Информатика как наука: электронный период и перспективы развития

 

Финансовый университет

при Правительстве  Российской Федерации

 

 

Кафедра     ФНО

Бакалавр экономики

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

по дисциплине Информатика__

 

Тема: Информатика как наука: электронный период и перспективы развития

 

 

 

 

Студент Никитина Анна Андреевна

(Ф.И.О.)

№ группы ФБ-ЭФ-303

Личное дело №10ФФД20276

Преподаватель  Одинцов Б.Е.

(Ф.И.О.)

 

 

 

 

 

Москва – 2013

 

Содержание

Введение                                                                                                                   3

1. Теоретическая часть              4
1. Из истории информатики        4

      1.2 Предмет,  объект, функции, задачи и структура  информатики  5

      1.3. Электронный период в развитии информатики           7

2.   Практическая часть          12

2.1. Постановка задачи         12

2.2. Компьютерная модель  решения задачи      13

2.3. Анализ полученных  результатов       19

Заключение           20

Список использованной литературы       21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Развитие различных электронных  технологий второй половины прошлого столетия обеспечило миллионам людей  возможность быстрого доступа к  информационным ресурсам, рассредоточенным по всей планете, возможность обмена информацией друг с другом и возможность  одновременной работы с информацией, представленной в различных формах. Все это позволяет сделать  вывод о том, что человечество стремительно движется к такой стадии своего развития, которую принято  называть информационным обществом. 

Для нашего времени характерно стремительное развитие, быстрые  изменения во многих областях науки, производства, общественной жизни. Возникают  и наполняются содержанием новые  области человеческого знания. Появляются новые научные понятия и термины, а значение и толкование некоторых  существующих терминов значительно  меняется и расширяется. Так произошло  со словом информатика. 

Информатика - наука об общих  свойствах и закономерностях  информации, а также методах ее поиска, передачи, хранения, обработки  и использования в различных  сферах деятельности человека. Как  наука сформировалась в результате появления ЭВМ. Включает в себя теорию кодирования информации, разработку методов и языков программирования, математическую теорию процессов передачи, хранение и обработки информации. 

В данной курсовой работе будет описываться краткая история развития информатики, что такое информатика и информатика как наука.

Рассмотрим основные аспекты  информатики как науки, историю ее развития для более детального понимания этой необходимой в нашей жизни науки и анализа перспектив ее развития в будущем.

 

 

 

 

 

1. Теоретическая часть
1. Из истории информатики

Термин информатика возник в 60-х гг. во Франции для названия области, занимающейся автоматизированной обработкой информации с помощью электронных вычислительных машин. Французский термин образован путем слияния слов “информация” и “автоматика” и означает “информационная автоматика или автоматизированная переработка информации”. В англоязычных странах этому термину соответствует синоним computer science (наука о компьютерной технике).

Предыстория информатики такая же древняя, как и история развития человеческого общества. В предыстории также выделяют (весьма приближенно) ряд этапов. Каждый из них характеризуется резким возрастанием, по сравнению с предыдущим этапом, возможностей хранения, передачи и обработки информации.

Начальный этап предыстории информатики – освоение человеком развитой устной речи. Членораздельная речь, язык стали специфическим социальным средством хранения и передачи информации.

Второй этап – возникновение письменности. На этом этапе резко возросли возможности хранения информации. Человек получил искусственную внешнюю память. С этим же этапом, по всей видимости, связано и возникновение понятия «натуральное число». Все народы, обладавшие письменностью, владели понятием числа и пользовались той или иной системой счисления.

Третий этап – книгопечатание. Его можно смело назвать первой информационной технологией. Воспроизведение информации было поставлено на поток, на промышленную основу. По сравнению с предыдущим на этом этапе не столько увеличивалась возможность хранения информации, сколько повысилась доступность информации и точность ее воспроизведения.

Четвертый (последний) этап предыстории информатики связан с успехами точных наук(прежде всего математики и физики) и начинающейся научно-технической революцией. Этот этап характеризуется возникновением таких мощных средств связи, как радио, телефон и телеграф, а позднее и телевидение. Появились новые возможности получения и хранения информации – фотография и кино. К ним очень важно добавить разработку методов записи информации на магнитные носители (магнитные ленты, диски).

С разработкой первых ЭВМ принято  связывать возникновение информатики  как науки, начало ее истории. Для такой привязки имеется несколько причин. Во-первых, сам термин «информатика» появился благодаря развитию вычислительной техники, и поначалу под ним понималась наука о вычислениях. Во-вторых, выделению информатики в отдельную науку способствовало такое важное свойство современной вычислительной техники, как единая форма представления обрабатываемой и хранимой информации. Вся информация, вне зависимости от ее вида, хранится и обрабатывается на ЭВМ в двоичной форме. Так получилось, что компьютер в одной системе объединил хранение и обработку числовой, текстовой (символьной) и аудиовизуальной (звук, изображение) информации. В этом состояла инициирующая роль вычислительной техники при возникновении и оформлении новой науки.

2. Предмет, объект, функции, задачи и структура информатики

Информатика – стремительно развивающаяся и постоянно расширяющаяся  область практической деятельности человека, связанная с использованием информационных технологий. Отнесение  информатики к фундаментальным  наукам отражает общенаучный характер понятия «информация» и процессов  ее обработки, то есть эти понятия  используются и в других науках. Информатикой изучаются области  вычислительных технологий и конкретных социальных сред, а также проблемы встраивания компьютеров в социальную практику.

