физикалық (физикалық-химиялық) сипаттамалары әр түрлі процестер мен объектілерді, бірақ тек адам үшін алынатын ақпарат шыққан сыртқы әлемнің, мүмкін болғысы болып табылатын мәліметтермен объектісі саналы сақтау, алмасу, қайта құру. Адам бүкіл ақпаратты сезім органдары арқылы тікелей байланыста объектілері бар сыртқы әлемнің, мүмкін, оны сақтауға, өңдеуге, нәтижесінде алуға, жаңа ақпаратты беруге және оны басқа адамдарға пайдалана отырып, знаковую нысанын н түрлі аспаптық құралдары. Үшін ақпарат қабылдауға ықпал етті, оның негізінде дұрыс шешім, ол сипатталуы осындай қасиеттері бар, дұрыстығы, толықтығы, маңыздылығы, пайдалылығы, түсініктілік.

Дұрыстығы. Ақпараттар анық, егер ол көрсетеді шынайы ереже. Дәйексіз ақпарат әкелуі мүмкін дұрыс емес түсіну немесе қабылдау дұрыс емес шешімдер.

Толықтығы. Ақпарат толық, егер оның жеткілікті түсіну үшін және шешім қабылдау. Толық ақпарат тежейді шешімдер қабылдау немесе әкелуі мүмкін қателер.

Пайдалылығы. Өзектілігі. Құнды ақпарат қандай байланысты міндеттерді шеше аламыз, оның көмегімен. Өзекті ақпаратты болуы маңызды болып табылады жұмыс істеу кезінде өзгерген.

Түсініктілік. Егер бағалы, әрі өзекті информация білдірілді түсініксіз сөздермен айтқанда, ол болуы мүмкін пайдасыз. Ақпарат түсінікті болады, егер ол тілді, онда айтады, сол, кімге арналған бұл ақпарат.

Белгінің нысаны, қабылдау, сақтау және ақпаратты пайдалануды білдіреді қандай да бір тіл. Тілдері болып бөлінеді ауызекі тіл (табиғи) және формальды. Табиғи тілдер киеді ұлттық сипаты. Формалды тілдер шұңқырындағы барлығы жатады арнайы саласындағы адам қызметінің (мысалы тілі, математика).

Ақпарат беріледі түріндегі хабарламаларды біраз ақпарат көзін — се қабылдағышқа арна арқылы олардың арасындағы байланыс. Көзі жібереді берілетін хабарды кодталады, берілетін сигнал. Бұл сигнал байланыс арнасы бойынша жіберіледі. Нәтижесінде қабылдау пайда қабылданатын сигнал, ол декодируется айналады қабылданатын қатынасымен.

Ақпараттарды өңдеу — бір ақпараттық объектілерді және басқа да ақпараттық объектілерді орындау арқылы кейбір алгоритмдер.

Ақпараттарды өңдеу құралдары — бұл әр түрлі құрылғылар мен жүйелер үшін құрылған, ақпаратты түрлендіру, және бірінші кезекте, компьютер — универсальная машина өңдеу үшін ақпарат.

Компьютерлер ақпаратты өңдейді орындау арқылы кейбір алгоритмдер.

Ақпарат ұсыну үшін ЭЕМ басым тарату полумило екілік кодтау кезінде енгізілетін символдар ЭЕМ-де ақпарат ұсынылады құралдарымен екілік алфавиттің тұратын рәміздер 0 және 1.

Екілік алфавит бойынша саны оған кіретін символдардың минималды болып табылады, сондықтан двоичном кодтау әліпбиінің қамтитын саны көп әріптер, әрбір әрпін қойылады сәйкес дәйектілігі бірнеше двоичных белгілерін немесе екілік сөз.

Мұндай реттілік деп аталады кодтық комбинациями. Толық жинағы кодтық комбинациялары, тиісті двоичному ұсынысы барлық әріптер кодирующего алфавиті деп атайды коды бар.

Саны рәміздер құрайтын кодовую комбинациясын деп аталады ұзындығы кодын. Саны енгізілген ЭЕМ-де ақпаратты өлшеуге ыңғайлы, оны «ұзындығы», айқын двоичных белгілері, немесе битах. Реті сегіз двоичных белгілерінің атауын алды байт. Пайдаланылады, және одан да көп ірі ақпарат санының бірлігі:

1 килобайт (Кб) = 210 байт = 1024 байт;
1 мегабайт (Мб) = 1024 Кб = 220 байт = 1 048 576 байт;
1 гигабайт (Гб) = 1024 Мбайт = 230 байт = 1 073 741 824байт;
1 терабайт (Тб) = 1024 Гбайт = 240 байт = 1 099 511 627 776 байт және т. б.

