8 Оқу пәнінің саясаты

Информатика пәні міндетті пән. Оқу жүктемесінің көлемі 3 кредит, оның ішінде 30 сағат дәрістер, 30 сағат зертханалық жұмыстар.

Пәннің талаптары: міндетті түрде сабақтарға қатысу, оқу әдістемелік кұрал және ұсынылған әдебиет бойынша дәрістерге және зертханалық жұмыстарға алдын-ала дайындалу, сапалы және уақытылы СОӨЖ-ның тапсырмаларын орындау, барлық түрлі бақылауларға қатысу (ағымдық бақылау, СӨЖ бақылауы, рубеждік бакылау, қорытынды бақылау). Егер сіз барлық сабақтарға кешікпей қатыссаныз, сабақтарда белсенді жұмыс істесеніз, барлық тапсырмаларды сапалы және уақытылы орындасаныз, онда бақылау іс шараларының күнтізбелік графигінде көрсетілген жоғарғы баллға ие боласыз. Себепті сабақтан қалуы студентті барлық зертханалық және өздік жұмыстарды орындаудан босатпайды. Бұл жағдайда сізге арнайы тапсырма және оқытушы белгілеген уақыт бойынша өтеу мүмкіншілігі беріледі. Кешіккен жағдайда студент сабаққа жіберілмейді және қалған сабағын өтеуге мүмкіншілік берілмейді.

Кафедраның әдістемелік секциясының мәжілісінде қарастырылған.

«___» __________20__ ж., хаттама № ____

Дәріс конспектісі

Дәріс №1

Тақырыбы: Информатикаға кіріспе. Ақпарат ұғымы, оның түрлері мен қасиеттері. Әлемнің ақпараттық бейнесі. Ақпараттық жүйелер және ресурстар. (2 сағат)

Жоспары: Информатикаға кіріспе. Деректерді тасымалдаушылар. Деректермен жұмыс жасау операциялары. Ақпарат ұғымы, оның түрлері мен қасиеттері. Ақпаратты кодтау. Санау жүйелері.

Мақсаты: информатика пәніне кіріспе, ақпараттың өлшем бірлігі, санау жүйелері туралы түсінік беріп, кодты және бүтін санды түрлі санау жүйелерінде өрнектеуді үйрету.

Негізгі ұғымдар тізбесі: ақпарат, ақпараттану, интерфейс, ақпараттық процесс, бит, байт.

Информатиканың негізгі объектісі, яғни оның шикізаты мен беретін өнімі ақпарат болып саналады. Сондықтан “ақпарат” ұғымы информатика мен ЭЕМ – де жұмыс істеудің ең түбегейлі атауларының бірі болып есептеледі.

Ақпарат - “information”, яғни ақпарат термині латынның “information” деген сөзінен шыққан, яғни қазақша баламасы “ түсініктеме, баяндама ”. Ақпарат істің жай-күйі және біреудің іс-әрекеті туралы ақпарат, мәлімдеме немесе қандайда бір нәрсе туралы мәліметтер жиыны. Ақпарат дегеніміз, оны алушы кісіге дейін қабылдау механизмінің қабылданды-түсінікті-бағаланды деген үш сүзгісінен өткен нәрсе.

Мұндай анықтама ақпаратты үш деңгейде қарауға мүмкіндік береді: синтаксистік, сематикалық және прогматикалық.

Синтаксистік деңгейде, ақпаратты қандайда бір қабылдап алушы кісі үшін тек тілдегі белгілер арасындағы қатынас қарастырылып, бұл жерде оның мазмұны мен құндылығы ескерілмейді. Бұл ақпараттың сандық сипаты.

Сематикалық сүзгі (тезаурус) мәлімдеменің мазмұнын меңгеруге мүмкіндік береді. Мәлімдеменің мазмұны - белгілі бір түрде реттелген білім болып табылады.

Есептеу техникасы тұрғысынан ақпарат ұғымы - оның жадында сақталып, қажеттілігіне байланысты өңделетін және сыртқы ортаға берілетін мәліметтер.

Ақпарат келесі түрде болуы мүмкін:

• мәтіндер, суреттер, сызбалар, фотографиялар;

• жарық және дыбыс дабылдары;

• радиотолқындары;

• электр және жүйке импульстар;

• магниттік жазбалар;

• қимылдар;

• иіс және дәм сезу;

• организмдердің мұра ретінде көрсеткіштер мен қасиеттері осылар арқылы берілетін, хромосомалар және т.б.