 Таким образом, объект информатики – новые информационные технологии, то общее, что связано с применением информатики в разных сферах.

Задачи информатики состоят в том, чтобы:

• четко выявлять границы  дополнения и замещения человека кибернетическими машинами;

• определять роль и место  компьютерной техники, условия ее эффективного применения в социальной среде;

 • устанавливать те  стороны социально-коммуникативных  процессов, которые можно алгоритмизировать,  чтобы подвести под них машинную  технику.

Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации и их использовании в организации технологического процесса переработки информации.

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 аппаратными и программными сред

Структуру науки можно представить  в виде схемы (рис.1)

 
       

                                                       

 

 

Рис 1 «Структура информатики»

Теоретическая информатика – это научная область, предметом изучения которой являются информация и информационные процессы, в которой осуществляется изобретение и создание новых средств работы с информацией.

Математическая  логика (теоретическая логика, символическая логика) — раздел математики, изучающий доказательства и вопросы оснований математики.

Применение  в логике математических методов  становится возможным тогда, когда  суждения формулируются на некотором  точном языке.

Теория информации— раздел прикладной математики, определяющий понятие информации, её свойства и устанавливающий предельные соотношения для систем передачи данных.

Системный анализ — научный метод познания, представляющий собой последовательность действий по установлению структурных связей между переменными или элементами исследуемой системы.

Кибернетика  — наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе.

Она акцентирует внимание на общих законах движения информации в целенаправленных системах любой  природы Информатика, опираясь на этот теоретический фундамент, изучает  технологию – конкретные способы  и приемы переработки, передачи и  использования информации.

Биоинформатика или вычислительная биология— одна из дисциплин биологии, развивающая использование компьютеров для решения биологических задач.

Программирование — процесс и искусство создания компьютерных программ и/или программного обеспечения с помощью языков программирования.В узком смысле слова, программирование рассматривается как кодирование алгоритмов на заданном языке программирования.

3. Электронный период в развитии информатики

1.3.1. Первая половина XX века

В XX веке возникла необходимость производить большое количество вычислений, соответственно, стали появляться различные вычислительные машины. В 1938 году англичанин Ален Тьюринг обосновал принципиальную возможность создания вычислительных машин и предложил абстрактную схему («машина Тьюринга»). Во время второй мировой войны Ален Тьюринг вошел в группу разработчиков вычислительной машины Colossus, при помощи которой удалось расшифровать коды немецких спецслужб.

В 1938 году Конрад Цузе создал в Германии один из первых компьютеров, названный Z1. Машина имела блок памяти, ввод программ с перфокарт, действовала на основании двоичного кода. За ней последовали Z2, Z3 в 1941 году, а затем Z4. В 1943 году для расчета артиллерийских таблиц был создан компьютер «Марк I», весивший семь тонн. В 1945 году Джон фон Нейман разработал теоретические основы взаимосвязи устройств в компьютере, и том же году появился компьютер «Eniac», созданный на основе электронных ламп и весивший тридцать тонн.

1.3.2.  Вторая половина XX-го век

Пятидесятые годы XX века ознаменовались промышленным выпуском кремниевых транзисторов, и в 1956 году был создан первый компьютер на этой основе, что резко уменьшило размеры компьютера, а компанией IBM был создан первый жесткий диск КАМАК 305.

Далее начинается ускоренное развитие как аппаратных, так и программных средств компьютера. В конце 50-х годов был создан язык программирования Фортран, который до сих пор используется в научных расчетах, появляются первые модемы и мышь, в 1964 году появился язык Бейсик для обучения программированию. Появляется первый 4-разрядный микропроцессор, в 1971 году создаются язык Паскаль.С 1973 года появились первые персональный компьютер и операционная система СР/М, начинают развиваться процессоры и другие устройства для компьютера, год от года растет производительность и емкость устройств. В 1976 году поступил в продажу первый компьютер Apple I, в 1977 году появляются первые принтеры. Далее уже появляются видеоигры, первые промышленные модемы и начинает развиваться прикладное программное обеспечение, в частности первый текстовый редактор.

К первому поколению компьютеров относятся отечественные машины «Минск-1», «Урал-1», «БЭСМ-1».

Машины следующего поколения были выполнены на полупроводниках, стали меньше, потребляли несколько киловатт и выполняли несколько тысяч операций в секунду. К этому поколению относятся отечественные машины «Минс-21», «Урал-14», «Наири».

Третье поколение основано на интегральных схемах. В нашей стране таковы были машины серии ЕС ЭВМ. Что же до компьютеров четвертого поколения, то они используют большие и сверхбольшие интегральные микросхемы.

На Западе в 70 – 80-х годах  были распространены большие машины серии IBM 360 и IBM 370, в нашей стране – серия ЕС (Единая Система). Эти машины занимали много места.

Первые персональные компьютеры появились в 80-х годах. Это были не те персональные компьютеры, на которых  мы работаем сегодня. Вычислительные машины имели разные архитектуру и свои наборы команд для работы с ним. Поэтому, переходя с одной машины на другую, нужно было переучиваться.