Шпаргалка по "Информатике и ИТ"

1 Тенденции и особенности развития  ИТ до сер. 19 в.

Информация – совокупность сведений об окружающем мире, кот. собираются, хранятся, анализируются и передаются людьми и техн. устройствами.

Информационные  технологии – широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям создания, управления и обработки данных, в том числе с применением вычислительной техники. В современном понимании - это компьютерные сетевые технологии.

Сер. 15 в. И. Гуттенберг придумал печатный станок – металлическая  пластина, на которой выгравированы  буквы. Т. о. сер. 15 в. = 30 тыс. книг, кон. 15 в. = 3 млн. книг.

1642 г. – Б. Паскаль  изобрёл арифмометр (механическое  счётное устройство, ускоряющее  операции над числами). Он позволял + и -. Через 20 лет Лейбниц усовершенствовал арифмометр, добавил операции деления и умножения.

Примерно в 1830 г. профессор  Кембриджа Ч. Бэббидж задумал  проект «счётно-решающей машины» (прототип компьютера). Машина состояла из 2-х  блоков: мельницы (современный CPU – выполнение операций) и амбара (современный HDD – хранение информации).

В истории развития цивилизации  произошло несколько информационных революций – преобразований общественных отношений из-за кардинальных изменений  в сфере обработки информации. Следствием подобных преобразований являлось приобретение человеческим обществом  нового качества.

Первая революция связана  с изобретением письменности, что  привело к гигантскому качественному  и количественному скачку. Появилась  возможность передачи знаний от поколения  к поколениям.

Вторая (сер. 16 в.) вызвана  изобретением книгопечатания, которое  радикально изменило индустриальное общество, культуру, организацию деятельности.

Третья (кон. 19 в.) обусловлена  изобретением электричества, благодаря  которому появились телеграф, телефон, радио, позволяющие оперативно передавать и накапливать информацию в любом  объеме.

Четвертая (70-е гг. 20 в.) связана  с изобретением микропроцессорной  технологии и появлением персонального  компьютера. На микропроцессорах и  интегральных схемах создаются компьютеры, компьютерные сети, системы передачи данных (информационные коммуникации).

До 2ой пол. 19 в. основу ИТ составляли перо, чернильница и бухгалтерская книга. Коммуникация (связь) осуществляется путем направления пакетов (депеш). Продуктивность информационной обработки была крайне низкой, каждое письмо копировалось отдельно вручную, помимо счетов, суммируемых так же вручную, не было другой информации для принятия решений.

На смену «ручной» информационной технологии в конце 19 века пришла «механическая». Изобретение пишущей машинки, телефона, диктофона, модернизация системы общественной почты - все это послужило базой  для принципиальных изменений в  технологии обработки информации и, как следствие, в продуктивности работы. По существу «механическая» технология проложила дорогу к формированию организационной структуры существующих учреждений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Тенденции и особенности развития  ИТ после сер. 19 в.

Информация – совокупность сведений об окружающем мире, кот. собираются, хранятся, анализируются и передаются людьми и техн. устройствами.

Информационные  технологии – широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям создания, управления и обработки данных, в том числе с применением вычислительной техники. В современном понимании - это компьютерные сетевые технологии.

1876 - Александр Грэхам  Белл организовал первые телефонные  переговоры по телеграфным проводам.

1888 - прошло частичное  испытание Аналитической машины  Бэббиджа, которую построил его  сын; было успешно вычислено  число Пи.

1ая пол. 20 в. - Клод Шеннон  в магистерской работе показал как можно выполнять операции над двоичными данными с помощью электромеханической системы. Он также ввёл такое понятие как количество инф-ции и ед. инф-ции (бит).

1936 г. - абстрактная машина  Тьюринга.

1944 г. - запущен Марк I - первый  американский программируемый компьютер.

1955 - ENIAC, одна из первых  цифровых вычисл-ных машин (=на 17 тыс. ламп).

1958 - в компании Texas Instruments заработала первая микросхема.

