Информатика – это научная дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также вопросы, связанные с ее сбором, поиском, хранением, переработкой и распространением с помощью средств вычислительной техники.
Введение
Информатика в качестве науки развивается относительно недавно, а именно, с пятидесятых годов двадцатого века. Возникновение информатики как науки связано с изобретением и реализацией первых электронных вычислительных машин (ЭВМ). Но не следует считать, что до этого момента информатика не существовала, поскольку, если бы люди не занимались научными исследованиями в этой сфере, то и ЭВМ бы появились. Необходимо выделить следующие периоды в развитии информатики:
- Первый период был связан с развитием устной речи людей, возникновением письменности, книгопечатания, становлением точных наук.
- Второй период был сопряжён с созданием ЭВМ и дальнейшим бурным развитием информационных и компьютерных технологий. Как раз во втором периоде информатика стала развиваться как система взаимосвязанных наук, примерами которых являются кибернетика, синергетика, криптология, программирование, моделирование и ряд других.
Информатика смогла проникнуть во все области деятельности людей. Информационные и компьютерные технологии применяются в науке, в сфере образования, в промышленности, медицине, экономике, политике и других областях. Тем не менее, невзирая на бурный прогресс информатики как науки, единого и согласованного определения термина «информатика» нет и по сей день. Сам термин «информатика» возник в середине шестидесятых годов прошлого века практически одновременно во Франции и России и применялся, чтобы обозначить самую молодую науку среди других естественных и технических наук.
Информатикой является наука, которая изучает структуру и общие свойства информации, а также проблемы, сопряжённые с её сбором, сохранением, поиском, преобразованием, распространением и использованием в разных областях человеческой деятельности. Большинство специалистов склонны определять информатику как научную дисциплину, которая имеет следующую структурную организацию:
- Совокупность технических средств.
- Совокупность программных средств.
- Совокупность алгоритмических средств.
Все эти элементы должны развиваться в тесной взаимосвязи. Их взаимодействие ведёт к развитию таких направлений информатики, как теория вычислений, алгоритмы и структуры данных, методика программирования и языков, компьютерные элементы и архитектура, формирование программного обеспечения, искусственный интеллект, компьютерные сети и телекоммуникации, системы управления базами данных, и так далее.
Информатика и основы программирования
Развитие информатики в целом невозможно себе представить без программирования. Программированием является процесс проектирования компьютерной программы, то есть формирование программного обеспечения, такого как, операционные системы для компьютеров, драйвера для каких-либо типов оборудования или же просто компьютерные игры. Прежде чем будет создан какой-нибудь конечный продукт, нужно осуществить ряд этапов по созданию программы (или решению задачи) на ЭВМ:
- Этап постановки задачи.
- Этап разработки модели.
- Этап разработки алгоритма.
- Этап программирования.
- Этап тестирования и отладки программы.
- Этап анализа итоговых результатов и дальнейшего сопровождения программы.
Сам процесс программирования в свою очередь так же делится на следующие этапы:
- Осуществление выбора языка программирования.
- Выполнение уточнения методов организации данных.
- Осуществление записи алгоритма на выбранном языке.
Процесс программирования осуществляется программистами, которые делятся на следующие основные категории:
- Системные программисты. Осуществляют разработку, эксплуатацию и сопровождение системного программного обеспечения, которое поддерживает работоспособность компьютерного оборудования и создаёт среду для исполнения программ.
- Прикладные программисты. Занимаются разработкой и отладкой программ, позволяющих решить функциональные задачи.
- Программисты аналитики. Это программисты, которые анализируют и проектируют комплекс взаимосвязанных программ.
- Постановщиками задач являются разработчики формальных постановок задач, которые требуют реализации на ЭВМ.
- Администратором базы данных является специалист, обеспечивающий её организационную поддержку. Администратором сети является специалист, обеспечивающий организационную поддержку работы локальных сетей.
Действия по разрешению любых задач с применением компьютерного оборудования состоят из следующих основных этапов:
- Формулирование постановки задачи.
- Осуществление формализации задачи.
- Формирование алгоритма.
- Создание программы на языке программирования.
- Выполнение отладки и тестирования программы.
- Осуществление расчетов и анализ сформированных результатов.
Непосредственно к программированию в данном перечне могут быть отнесены этапы формирование алгоритма, создание, отладка и тестирование программы. На этапе постановки задачи необходимо четко сформулировать, что является исходными данными и что необходимо определить.
На этапе, где осуществляется формализация, задача должна быть переведена на язык математических выражений, уравнений, отношений. Затем формируется алгоритм решения задачи при помощи каких-либо специальных средств (блок-схемы, псевдокоды). После формирования алгоритма необходимо реализовать его исполнение на выбранном языке программирования.
Затем готовую программу запускают в тестовом режиме, причём с такими исходными данными, для которых результат известен или может быть легко проверен. Если программа работает без ошибок, то следует перейти к завершающему этапу, в противном случае необходимо заниматься отладкой программы. Осуществить отладку программы, то есть, обнаружить и исправить в ней ошибки, может помочь трассировка программы.
Трассировка программы - это метод ее пошагового исполнения с отслеживанием значений всех переменных.