"Ақпараттану" (франц. informatique) термині, "ақпараттық автоматика" түсінігін білдіретін information (информация) және automatique (автоматика) француз сөздерінен пайда болған.

Ақпараттану — ақпараттың құрылымын және жалпы қасиеттерін, адам қызмет ететін әр түрлі салаларда ақпаратты құру, сақтау, іздеу, өзгерту, жіберу әдістері мен заңдарын зерттейтін, компьютерлік техниканы қолдануда негізделенетін пән.

Сондықтан, ақпараттану компьютерлік техникаға негізделінеді.

Ақпараттану тақырыбын келесі түсініктер құрады:

• есептеуіш техника құралдарын аппаратық қамтамасыз ету;

• есептеуіш техника құралдарын программалық қамтамасыз ету;

• аппаратық және программалық қамтамасыз етудің ө ара байланысу құралдары мен әдістері;

• аппаратық және программалық қамтамасыз ету мен адамның өзара байланысу құралдары мен әдістері.

Ақпараттануда өзара байланысу сұрақтарына арнайы мән беріледі.

Ол үшін арнай, интерфейс деп аталатын, түсінік енгізілді. Аппаратық және программалық қамтамасыз ету мен адамның өзара байланысу құралдары мен әдістері қолданушының интерфейсі деп аталады. Сондықтан, аппараттық интерфейс, программалық және аппаратты-программалық интерфейс болады.

Ақпараттанудың негізгі мәселесі болып, есепетеуіш техниканың аппараттық және программалық құралдары мен жұмыс істеу әдістерін жүйелеу сұрақтары келеді.

Ақпараттану объектілері ретінде, ЭЕМ және телекоммуникациялық техникада негізделінген, әр түрлі класстарға бөлінген, әр түрлі мақсаттарға арналған автоматтандырылған ақпараттық жүйелер болады. Ақпараттану, ақпараттық жүйелерді құру, жобалау, талдау және тәжірибеде қолдану мәселелердін барлық жақтарын қарастырады.

Ақпарттанудың негізгі түсініктері:

• ақпарат және қатынас (қабылдау, өндеу, қысу, ақпаратты өзектілеу және т.б.);

• алгоритм және алгоритмдеу (бағдарлама, программалық кешен, бағдарламаны жобалау, бағдарламалау және т.б.);

• жүйе және құрылым, қатынас және байланыс, тандау (ақпараттық жүйе және оның ортасындағы қатынас, ақпараттық құрылым және оның ортасындағы қатынастар және т.б.);

• үлгі және үлгілеу (сипаттау және үлгі, үлгілеу көмектерімен жүйелерді зерттеу);

• орындаушы және оның операциялық ортасы (ЭЕМ, ЭЕМ-ның жүйесі және т.б.);

• тілдер және грамматикалар (алгоритмдік тілдер, бағдарламалау тілдері, әртүрлі жүйе және орталар мен қатынас тілдері);

• жүйелерді жобалау және технология (ақпараттық, компьютерлік технологиялар).

Ақпарат – белгілі бір нәрсе (адам, жануар, зат, құбылыс) туралы таңбалар мен сигналдар түрінде берілетін мағлұматтар, ақпараттық процесс барысында түзілетін қозғалыстағы объект. Ақпараттың қасиеттері мәліметтердің қасиеттеріне де, әдістердің қасиеттеріне де тікелей тәуелді.

Мысалы, біз бәріміз бала кезімізден ақпарат алмасу процесіне қатысамыз. Кітап, газет және журнал оқығанда, радио тыңдап, теледидар көргенде, мұғаліммен, ата-аналармен, достарымызбен әңгімелескенде әртүрлі ақпарат аламыз. Адамдардың үйде, мектепте, жұмыста және көшеде бір – бірімен сөйлесуі де ақпарат түрлерінің: сөздердің, ойлардың, хабарлардың, мәліметтердің алмасуына мысал бола алады. Адамдардың – араласуы мен бірге жүруі – жұмыс істеу, оқу және ойнау – ақпарат алмасуынсыз жүзеге аса алмайды. Берілген ақпараттар өзімізге, заттарымызға қатысты айтылып, айнала ортамызда болып жатқан оқиғалармен тығыз байланыста болады.

Ақпаратты жазу мүмкіндігі пайда болғаннан бастап, ақпарат алмасу тек ауызба – ауыз айтумен немесе әртүрлі қимылдармен ғана емес, оқу – жазу арқылы да беріле бастады. Оқи білу және ойын жазып жеткізе білу – адамзаттың сауаттылығының белгісі бола бастады. Ойда жазып қалдыру тек мағлұмат пен хабар алмасу ғана емес, адамзаттың негізгі қазыналарын ұрпақтан ұрпаққа жеткізу мүмкіндігін берді.

