54

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

НЕФТИ И ГАЗА им. И.М.ГУБКИНА

ФИЛИАЛ в г. ОРЕНБУРГЕ

Борисов В. В.

Сербиненко Л.И.

Оренбург 2008 г.

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

НЕФТИ И ГАЗА им. И.М.ГУБКИНА

ФИЛИАЛ в г. ОРЕНБУРГЕ

Борисов В. В.

Сербиненко Л.И.

Учебное пособие для студентов

Оренбург

2008

УДК 621.01

ББК 34.41

М 13

Рецензенты:

Доктор технических наук, профессор Чепасов В.И.,

к.п.н., доцент филиала РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина

в г. Оренбурге Ващук И.Н.

Борисов В. В., Сербиненко Л.И.

М13 Введение в информатику. Учебное пособие для студентов. 51 с.

Данное пособие рекомендуется для студентов, обучающихся на заочной и вечерней форме всех специальностей.

УДК 621.01

ББК 34.41

© Борисов В. В. , Сербиненко Л.И. 2008 г.

Данное пособие рекомендуется для студентов, обучающихся на заочной и вечерней форме всех специальностей.

В пособии даны краткие описания основных понятий информатики, виды и свойства информации, восприятие, сбор, передача, обработка и накопление информации, кодирование информации, единицы измерения информации и системы счисления; раскрыта тема: "Алгоритмизация и программирование ".

В пособии представлены различные практические примеры, согласующиеся с материалом тем.

Оглавление

Введение 6

Краткая характеристика дисциплины 9

Основные требования к уровню освоения содержания дисциплины 9

Основные понятия информатики 10

История развития информатики 10

Структура современной информатики 11

Информатика как единство науки и технологии 12

Структура современной информатики 13

Место информатики в системе наук 14

Социальные аспекты информатики 14

Правовые аспекты информатики 16

Этические аспекты информатики 19

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССОВ СБОРА, ПЕРЕДАЧИ, ОБРАБОТКИ И НАКОПЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ 21

РАЗЛИЧНЫЕ УРОВНИ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ОБ ИНФОРМАЦИИ 21

Виды и свойства информации 22

Качество информации 22

Восприятие, сбор, передача обработка и накопление информации 24

Единицы измерения информации 26

Семантическая мера информации 28

Прагматическая мера информации 29

Системы счисления 30

Перевод из десятичной системы счисления в двоичную 32

Восьмеричная и шестнадцатеричная системы 36

Арифметические и логические основы цифровых ЭВМ 38

Почему компьютер считает не так, как мы? 38

Отрицательные числа в компьютере 39

АЛГОРИТМИЗАЦИЯ И ПРОГРАММИРОВАНИЕ 41

Понятие и свойства алгоритма 41

Правила построения алгоритмов 41

Виды алгоритмов 42

Способы записей алгоритмов 42

Блок схема 42

Структуры алгоритмов 46

Рекомендуемая литература 54

Введение

Развитию информатики послужило одно из самых значительных достижений ХХ века – создание электронно-вычислительных машин. ЭВМ – это универсальное техническое средство для работы с информацией.

В последнее время их чаще называют компьютерами, от латинского «to compute» – вычислять.

Современную информатику можно назвать компьютерной информатикой. В ней ЭВМ выступает одновременно как инструмент для работы с информацией, и как объект изучения и совершенствования. Первые ЭВМ были доступны лишь специалистам, применялись только для решения научных и производственных задач.

С появлением персональных компьютеров (ПК) эта техника стала общедоступной. Возникла необходимость в массовом распространении компьютерной грамотности.

Приобретённые в результате освоения дисциплины « Информатика» умения и навыки работы на персональном компьютере, закрепление и расширение навыков использования возможностей пакетов прикладных программ и приобретение умения программирования, являются базовой основой практически для всех специальностей.

Стандарт высшего профессионального образования дисциплины включает в себя следующие содержательные компоненты: понятие информации, общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации; технические и программные средства реализации информационных процессов; инструментарии функциональных задач; алгоритмизация и программирование; языки программирования высокого уровня; базы данных; программное обеспечение ЭВМ и технологии программирования; локальные и глобальные сети ЭВМ; основы и методы защиты информации; компьютерный практикум.

У современной информатики есть два взаимодополняющих аспекта - научный и технологический. Первый является более устоявшимся, второй - весьма мобильным, хотя и в технологической части информатики есть вполне сформировавшееся ядро, которое мало подвержено изменениям.