1969 году в США Агентством  Министерства обороны США по  перспективным исследованиям (ARPA) и явившаяся прообразом сети Интернет.

1969 г. – создана фирма  Intel.

1974 г. – создана фирма  MicroSoft.

Сер. 1970-х основана фирма  Aplle Стивом Джобсом и Стивом Возняком, первый персональный компьютер на базе процессора «MOS Technology 6502».

1986 - корпорация IBM объявляет  о выпуске первой модели портативного  компьютера: лаптоп IBM 541, или РС Convertible на процессоре Intel 8088.

1990 - специалист по информатике  Тим Бернерс-Ли опубликовал предложения  по системе гипертекстовых диаграмм, дав ей название World Wide Web.

1998 - сформирована некоммерческая организацая ICANN для управления системой доменных имен.

В истории развития цивилизации  произошло несколько информационных революций – преобразований общественных отношений из-за кардинальных изменений  в сфере обработки информации:

1) изобретение письменности, что привело к гигантскому  качественному и количественному  скачку. Появилась возможность передачи  знаний от поколения к поколениям.

2) сер. 16 в. изобретение  книгопечатания, которое радикально  изменило индустриальное общество, культуру, организацию деятельности.

3) кон. 19 в. обусловлена изобретением электричества => появились телеграф, телефон, радио, позволяющие оперативно передавать и накапливать информацию в любом объеме.

4) 70-е гг. 20 в. изобретение  микропроцессорной технологии и  появлением персонального компьютера. На микропроцессорах и интегральных  схемах создаются компьютеры, компьютерные  сети, системы передачи данных (информационные  коммуникации). Этот период характеризуют  три фундаментальные инновации:  переход от механических и  электрических средств преобразования  информации к электронным; миниатюризация всех узлов, устройств, приборов, машин; создание программно-управляемых устройств и процессов.

Справка о смене  поколений ЭВМ.

1-е поколение (начало 50-x гг.). Элементная база – электронные  лампы. ЭВМ отличались большими  габаритами, большим потреблением  энергии, малым быстродействием,  низкой надежностъю, программированием  в кодах.

2-е поколение (с конца  50-x гг. ). Элементная база – полупроводниковые элементы. Улучшились по сравнению с ЭВМ предыдущего поколения все технические характеристики. Для программирования используются алгоритмические языки.

3-е поколение (начало 60-х  гг.). Элементная база – интегральные  схемы, многослойный печатный  монтаж. Резкое снижение габаритов  ЭВМ, повышение их надежности, увеличение производительности. Доступ  с удаленных терминалов.

4-е поколение (с середины 70-x гг.). Элементная база – микропроцессоры,  большие интегральные схемы. Улучшились  технические характеристики. Массовый  выпуск персональных компьютеров.  Направления развития: мощные многопроцессорные  вычислительные системы с высокой  производительностью, создание дешевых  микроЭВМ.

5-е поколение (с середины 80-х гг.). Началась разработка интеллектуальных  компьютеров, пока не увенчавшаяся  успехом. Внедрение во все сферы  компьютерных сетей и их объединение,  использование распределенной обработки  данных, повсеместное применение  компьютерных информационных технологий.

Последняя информационная революция  выдвигает на первый план новую отрасль  – информационную индустрию, связанную  с производством технических  средств, методов, технологий для производства новых знаний. Важнейшими составляющими  информационной индустрии становятся все виды информационных технологий, особенно телекоммуникации. Современная  информационная технология опирается  на достижения в области компьютерной техники и средств связи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Абстрактная машина Тьюринга

Маши́на Тью́ринга (МТ) - абстрактный исполнитель (абстрактная вычислительная машина). Была предложена Аланом Тьюрингом в 1936 году для формализации понятия алгоритма.

Машина Тьюринга является расширением конечного автомата и, согласно тезису Чёрча - Тьюринга, способна имитировать все другие исполнители (с помощью задания правил перехода), каким-либо образом реализующие  процесс пошагового вычисления, в  котором каждый шаг вычисления достаточно элементарен.