Ақпаратты шындығында да ғылыми ұғым ретінде қарастыруға болады. Өйткені бұған дейін ақпараттың құрылымы мен қасиеттері барлық ғылым салаларында зерттелінді. Мысалы, физика – ақпарат таситын сигналдардың қасиеттерін зерттейді. Табиғаттағы көптеген құбылыстардың сигнал шығаратыны белгілі. Ал тіркелінген сигналдар белгілі бір мәліметтерді құрайды. Мәліметтер түрленіп, тасымалданып, әдістердің көмегімен қолданыс табады. Мәліметтер мен әдістердің өзара әсерлесуінен ақпарат түзіледі. Өлі табиғаттағы процестер үздіксіз энергия алмасу түрінде өтеді. Энергия алмасумен қатар тірі табиғатта бағытталған зат алмасу процесі жүреді. Зат алмасу мен энергия алмасу процестерінің арасындағы өзара байланыс ақпарат алмасу түрінде өтеді немесе оны ақпараттық процесс деп атайды.

Адам ақпараттармен не атқарады?

Біріншіден, адам ақпараттарды сақтай алады. Біз кітап, газет, журнал оқығанда, өзіміздің миымызға ақпарат жинаймыз. Сіз радиодан бұрын естіген деректерді, бірнеше күн өткеннен кейін біреуге айтуыңыз мүмкін. Демек, адам миы ақпараттарды тек қабылдап қана қоймай, оны сақтай да алады.

Екіншіден, адам ақпараттарды шығарып бере алады. Адам өз миында сақталған ақпараттарды біреуге айтып бере алады. Әңгіме кезінде бір адам айтушы (ақпарат жолдаушы), ал екінші адам тыңдаушы (ақпарат қабылдаушы) болады.

Ақпарат алмасу үшін жолдаушы және қабылдаушы болуы керек. Хабар беруге пайданылатын құралды ақпарат беру арнасы деп атайды. Оған теледидар, радио, компьютерлік желі, басылған құжаттар және т.б. жатады.

	Байланыс каналы
Жіберуші	-----------------------------------	Қабылдаушы

Үшіншіден адам ақпараттарды өңдей алады.

Ақпараттарды өңдеу деп бір ақпарат негізінде жаңа ақпарат алуды айтады.

Ақпараттар өңделгенде, оның берілу түрі, алу жолдары өзгереді, бірақ оның мағынасы өзгермейді.

Мысалы: Есепті шешу үшін сіз мыналарды орындайсыз.

1. Есептің берілуін оқулықтан оқисыз, ақпарат аласыз.

2. Есепті шешесіз, яғни ақпараттарды өңдейсіз.

3. Нәтижені оқытушыға көрсетіп, оған ақпарат бересіз.

Ақпаратты өңдеу үздіксіз процесс, тіпті сіз ұйықтап жатқанда да ақпараттарды өңдеу процессі жалғаса береді.

Сонымен, адам ақпараттарды сақтай алады, өңдейді және шығарып бере алады. Бұл жағдайда адам қандай да бір амалдар орындайды, оны ақпараттық процесс дейді.

Ақпараттық процессті, әр түрлі құрылғыларды пайдалана отырып, өзі ұйымдастыра алады. Ол құрылғылар қатарына: қағаз, магниттік таспа, диск, калькулятор, компьютер және тағы басқалар жатады.

Қазырғы замандағы ақпараттанудың бөліктері:

Теоретикалық ақпараттану – бірнеше қатар математикалық тараулардан тұратын ақпараттанудың бөлігі. Ақпараттанудың бұл тарауы ақпаратты өңдеу процесстерін жалпы түрде зерттеуге арнап, математикалық әдістерді қолданады.

Есепетеуіш техника – есептеуіш техниканы құруға арналған жалпы принциптерді әзірлейтін ақпараттанудың тарауы. Бұл салада принципиалдық шешімдердің мысалдары – компьютерлер бірінші ұрпағының неймандық құрылымы, компьютерлер соңғы ұрпағының шиналық құрылымы, ақпаратты көппроцессорлік өндеу құрылымы.

