Тульский государственный университет
Н. Н. ТРУШИН
И н ф о р м а т и к а
Учебное пособие
Тула 2008
Министерство образования Российской Федерации
Тульский государственный университет
Н. Н. ТРУШИН
И н ф о р м а т и к а
Учебное пособие
Допущено
Учебно-методическим объединением вузов по образованию в области автоматизированного машиностроения (УМО АМ) в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки бакалавров и магистров "Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств" и специальностям: "Технология машиностроения", "Металлообрабатывающие станки и комплексы", "Инструментальные системы машиностроительных производств" (направление подготовки дипломированных специалистов – "Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств"); "Автоматизация технологических процессов и производств (в машиностроении)" (направление подготовки дипломированных специалистов – "Автоматизированные технологии производства")
Тула 2008
УДК 681.3
Информатика: Учеб. пособие / Н.Н. Трушин; Тул. гос. ун-т – Тула: ТулГУ, 2008. 152 с.
ISBN 5-7679-0206-2
Излагаются основы информатики, вычислительной техники и технологии программирования на языке Паскаль.
Пособие предназначено для студентов высших учебных заведений направления 552900.
The present textbook deals with the fundamentals of computer science, computers and programming technology with Pascal language.
The textbook is intended for university students majoring in the field 552900.
Ил. 15. Табл. 24. Библиогр.: 23 назв.
Печатается по решению библиотечно-издательского совета Тульского государственного университета.
Рецензенты: кафедра "Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты" Орловского государственного технического университета, зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. Ю.С. Степанов;
начальник отдела АСУ ЗАО "Автошина" (г. Тула) канд. техн. наук О.Л. Русаков.
© Н.Н. Трушин, 2002
© Тульский государственный университет, 2002
Слово информация происходит от латинского informatio – осведомление, сообщение о чьей-то деятельности, сведения о чем-либо. Информация возникает за счет познания человеком материального мира и может быть получена либо путем наблюдения, либо в результате экспериментов, либо на основе логического вывода. По объектам получения или использования информация подразделяется на политическую, техническую, биологическую, химическую, физическую и т.д. По назначению информация может быть массовой и специальной. Научная информация – это логическая информация, адекватно отражающая объективные закономерности развития природы, общества и мышления. Наряду с научной информацией в сфере техники при решении производственных задач используется техническая информация, которая имеет различные содержания: конструкторско-технологическая информация, планово-экономическая информация, метрологическая информация и т.д. Информация, которая занесена на бумажный носитель, называется документальной. Информация также может быть истинной или ложной.
Таким образом, информация в широком смысле – это отражение реального мира; в узком смысле информация – это любые сведения, являющееся объектом хранения, передачи и преобразования.
Информация пронизывает все сферы деятельности человека и общества, играет в обществе все более важную роль. Ее ставят в один ряд с фундаментальными понятиями мироздания: веществом и энергией. Упорядоченную, доступную и активно используемую информацию оценивают как ресурс, наряду с материальными, энергетическими, финансовыми и интеллектуальными ресурсами.
Задача накопления, обработки и распространения (обмена) информации стояла перед человечеством на всех этапах его развития. В течение долгого времени основными инструментами для ее решения были мозг, язык и слух человека. По мере развития цивилизации происходили кардинальные изменения в сфере обработки информации, которые породили несколько информационных революций, приводивших к радикальным преобразованиям общественных отношений.
В течение длительного времени развития человеческого общества основным предметом труда оставались материальные объекты. Воздействуя на них, человек добывал себе средства к существованию. В процессе формирования трудовых коллективов возникала необходимость обмена знаниями. Первоначальные знания передавались устно из поколения в поколение. Появление письменности позволило по-новому показать накопленные знания – в виде информации. Огромное значение в истории письменности имело изобретение бумаги в Китае во II веке нашей эры. Поэтому первая информационная революция была обусловлена изобретением письменности.
Вторая информационная революция была обусловлена изобретением в Германии в середине XV века (около 1445 года) Иоганном Гутенбергом печатного станка, в результате чего человечество получило возможность накапливать и распространять информацию в компактной и надежной форме и дало новые возможности тиражировать знания.
Со второй половины XIX века в производство начали интенсивно внедряться все новые методы и средства механизации и автоматизации труда. Технический прогресс способствовал всестороннему развитию человеческого общества. Третья информационная революция (конец XIX века – начало XX века) была обусловлена изобретением средств электрической связи (телеграфа, телефона, радио, телевидения), благодаря чему стала возможна оперативная передача информации как на большие расстояния, так и в реальном масштабе времени.
Следует подчеркнуть, что эти информационные революции практически не затронули область переработки информации. Здесь основным и практически единственным рабочим инструментом продолжал оставаться человеческий мозг. Механизация отдельных операций по переработке информации (прежде всего вычислительных), достигнутая к началу ХХ века с помощью тех или иных технических средств (логарифмическая линейка, арифмометр и другие), ничего кардинально не меняла. По существу все эти средства оставались лишь инструментами, а не подлинными машинами автоматического действия.
Положение в корне изменилось с появлением в 40-х годах XX века электронных вычислительных машин (ЭВМ). Подобно тому, как изобретение механического двигателя открыло эру комплексной механизации и автоматизации физического труда, изобретение ЭВМ сделало то же самое в отношении труда умственного. Поэтому четвертая информационная революция связана с появлением ЭВМ и началом их массового производства.
ЭВМ открыли новую страницу в истории человеческих знаний и возможностей. В невиданных масштабах они подняли производительность труда при производстве вычислений, дали возможность изучать сложнейшие природные процессы, способствовали появлению новых видов человеческой деятельности. Сейчас нет ни одной отрасли экономики, где нельзя было бы применять ЭВМ. Более того, целые разделы науки и техники уже не могут существовать без них.
Внедрение средств вычислительной техники в процессы преобразования информации получило наименование информатизации общества, а все что связано с разработкой и применением вычислительных машин, или компьютеров, помогающих человеку вести обработку информации, с созданием программ для вычислительных машин стало называться информатикой. Информатику можно считать частью кибернетики – науки об общих законах управления в живой и неживой природе.
Термин информатика возник относительной недавно – в 60-х годах XX века во Франции, чтобы обозначить сферу деятельности, связанную с автоматизированной обработкой информации с помощью ЭВМ. В англоязычных странах термину "информатика" соответствует синоним "computer science" – наука о компьютерной технике. Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации. Информатика сочетает в себе свойства фундаментальных и прикладных наук. Сферами деятельности информатики как науки являются:
- разработка вычислительных машин и систем, а также технологии их создания;
- разработка математических моделей естествознания и общественных явлений с целью их строгой формализации;
- обработка информации, создание численных и логических методов решения задач;
- разработка алгоритмов решения задач управления, расчета и анализа математических моделей;
- программирование алгоритмов, создание программ для вычислительных машин.
Широкая компьютеризация общества стала одним из наиболее актуальных направлений современного общественного прогресса. Интенсивное развитие вычислительной техники послужило толчком к развитию информационного общества, построенного на использовании различной информации. В информационном обществе большинство его работников занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно высшей ее формы – знаний. Материальной и технологической базой информационного общества являются различного рода системы обработки информации, реализующие те или иные формы информационной технологии. Информационная технология – это процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи первичной информации для получения информации нового качества о состоянии какого-либо объекта, процесса или явления.