Інформаційні процеси

Інформатика нерозривно пов’язана з інформаційними процесами, бо вивчає їх. Зверніть увагу на визначення “інформатика”, у ньому ви побачите основні інформаційні процеси, які й вивчає інформатика.

 Інформаційні процеси – обмін відомостями між людьми, людиною та пристроєм, пристроєм та пристроєм, обмін сигналами між живою та неживою природою, у тваринному і рослинному світі,  а також генетична інформація

Перерахуймо інформаційні процеси, побудувавши в зошитах схему “Інформаційні процеси”.

1. Системи числення. Одиниці виміру інформації

         Подія, яка має два результати, може бути записана за допомогою двох цифр:

            Біт –  найменша порція інформації, яка отримується при виборі між двома рівноправними подіями.

0 та 1. Число, яке приймає два значення, називається двійковим числом.

Біт – одиниця мілка, її недостатньо для вимірювання об’єму інформації, яким володіють сучасні комп’ютери. Тому використовують більш великі одиниці, основною з яких є байт.

1 байт = 23 = 8 біт

Байт являє собою послідовність з восьми двійкових знаків0 та 1, наприклад 10111001. Ще крупнішими одиницями виміру інформації є:

1 Кбайт = 210 = 1024 байт

1 Мбайт = 210 = 1024 Кбайт

1 Гбайт = 210 = 1024 Мбайт

Ми з вами поступово підійшли до визначення системи числення. Що це таке?

Система числення – це визначення чисел та прийоми роботи з ними.

Мінімальний набір знаків, за допомогою яких зазначаються числа, називається алфавітом. Кількість знаків у алфавіті називається основою системи числення.

Яку систему числення ми використовуємо у повсякденному житті, на уроках математики? Правильно, десяткову. Ця система заснована цифрами 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, тобто ці цифри є її алфавітом, а основою – число 10.

Історія розвитку обчислювальної техніки

Ще у часи стародавніх культур людині приходилось вирішувати задачі, пов’язані з торгівельними розрахунками, обчислюванням часу, визначенням площі земельних ділянок. Приходилося запрошувати спеціально вивчених людей з інших країн. Це займало багато часу та немало коштів. Тому виникла необхідність створення пристрою, який би полегшив розрахунки.

У Древній Греції та у Древньому Римі були створені застосування для рахунку, яки називались абак (від грецького abakion  - “дошка, вкрита пилом”. Абак називали також римськими рахівницями. Вони являли собою кістяну, камінну або бронзову дошку з поглибленнями, у яких знаходилися камені. А рахували, пересуваючи камені (кістки).

У країнах Древнього Сходу (Китай, Японія, Індокитай) існували китайські рахівниці. На кожній нитці було по п’ять та по дві кістки. Рахунок здійснювали одиницями та п’ятірками.

У Росії у 16 столітті звилися російський рахівниці, які і зараз використовуються. Гадаю, кожен з вас бачив та рахував на звичайних рахівницях, які і називаються російськими.

Розвиток застосувань для рахунків йшов у ногу з досягненнями математики. Незабаром після відкриття логарифмів у 1623 році Едмондом Гантером було винайдено логарифмічну лінійку, яка існує і до нашого часу.

Але ні абак, ні рахівниці, ні логарифмічна лінійка не означали механізації процесу обчислення. У 17 столітті видатним французьким ученим Блєзом Паскалем було винайдено новий рахівний пристрій – арифметичну машину. В основу її роботи Паскаль поклав відому до нього ідею виконання обчислень за допомогою металевих застосувань. У 1645 році ним була збудована перша сумуюча машина, а у 1675 році Паскалю вдається створити справжню машину, яка виконували всі чотири арифметичних дії. Майже одночасно з Паскалем сконструював рахівну машину великий німецький математик
Готфрід Лейбниць.

Рахівні машини Паскаля та Лейбниця стали праобразом арифмометра. У 1970 році німецький годинниковий майстер Ган побудував перший арифмометр для чотирьох арифметичних дій. Згодом будова арифмометра удосконалювалася багатьма механіками з Англії, Франції, Італії, Росії, Швейцарії. Арифмометри застосовувалися для виконання важких обчислювань при проектуванні та будівництві кораблів, мостів, споруд, при проведенні фінансових операцій. Але продуктивність арифмометрів залишалася невисокою.

У 1833 році (за іншою літературою 1830 році) англійський учений Чарльз Бебідж розробив проект “аналітичної машини”. За його замислом, ця машина повинна стати гігантським арифмометром з програмним управлінням. У машині Бебіджа замислювалися також арифметичний та запам’ятовуючий пристрої. Його машина стала праобразом майбутніх комп’ютерів. Здійснити свій проект Бебіджу не вдалося із-за недостатнього розвитку техніки, та “аналітична машина” на час була забута.

Лише через 100 років машина Бебіджа пригорнула увагу інженерів. У 1930 році німецький інженер Конрад Цузе розробив першу двійкову цифрову машину Z1, у якій широко використовувалися електромеханічні перемикачі, що приводилися до дії електричним током. У 1941 році Цузе створив машину Z3, що повністю керувалася за допомогою програми.

У 1944 році американець Говард Айкен на одному з підприємств IBM побудував потужну на той час обчислювальну машину “МАРК-1”. У цій машині для представлення чисел використовувалися механічні елементи – рахівні колеса, а для управління застосовувалися електромеханічні реле. розміри цієї машини – 17 метрів у ширину, 2,5 метри у висоту.