Бағдарламалау – программалық қамтамасыз ету жүйелерін құрумен байланысты қызмет. Жүйелік программалық қамтамасыз ету ішінде – және бағдарламалау тілдерін және оларға компиляторларды құру, интерфейстік жүйелерді құру (мысалы – операциялық жүйе Windows). Жалпы арналған қолданбалық программалық қамтамасыз ету ішінде ең танымалы – мәтіндерді өндеуге арналған жүйелер, электрондық кестелер (кестелік процессорлар), деректер қоймасын басқару жүйелері.

Ақпараттың қасиеттері.

Ақпарат компьютерде өңделу үші дәл, нақты, түсінікті, толық, тиімді болуы тиіс. Ақпараттың қасиеттері:

дәлділігі; толықтылығы; бағалылығы; қажеттілігі;

түсініктілігі; тиімділігі; анықтылылығы; және т.б.

Ақпарат мәселенің ақиқаттық жағдайын толық ашатын болса, оның дәл болғаны. Дәлдігі жоқ ақпарат оны түсінбеушілікке және оған байланысты дұрыс емес шешім қабылдауға әкеліп соғады. Егер ақпарат оны түсінуге және белгілі бір шешім қабылдауға жеткілікті болса, онда оның толық болғаны. Ақпараттың бағалылығы оның берілу жолдарында, кейбір ақпарат сізді қуандырады, кейбіреуі ренжітеді, кейбіреуінде тек фактілер баяндалады. Тіпті, хабардың берілу ырғағына, адамның мимикасына, қол сілтеу ретіне қарай ақпарат әр түрлі бағаға ие болады. Егер ақпарат толық, обьективті, пайдалы, дәл болса, ол сонша бағалы болады.

Ақпарат, хабарлау ретінде байланыс каналдар арқылы, ақпараттың көзінен оның қабылдаушысына жіберіледі. Ақпарат көзі ақпаратты хабарлау түрінде жібереді, ал ол жіберілетін дабыл түріне кодталады. Нәтижесінде қабылдаушыда жіберілген дабыл пайда болады және декодталады.

ЭЕМ-нін жадында ақпаратты көрсету үшін (сандық және сандық емес түрде) кодтаудын екілік әдісі қолданылады.

ЭЕМ-де дискреттік ақпаратты көрсету үшін, әліпби деп аталатың әр түрлі табиғатты таңбалар жиынтығын қолдануға негізделінген әліпби әдісі қолданылады. Ақпараттың түрін ауыстыру процессі бір әліпби әріптерін басқа әліпбидін танбаларымен көрсетуді талап етеді. Ақпаратты осылй көрсету түрі кодттау деп аталады. Ақпараттың бұрынғы түріне қайтадан қайтару процесі декодтау деп аталады.

Бит — ақпараттың ең кіші өлшем бірлігі. ЭЕМ –де қолданылатын символдық таңбаларды бейнелейтін сегіз разрядты екілік сан — байт, сегіз битке тең. Үлкен көлемдегі ақпараттың өлшем бірліктері:

• 1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 2¹⁰ байт,

• 1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 2²⁰ байт,

• 1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 2³⁰ байт.

Соңғы кездерде мына төмендегі өлшем бірліктер де қолданылады:

• 1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 2⁴⁰ байт,

• 1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 2⁵⁰ байт.

• 1 Экзабайт (Эбайт) = 1024 Пбайт = 2⁶⁰ байт.

Компьютердін жадында сақтауға дайындық жағынан қарастырғанда, ақпарат екі түрге бөлінеді — дискреттік және үзіліссіз. Компьютер ақпараттың тек қана бірінші түрін сақтап, өндей алады, сондықтаң екінші түрін алдын ала бір әдістің көмегімен өзгерту қажет. Ақпаратты адамға ынғайлы түрде өндеу процессі есептеуіш құралдармен орындалады.

Бiз өмiр сүріп отырған ортада ең маңызды материя мен энергиямен қоса ақпараттың да маңызы зор. Күнделікті өмірде, өндiрiстiк белсендiлiкте адам үш негізгі ұғыммен өте көп кездеседі. Олар: зат, энергия, ақпарат. Біз тамақ, киім, тұрғын үй, тұрмыстық заттар, көлік және т.б.керек заттар болмаса өмір сүре алмаймыз. Бұның бәрі - материалдық объекттер. Үйіміздегі жылу, электр қуаты бұл энергия.

Ақпарат дегеніміз не?

Радио, теледидар, кітап, журнал ол бәрі ақпарат. Онда, информатика – қазіргі заманға сай адам жұмысындағы ғылыми ақпараттық базасы .Неге «Ақпарат» ұғымы қазіргі заманауи ғылымдардың іргелі ұғымдарының бірі және оқытылып отырған информатиканың базалық ұғымы болып саналады?