Приведем примеры. Так, существует большое количество алгоритмических языков программирования, и допустим, что человеку, умеющему работать с Бейсиком или Паскалем, приходится браться за Си. Новая система обозначений, дополнительные возможности - на некоторое время это может полностью поглотить внимание, но постепенно приходит понимание: главное - навыки к алгоритмизации и структурированию данных, и если они есть, то кодирование алгоритмов на другом языке - дело не самое сложное. Или: исчерпаны возможности привычного текстового редактора (или он просто вышел из моды - тоже бывает), и нужно переходить на новый. Если человек понимает принципы работы программ такого рода, имеет устойчивые навыки работы с одной из них, то освоить другую, даже с большими возможностями, обычно несложно. Подтверждается известная истина: образование - это то, что остается, когда детали знаний забываются.

Главное при изучении информатики - освоить фундаментальные понятия каждой из ее областей, ориентироваться в их взаимосвязи, приобрести навыки практической работы с важнейшими техническими

Есть еще один, чрезвычайно важный аспект подготовки будущего специалиста - научиться самостоятельно осваивать новые знания и навыки. Никакой учебник не может содержать всех необходимых сведений - тем более что в подготовку студентов входят, кроме базовых дисциплин, спецкурсы, выполнение курсовых и выпускных работ.

Без отчетливого понимания основ функционирования вычислительной техники нельзя всерьез освоить многие другие разделы информатики. Нижним уровнем этого понимания, является уровень архитектуры ЭВМ, но и он весьма глубок и предполагает проникновение в новую понятийную область. Понимание это невозможно без ознакомления с программированием на уровне команд микропроцессора. Необходимо также понимать принципы функционирования и уметь работать с многочисленными внешними устройствами ЭВМ.

Цели и задачи дисциплины

Сейчас в период перехода к информационному обществу важным становится умение оперативно и качественно работать с информацией, привлекая для этого современные средства и методы. Это означает, что выпускник вуза должен обладать определенным уровнем информационной культуры, что и должно определить структуру знаний, приобретаемых им на занятиях по информатике. Поэтому основная задача, стоящая перед преподавателями информатики, создать базу информационной культуры. Для этого наиболее приемлемо объектно-информационное направление, где обучение ориентировано на развитие интеллектуальных и творческих способностей студента, на умение анализировать и логически мыслить, на целенаправленное исследование явлений и объектов. При этом наибольшее значение будет иметь уровень развития мышления, который определяет способность человека оперативно обрабатывать информацию и принимать на ее основе обоснованные решения.

Информатика, позволяющая связывать знания из разных предметных областей, та дисциплина, где реально можно воплотить идею развития системного мышления у каждого студента. Особенно возрастает роль системного анализа на современном этапе, когда изучение и использование свойств системы становятся определяющими и решающими для успешной практической деятельности. Одним из современных инструментов системного анализа является моделирование. Информационные модели могут имитировать существенные черты объектов-оригиналов и достаточно точно воспроизводить их поведение. При построении любой модели преследуются конкретные цели. Изучение одних сторон моделируемого объекта может осуществляться отказом от исследования других сторон. Для одного и того же объекта может быть построено несколько моделей, отображающих определенные стороны исследуемого объекта или характеризующих его с разной степенью детализации. Таким образом, необходимо раскрыть и изучить понятия: объект, система, информация. В основу изучения должен быть заложен объектно-информационный подход к познанию окружающего мира, который позволяет выявить общие свойства и закономерности процессов обработки, хранения и обмена информацией, уделяя, в первую очередь, внимание информационному аспекту в изучении объектов и процессов. Поэтому полезно рассмотреть объекты окружающего мира в соответствии с поставленной целью составляются их информационные описания, анализируются связи этого объекта с другими, объект рассматривается как система более простых взаимосвязанных объектов.

В вузе изучают не только основа­ния какой-либо науки, но и то, как ис­пользовать ее достижения: решать зада­чи, объяснять факты, явления, события и даже предсказывать будущее. Знания, получаемые в учении, открывают вам мир.

Целью дисциплины является формирование у студентов комплекса знаний о информатике и её роли в развитии об­щества, основах проектирования программ с использованием совре­менных технологий программирования и умению проведения отладки и тестирования, знаний о сути технических и программных средств информатики, а также и практических навыков в использовании программных инструментариев компьютерной информационной технологии для работы.

Основными задачами дисциплины являются:

• теоретическое изучение основных понятий информатики, знание о системном программном обеспечение, структуры данных и инструментальных средства обработки информации, знание основ алгоритмизации и программирования;

• формирование практических навыков по использованию программных средств;

• воспитание у студентов информационной культуры, т.е. отчетливого представления роли дисциплины «Информатика» в становлении и развитии цивилизации в целом и современной социально-экономической деятельности;

• исследование информационных процессов любой природы;

• разработка новейшей информационной технологии на базе компьютеров и компьютерных сетей;

• решение научных и инженерных проблем создания и внедрения аппаратно-программного обеспечения компьютеров.