Санау жүйесі — бұл тәсілі жазбалар сандардың көмегімен берілген жиынтықтың арнайы белгілер (цифрлар).

Жүйелері позициялық және непозиционные. «Непозиционных санау жүйелерінде салмағы цифрлар емес, тәуелді позиция, ол алады, оның ішінде. Мысалы, римдік санау жүйесінде, оның ішінде ХХХІІ (отыз екі) салмағы сандар X кез келген позицияның тең жай ғана он. «Позициялық санау жүйелерінде салмағы әр сандары өзгереді қарай оның позициясы ретпен сан, изображающих саны. Кез келген позиционная жүйесі сипатталады, өзінің негіз. Негізі позициялық санау жүйесі — бұл әр түрлі белгілер немесе рәміздер үшін пайдаланылатын сурет цифрлардан осы жүйеде. Үшін негіз қабылдауға болады кез келген табиғи саны — екі, үш, төрт, он алты, және т. б. Демек, мүмкін шексіз көптеген позициялық жүйелер.

Есептеудің ондық жүйесі
Бұл жүйе келді Еуропаға, Үндістаннан, онда ол пайда болған күннен кешіктірмей, VI ғасырдың б. э. бұл жүйеде 10 сан: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, бірақ ақпаратты көтереді ғана емес, сан емес, орын, онда цифр тұр (яғни, оны позициясы). Ондық санау жүйесінде ерекше рөл атқарады саны 10 және оның дәрежесін; 10, 100, 1000 және т. б. Төтенше оң сан санын көрсетеді бірліктерінің саны, оң жақтан екінші — саны ондаған, келесі — саны жүздеген және т. б. Себебі ең көп таралуы ондық санау жүйесі мынада: бірінші есеп аппаратымен адам болып табылады оның қолына. Саны саусақ және жөнелту пункттері жүйесі үшін шоттар.

Екілік санау жүйесі
Бұл жүйеде барлығы екі сан — 0 және 1. Ерекше рөлі осында атқарады саны 2 және оның дәрежесін: 2, 4, 8 және т. б. Төтенше оң сан санын көрсетеді бірліктерінің саны, келесі сан — сан » екі » бағасы, келесі — саны рт және т. б. Екілік санау жүйесі мүмкіндік береді закодировать кез келген табиғи саны оны ұсынуға түріндегі реттілігі және нөлдердің бірлік. «Двоичном түрінде тапсыруға болады ғана емес, саны, бірақ және кез келген басқа ақпаратты: мәтіндер, суреттер, фильмдер және аудио жазбалар. Инженерлер екілік кодтау тартады, бұл оңай іске асырылуда, техникалық.

Восьмеричная санау жүйесі
Бұл жүйеде санау 8 сан: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. 1 саны көрсетілген ең кіші разрядта, білдіреді — десятичном ішінде — тек бірлік. Сол сан 1 келесі разрядта білдіреді 8, келесі 64 және т. б. 100 Саны (болып табылады) бар болса, бір 64 (десятичное). Үшін ауыстыру двоичную жүйесін, мысалы, саны 611 (болып табылады), керек деген әрбір цифрды оған эквивалентті екілік триадой (үш адам орындайтын сан). Оңай догадаться, бұл аудару үшін многозначного екілік санының восьмеричную жүйесін бөлу керек, оны үштаған оңнан солға деген әрбір триаду тиісті сегіздік санмен ауыстырылсын.

Шестнадцатеричная санау жүйесі
Жазба санының сегіздік санау жүйесінде жеткілікті компактна, бірақ шағын ошақтың болғаны дұрыс, ол осыған байланысты шестнадцатеричной жүйесі. Ретінде бірінші 10 16 шестнадцатеричных саннан алынды үйреншікті сандар 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ал ретінде қалған 6 сан пайдаланады алғашқы латын әліпбиінің әріптері: А, В, С, D, E, F. Саны 1 жазылған ең кіші разрядта білдіреді қарапайым бірлігі. Сол сан 1 келесі разрядта — 16 (десятичное), келесі — 256 (десятичное) және т. б. Сан F көрсетілген ең кіші разрядта білдіреді 15 (десятичное). Ауыстыру шестнадцатеричной жүйесінің двоичную және кері ұқсас жүргізіледі, бұл сегіздік жүйесі.