Ақпарат сөзіне қарапайым сөзбен аңыктама беру мүмкін емес. Ақпараттың нақты анықтамасын да беру өте қиын. Мысалға, «нүкте» мен «түзу» математикада анықталмайтын ұғымдар Осы математикалық ұғымдарға кейбір тұжырымдама келтіруге болады, бірақ қарапайым ұғымдармен анықталуы мүмкін емес. Тірі ағзалар ақпаратты қабылдамаса және қолданбаса қоршаған ортада дұрыс функция атқара алмайды.

Тірі ағзалардың іс-әрекеті ақпараттық сигналдар қабылдау үдерісі арқылы құрылады. Ақпараттық сигналдар: дыбыс, иіс, жарық және т.б..Өмір ашық жүйе. Заттар, ақпарат және энергия осы жүйеге әр түрлі жолдармен түседі. Фотосинтез процесінде қүрделі биологиялық молекулаларды күн сәулесімен қоректену арқылы түскен энергиядан алады. Әрбір тізі ағза, сонымен қатар адам, атадан балаға өтетін генетикалық ақпарат тасушы болып саналады. Генетикалық ақпарат ағзаның әрбір жасушасында орналасқан.

Адам ақпаратты қалай қабылдайды?

Адам барлық сезім мүшелерінің көмегімен сыртқы әлемнен ақпаратты қабылдайды. Адам ең үлкен ақпарат санын, яғни 90% адам көру арқылы қабылдайды, тек 9% —есту арқылы және 1% басқа сезім мүшелері арқылы қабылдайды. Адамдар ақпаратпен әртүрлі формада алмасады (жазбаша, ауызша). Ақпарат алмасу үшін белгілі тілді қолданады (қазақ тілі, орыс тілі, ағылшын тілі немесе Морзе әліппесі және т.б.). ақпарат түсінікті болу үшін, барлық адамдарға ортақ және таныс тіл қолданылуы керек.Неғұрлым өзге тілді білсен, соғұрлым араласу ортан кең ауқымды қамтиды. Ақпараттық процесстер табиғат, адам және қоғам үшін ғана тән емес, техникада да кең қолданыста. Техникалық құрылғылардың нормальді функциясы басқарумен айланысты, ол өз алдына ақпаратты алу, сақтау, түрлендіру және жіберуді қамтиды. Кейбір кезде басқару үдерісінде басты рөлді адам орындайды (мысалы, көлікті жүргізу) басқа жағдайларда басқаруды техникалық құрылғының өзі атқарады.

Ақпараттық үдерістер – бұл ақпаратты сақтау, алу, өңдеу, қорғаумен байланысты үдеріс

Ақпаратты өлшеу амалдары

Ақпарат – бұл жадымыздың мазмұны немесе адамның жады деректер қоры болып табылады.

Адам пайдаланатын ақпаратты ішкі, оперативті ақпарат деп те атауға болады.

Адам ақпаратты қалай сақтайды?

Адамдар ақпаратты тек жадыларында ғана емес, қағаз парағында, қатты дискте, флешкада және т.б. сақтайды. Ақпараттың бұл түрін (адамға қатысты) ішкі деп атайды. Люди хранят информацию не только в собственной памяти, но и в записях на бумаге, на жестком диске, на флэшке и т.д., такую информацию называют внешней (по отношению к человеку). Адам үшін ақпарат ол – білім

Адамдар ақпаратпен қалай алмасады?

Адамдар өзара ақпаратпен әртүрлі алмасады (жазбаша, ауызша немесе қимыл әрекетімен). Ақпаратпен алмасу үшін арнайы бір тіл бар (қазақша, ауызша, ағылшынша, Морзе әліппесі және басқалар). Ақпарат түсінікті болу үшін, қолданылатын тіл бәріне танымал болу керек. Неғұрлым көп тіл білсеңіз солғұрлым араласу ортаңыз көп болады.

Әліппелік тәсіл – ақпаратқа қатысты ақпаратты өлшеудің жалғыз, қолданылатын тәсілі. Әдетте ақпараттық жүйелер терминің автоматты ақпараттық жүйелер деп атайды.

Алфавит – ақпаратты ұсынуға қолданылатын символдардың соңғы жиыны.

Алфавиттің қуаттылығы дегеніміз не?

Символдар саны алфавиттің қуаттылығы болып табылады. Алфавиттің барлық символдарының әртүрлі қалыпта түсу ықтималды өзара тең.