WPROWADZENIE  DO  INFORMATYKI

WYKŁADY

2001

WYKŁAD

DEFINICJE

W. Turski: Informatyka – nauka o przetwarzaniu informacji przy użyciu środków technicznych.

              INFORMACJA

              ŚRODKI                            I              PRZETWARZANIE

TECHNICZNE

              INFORmacja + autoMATYKA

A. Mazurkiewicz: Informacja:

-         KOMUNIKAT – zakodowana wiadomość zawierająca pewną ilość informacji;

-         INFORMACJA – wielkość abstrakcyjna, która może być przechowywana, przesyłana, przetwarzana i stosowana do sterowania obiektami (organizmy żywe, urządzenia techniczne, systemy).

Żeby przenieść informację trzeba znać komunikat.

ILOŚĆ INFORMACJI

Claude Shannon (1948-49) – komunikat ma tym więcej informacji im mniejsze jest prawdopodobieństwo jego wystąpienia.

Bit – BInary digiT – cyfra binarna – jednostka informacji wywodząca się z prawdopodobieństwa wystąpienia komunikatu

              1

Ilość bitów                 K = log2  (p) = - log2 (p)                   p – prawdopodobieństwo wystąpienia

                     Komunikatu                                       Np.        p = 1          k = 0

                     p = 0,5                    k = 1               p = 0,01              k = 6,64

                                          p = 1/256              k = 8 (bajt)

KODOWANIE INFORMACJI

-         kod komunikatu – słowo kodowe

-         długość słowa kodowego – (const – stała lub var – zmienna)

-         B (bajt - byte) – 8 bitów - (binarne słowo kodowe o długości 8 znaków)

                            28 = 256

-         KB = 1024 B (210)                                          np. (10000011)2 = (131)10

-         MB = 1024 KB                        (11111111)2 = (255)10

-         GB = 1024 MB

-         TB = 1024 GB

-         kod hexadecymalny – bajt dzielony na półbajty i każdy jest kodowany w systemie 16-kowym, np.              010 = O16

              1010 = A16

              1510 = F16

9             E                  Þ #9E                           

-         kod ósemkowy – podstawa 8

-         BCD – Binary Coded Decimal        (59)10 = 0101 1001

(158)10 = (10011110)2 = #9E = (256)8 = (000101011000)BCD

-         ASCII – American Standard Code for Information Interchange – oparty o słowo 8 bitowe, np.               Spacja 32 # 20    A 65 # 41    a 97 # 61

                            ASCII zwykły – (7 bitowe)

                            ASCII rozszerzony (8 bitowe)

-         Unicode – rozszerzenie standardowego kodu ASCII – kodowanie znaków na 2B  (1 zgodny z ASCII)             

-         redundacja kodu (nadmiarowość)

-         separator (rozdzielenie słowa kodowego od następnego słowa) kodu (kod o stałej długości; nie ma potrzeby separatora – bajt a zmiennej – alfabet Morse’a)

-         zwiększenie niezawodności kodowania (kontrola parzystości)

-         kody samokorygujące się - dobudowanie dodatkowych symboli – (przy występowaniu dużej ilości przekłamań)

-         kodowanie dyskretne (znakowe, ograniczony zbiór) a ciągłe (obraz, mowa)

STRONY KODOWE

-         ISO Latin-1 (ISO 8859-1) - UNIX

-         Windows – ZachodnioEU I CentralnoEU

-         Cyrylica Windows CP 1251

-         Cyrylica KO 18

-         Hebrajska Windows CP 1255

-         Chińska Big-5 (tradycyjna)    przekodowywanie ciągu liczb na obraz graficzny

PRZETWARZANIE INFORMACJI

-         generowanie (pozyskiwanie, produkcja)

-         gromadzenie

-         przechowywanie (pamiętanie, magazynowanie)

-         przekazywanie (transmisja)

-         przetwarzanie (przekształcanie, transformacja)

-         udostępnianie (upowszechnienie)

-         interpretacja (tłumaczenie)

-         wykorzystanie (użytkowanie)

ŚRODKI  TECHNICZNE

-         patyczki, abaki (liczydła)

-         mechaniczne maszyny liczące (arytmometry, maszyny różnicowe)

-         tabulatory (liczniki) mechaniczne i elektromechaniczne

-         elektryczne maszyny przetwarzające (przekaźnikowe)

-         elektroniczne

-         świetlne, białkowe

WYKŁAD

SYSTEM  INFORMATYCZNY – budowa warstwowa

      Aplikacja

         Języki                            oprogramowanie (software)

      Assembler

System operacyjny

Język wewnętrzny              sprzęt (hardware)

   Mikroprogramy

Układy elektroniczne

Wymienialność na poziomie sprzętu i oprogramowania

OBSZARY  INFORMATYKI

-         algorytmy i struktury danych

-         języki programowania – tworzenie języka spójnego semantycznie, teoria kompilacji, budowy

-         architektura systemów liczących (sprzęt)

-         obliczenia numeryczne i symboliczne

...