Кез келген компьютер салынған жалпы принциптері, олар бөлуге мүмкіндік береді мынадай негізгі құрылғылар:

— жады (есте сақтау құрылғысы, ЗУ) тұратын перенумерованных ұяшықтар;
— процессор қамтитын басқару құрылғысы (У) және арифметикалық-логикалық құрылғы (АЛҚ);
— енгізу құрылғысы;
— шығару құрылғысы.
Бұл құрылғылар жалғануы байланыс арналарымен, олар бойынша ақпарат жіберіледі.

Құру негізіне көптеген компьютерлер положены келесі жалпы принциптерін белгілеп берді олар 1945 ж. Джон фон Нейман.

Бағдарламалық басқарудың принципі. Оған бұл бағдарлама жиынтығынан тұрады команда орындалады процессор автоматты түрде бірінен белгілі бір ретпен. Процессор орындайды бағдарламасын автоматты түрде адамның араласуынсыз.
Біртектілік принципі. Бағдарламалар мен деректер сақталады, белгілі бір жад. Компьютер жоқ ажыратады, ол сақталады, осы радионы жадта сан, мәтін немесе команда. Үстінен командалар жадында орындауға болады сол сияқты және мәліметтерде. Осылайша, командалар бір бағдарламаны алынуы мүмкін нәтижелері ретінде орындау басқа. Бұл қағидатына негізделген әдістері трансляция — мәтінді аудару бағдарламаның тілі жоғары деңгейлі бағдарламалау тілі нақты машиналар.
Принципі атаулылығын. Құрылымдық негізгі жады тұрады, нөмірленген ұяшықтар процессору еркін уақыт сәтінде қол жетімді кез келген ұяшық.
Компьютерлер, салынған осы принциптерге жатады типі фон-неймановских.

Процессор — бұл «миы» компьютердің. Процессор деп аталады құрылғы қабілетті өңдеуге бағдарламалық кодын айқындайтын негізгі функциялары компьютер ақпаратты өңдеу.

Процессор негізгі жұмысты атқарады компьютерде. Процессорлар конструктивті орындалуы мүмкін түрінде бір үлкен интегралдық микросхемалар — чип, сондай-ақ түрінде бірнеше микросхемалар, электронды блоктардың плат н құрылғылар.

Қазіргі уақытта микропроцессорлар және процессорлар сыяды өзіне миллиондаған транзисторлар мен басқа элементтердің электрондық логика және білдіреді күрделі жоғары технологиялық электронды құрылғылар.

Дербес компьютер құрамында өте көп әр түрлі процессорлар. Әрбір құрылғы, ол видеокарта, жүйелік шина немесе тағы не қызмет көрсететін өзінің меншікті процессор немесе процессорлары. Алайда, сәулет және сындарлы орындау дербес компьютер анықтайды процессор немесе процессорлар, бақылаушы және қызмет көрсету жүйелі шину және жедел намять, және, одан да маңызды, орындайтын объектілік код. Мұндай процессорлар деп атайды орталық немесе басты процессорлары (Central Point. Unit — CPU). Негізінде сәулет орталық процессорлардың құрылады сәулет материнских плат және жобаланады архитектурасы және құрылымы компьютер.

Компьютерлер процессорлары, қолдайтын жүйесін команда Intel х86 (фирмалар Intel, AMD, Cyrix, Transmeta), атқара алады операциялық жүйе Microsoft Windows аталады Wintel-компьютерлер (Windows және Intel).

Тактілік жиілік процессордың анықтайды ең төменгі квант уақыты, ол үшін процессор орындайды кейбір шартты элементарную операция. Тактовые жиілігін өлшенеді мегагерцах әзірленді және сандық сипаттамалары өнімділігі компьютерлік жүйелердің тұтастай алғанда. Көп (жоғары) тактілік жиілігі, тезірек жұмыс істейді, орталық процессор.

Әрбір микропроцессор бар белгілі бір саны, жады элементтері деп аталатын регистрлермен арифметикалық-логикалық құрылғы (АЛҚ), басқару құрылғысы.

Регистрлер пайдаланылады уақытша сақтау үшін орындалатын команда, мекен-жады өңделетін мәліметтерді және басқа да ішкі ақпарат микропроцессордың. Астанада АЛУ жүргізіледі арифметикалық н логикалық деректерді өңдеу.

Басқару құрылғысы әзірлейді, қажетті басқарушы сигналдар беру үшін микропроцессордың және оның басқа да аппаратурамен арқылы сыртқы шиналар микропроцессордың.