Введение

Основы программирования

Информатика.

Основы программирования

Информатика.

Учебное пособие

Москва – 2011

ФГБ ОУ ВПО «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

__________________________________________________

Кафедра «Путевые, строительные машины и робототехнические комплексы»

Т.Н. Глебова, Н.А. Зайцева

Рекомендовано редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия

Для студентов специальности

190109 «Наземные транспортно-технологические средства» и направления подготовки 221000 «Мехатроника и робототехника»

Москва – 2011

УДК 004

Г-53

Глебова Т.Н., Зайцева Н.А. Информатика. Основы программирования: Учебное пособие. – М.: МИИТ, 2011 – 234с.

Пособие предназначено для студентов, изучающих дисциплину «Информатика». Во введении к пособию даются основные определения и понятия, относящиеся к дисциплине «Информатика». В первой части пособия рассматриваются представление информации в памяти персональных компьютеров, структура аппаратного и программного (системного и прикладного) обеспечений ПК. Во второй части, посвященной основам программирования, дано понятие алгоритма, способы его представления, разновидности алгоритмов и их эффективность, порядок решения задач на ПК, приведены основные операторы языка программирования Паскаль. В третьей части пособия рассмотрены принципы разработки программного обеспечения и работы с текстовыми процессорами, электронными таблицами и базами данных на примере программ Microsoft Office Word, Excel и Access. В четвертой части рассмотрены компьютерные сети и способы защиты информации.

Рецензенты:

Заведующий кафедрой «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование» Московского государственного открытого университета, профессор В.Д. Беликов

Доцент кафедры «Математическое обеспечение автоматизированных систем управления» Московского государственной университета путей сообщения, к.т.н. М.А. Давыдовский.

© ФГБ ОУ ВПО «Московский государственный

университет путей сообщения», 2011

Термин «информация» происходит от латинского «informatio», что означает разъяснение, осведомление, изложение. С рационалистических позиций информация есть отражение реального мира с помощью сообщений, т.е. в виде речи, текста, изображения, цифровых данных, графиков, таблиц и т. п. В широком смысле информация - это общенаучное понятие, включающее в себя обмен сведениями между людьми, обмен сигналами между живой и неживой природой, людьми и устройствами.

Научным фундаментом процесса информатизации общества является новая дисциплина — информатика. В широком смысле информатика — это наука об информационной деятельности, информационных процессах и их организации в человеко-машинных системах.

Информатика рассматривает информацию как совокупность концептуально связанных между собой сведений, уменьшающих меру неопределенности знаний об окружающем мире. Наряду с понятием «информация» в информатике часто употребляется понятие «данные». Данные — это результаты наблюдений над объектами и явлениями, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся. Как только данные начинают использовать в каких-либо практических целях, они превращаются в информацию. К свойствам информации относятся: объективность (независимость от чьего-либо мнения), достоверность (отражает истинное положение дел), полнота (информация полна, если ее достаточно для понимания и принятия решения), актуальность (своевременность), полезность, понятность.

Информационный процесс — процесс, в результате которого осуществляется прием, передача (обмен), преобразование и использование информации. В ходе информационного процесса изменяется смысловое содержание информации или форма её представления.

С середины XX века интенсивность информационных процессов существенно увеличилась. Лавинообразный поток информации, хлынувший на человека, уже не воспринимается в полном объеме; ориентироваться в нем становится все труднее и труднее. Подчас оказывается проще заново создать какой-либо продукт, нежели разыскивать аналог, сделанный ранее. Встречным процессом является постоянное обновление и совершенствование способов, помогающих человеку воспринимать, преобразовывать, хранить и использовать информацию

Этапы появления средств и методов обработки информации, вызвавшие кардинальные изменения в обществе, определяются как информационные революции.

Перваяинформационная революция связана с изобретением письменности, обусловившей гигантский качественный и количественный скачок в развитии цивилизации. Появилась возможность накопления знаний и их передачи последующим поколениям. С позиций информатики это можно оценить как появление средств и методов накопления информации.

Втораяинформационная революция (середина XVI века) связана с изобретением книгопечатания, изменившего человеческое общество, культуру и организацию деятельности самым радикальным образом. Человек не просто получил новые средства накопления, систематизации, тиражирования информации. Массовое распространение печатной продукции сделало доступными культурные ценности, открыло возможность самостоятельного и целенаправленного развития личности. С точки зрения информатики, значение этой революции в том, что она выдвинула качественно новый способ хранения информации.

Третьяинформационная революция (конец XIX века) связана с изобретением электричества, благодаря которому появились телеграф, телефон, радио, позволяющие оперативно передавать и накапливать информацию в любом объеме. Этот этап важен для информатики, прежде всего тем, что ознаменовал появление средств информационной коммуникации.

Четвертаяинформационная революция (70-е годы XX века) связана с изобретением микропроцессорной технологии и появлением персонального компьютера. Произошел окончательный переход от механических и электрических средств преобразования информации к электронным, что привело к миниатюризации всех узлов, приборов, машин и появлению программно-управляемых устройств и процессов. На микропроцессорах и интегральных схемах создаются компьютеры, компьютерные сети, системы передачи данных (информационные коммуникации) и т. д.[3]

Толчком к четвертой информационной революции послужило изобретение в середине 40-х годов электронно-вычислительной машины (ЭВМ). Дальнейшие работы по совершенствованию ее элементной базы обусловили появление микропроцессорных технологий, а затем и персонального компьютера.

Рассмотрим смену поколений компьютеров.

1-е поколение(с середины 40-х годов). Элементная база — электронные лампы. ЭВМ отличаются большими габаритами, большим потреблением энергии, малой скоростью действия, низкой надежностью, программирование ведется в кодах.

2-е поколение(с конца 50-х годов). Элементная база — полупроводниковые элементы. По сравнению с ЭВМ предыдущего поколения улучшены все технические характеристики. Для программирования используются алгоритмические языки.

3-е поколение(ссередины 60-х годов). Элементная база — интегральные схемы, технология - многослойный печатный монтаж. Произошло резкое снижение габаритов ЭВМ, повышение их надежности, увеличение производительности. Стал возможным доступ с удаленных терминалов.

4-е поколение(с конца 70-х годов по настоящее время). Элементная база — микропроцессоры, большие интегральные схемы. Улучшены технические характеристики ЭВМ. Массовый выпуск персональных компьютеров. Направления развития — мощные многопроцессорные вычислительные системы с высокой производительностью; создание дешевых микроЭВМ. Опытные разработки интеллектуальных компьютеров. Внедрение во все сферы компьютерных сетей и их объединение, распределенная обработка данных, повсеместное использование компьютерных информационных технологий.

Информационные революции привели к появлению многих новых областей знаний, одной из которых является информатика. Информатика– область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования и использования информации с помощью компьютеров. Это фундаментальная дисциплина, которая изучает информационные процессы, происходящие в системах различной природы, а также возможность их автоматизации.

В результате рассмотренных процессов в настоящее время человечество оказалось на пороге информационного общества. Индустриальное общество – общество, определяемое уровнем развития промышленности, ее технической базой. Информационное общество – общество, в котором большинство работающих заняты производством, переработкой, продажей и обменом информацией, а производство энергии и материальных продуктов возложено на машины.

Процесс переработки информации можно определить как технологию. Информационная технология – процесс, использующий совокупность средств и методов обработки и передачи первичной информации для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления. Цель информационной технологии – производство информации для ее последующего анализа и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия. Инструментарий информационной технологии – совокупность программных продуктов (текстовые редакторы, электронные таблицы, СУБД и т.п.), использование которых позволяет достичь поставленную пользователем цель.