Устройство машины Тьюринга

В состав машины Тьюринга входит бесконечная в обе стороны  лента (возможны машины Тьюринга, которые  имеют несколько бесконечных  лент), разделённая на ячейки, и управляющее  устройство, способное находиться в  одном из множества состояний. Число  возможных состояний управляющего устройства конечно и точно задано.

Управляющее устройство может  перемещаться влево и вправо по ленте, читать и записывать в ячейки ленты  символы некоторого конечного алфавита. Выделяется особый пустой символ, заполняющий  все клетки ленты, кроме тех из них (конечного числа), на которых  записаны входные данные.

Управляющее устройство работает согласно правилам перехода, которые  представляют алгоритм, реализуемый  данной машиной Тьюринга. Каждое правило  перехода предписывает машине, в зависимости  от текущего состояния и наблюдаемого в текущей клетке символа, записать в эту клетку новый символ, перейти  в новое состояние и переместиться  на одну клетку влево или вправо. Некоторые состояния машины Тьюринга могут быть помечены как терминальные, и переход в любое из них  означает конец работы, остановку  алгоритма.

Машина Тьюринга называется детерминированной, если каждой комбинации состояния и ленточного символа в таблице соответствует не более одного правила. Если существует пара «ленточный символ — состояние», для которой существует 2 и более команд, такая машина Тьюринга называется недетерминированной.

Описание машины Тьюринга

Конкретная машина Тьюринга задаётся перечислением элементов  множества букв алфавита A, множества состояний Q и набором правил, по которым работает машина. Они имеют вид: q_ia_j→q_i1a_j1d_k (если головка находится в состоянии qi, а в обозреваемой ячейке записана буква a_j, то головка переходит в состояние q_i1, в ячейку вместо a_j записывается a_j1, головка делает движение d_k, которое имеет три варианта: на ячейку влево (L), на ячейку вправо (R), остаться на месте (N)). Для каждой возможной конфигурации <q_i, a_j> имеется ровно одно правило. Правил нет только для заключительного состояния, попав в которое машина останавливается. Кроме того, необходимо указать конечное и начальное состояния, начальную конфигурацию на ленте и расположение головки машины.

Варианты машины Тьюринга

Модель машины Тьюринга допускает  расширения. Можно рассматривать  машины Тьюринга с произвольным числом лент и многомерными лентами с  различными ограничениями. Однако все  эти машины являются полными по Тьюрингу и моделируются обычной машиной  Тьюринга.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Основные параметры, характеристики  и свойства ИС

Информационная  система - комплекс, включающий вычислительное и коммуникационное оборудование, программное обеспечение, лингвистические средства и информационные ресурсы, а также системный персонал и обеспечивающий поддержку динамической информационной модели некоторой части реального мира для удовлетворения информационных потребностей пользователей. В более узком смысле - это базы данных, СУБД и специализированные прикладные программы.

По типу канала связи ИС можно разделить на:

Классификация. По архитектуре: локальные (все компоненты находятся на одном компьютере) и распределённые (компоненты распределены по разным компьютерам). По степени автоматизации: автоматизированные (требуется постоянное вмешательство персонала) и автоматические (вмешательство требуется эпизодически). По характеру обработки данных: информационно-поисковые и ИС обработки данных.

Важнейшей характеристикой  ИС является алфавит, с помощью которого генерируются сообщения. В общем случае алфавит состоит из символов (букв) A{a_i}. Если количество символов в алфавите конечно, то такой алфавит называется конечным (дискретным). РС оперирует алфавитом состоящим из 2-ух символов А{0,1}. Число символов ИС наз. мощностью алфавита. В РС алфавит наз. бинарным, а в ИС – двоичным.

Важнейшей характеристикой  алфавита явл. энтропия (мера неопреднлённости, неупорядоченности). Энтропия алфавита есть среднее количество информации, кот. соответствует одному символу алфавита.