Презентация Рабочая программа Разработана на основе требований ГОС ВПО по направлению «Прикладная информатика» ИНФОРМАТИКА И ПРОГРАММИРОВАН онлайн

Содержание слайда: Информатика и программирование Лебедева Т.Ф.

Содержание слайда: Рабочая программа Разработана на основе требований ГОС ВПО по направлению «Прикладная информатика» ИНФОРМАТИКА И ПРОГРАММИРОВАНИЕ Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: осознанию сущности и значения информации в развитии современного информационного общества, опасности и угрозы, возникающие в этом процессе (ОК-13); способности использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности и эксплуатировать современное электронное оборудование и информационно-коммуникационные технологии в соответствии с целями образовательной программы бакалавра (ПК-3); способности применять к решению прикладных задач базовые алгоритмы обработки информации, выполнять оценку сложности алгоритмов, программировать и тестировать программы (ПК-10); способности принимать участие во внедрении, адаптации и настройке прикладных ИС (ПК-13).

Содержание слайда: ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСА Цель – формирование обще-профессиональных компетенций будущих специалистов в области информатики, таких как умение грамотно пользоваться языком предметной области, знание корректных постановок задач прикладной информатики, формирование практических навыков по основам алгоритмизации вычислительных процессов и программированию решения экономических, вычислительных и других задач, развитие умения работы с персональным компьютером на высоком пользовательском уровне. Задачи: - способствовать обеспечению фундаментальной подготовки студентов в области информатики и основ алгоритмизации и программирования; - способствовать развитию алгоритмического мышления и практических навыков по разработке программ с использованием языков программирования и сред для разработки программ, овладение навыками работы в современных текстовых и графических редакторах, локальных и глобальных сетях; - способствовать приобретению практических навыков самостоятельного проектирования, кодирования, отладки, тестирования и документирования программ с применением инструментальных средств современных интегрированных сред; - способствовать реализации требований, установленных в квалификационной характеристике в области анализа, создания, внедрения, сопровождения и применения средств математического обеспечения информационных систем предметной области.

Содержание слайда: ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСА Место дисциплины в структуре ООП: Данная учебная дисциплина относится к базовой части математического и естественно-научного цикла. Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям: Знать: – математику, основы информатики и алгоритмизации в рамках учебной программы средней школы; Уметь: –применять математический аппарат при выборе метода решения задачи. Компетенции: владение определенной культурой мышления; способность воспринимать, анализировать и обобщать информацию; готовность использовать компьютер для решения учебных задач. Дисциплина предшествует дисциплинам «Высокоуровневые методы информатики и программирования», «Информационные системы и технологии», «Базы данных», «Проектирование информационных систем», «Информационная безопасность».

Содержание слайда: Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины а) федеральные законы и нормативные документы 1. ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» по сост. на 20 февр. 2007 г.- Новосибирск: Сиб. универ. изд-во, 2007.- 16 с. б) основная литература Информатика: учеб. пособие / под ред. Г. Н. Хубаева.- 3-е изд., перераб. и доп.- Ростов-н/Д: ИЦ «МарТ»; Феникс, 2010.- 287 с. Теоретические основы информатики: учеб. пособие / В. Л. Матросов и др.- М.: Академия, 2009.- 352 с. Фаронов В.В. Турбо Паскаль 7.0. Практика программирования: учеб. пособие. - М.:КноРус, 2008.- 576 с.

Содержание слайда: Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины в) дополнительная литература Душин, В. К. Теоретические основы информационных процессов и систем: учеб. / В. К. Душин.- 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Дашков и К, 2010.- 348 с. Информатика: учеб. / Б. В. Соболь и др.- 5-е изд.- Ростов-н/Д: Феникс, 2010.- 446 с. Иванова, Г.С. Основы программирования: Учебник для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 416 с. (Сер. Информатика в техническом университете.) Климова, Л.М. PASCAL 7.0. Практическое руководство. Решение типовых задач [текст] / Л.М. Климова – М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2003. Кнут, Д.Э. Искусство программирования/ Пер. с англ.-3-е изд. [текст] - Т.1,2,3. / Д.Э. Кнут - М: Вильямс, 2000. Лавров, С.С. Программирование. Математические основы, средства, теория [текст] /С.С. Лавров.- Спб.:БХВ-Петербург, 2001 Фигурнов, В.Э. IBM PC для пользователя. Краткий курс М: Инфра-М , 2006.- 640 с. Экономическая информатика: учеб. пособие для бакалавров / под ред. Д. В. Чистова.- М.: КноРус, 2009.- 512 с. Яшин, В. М. Информатика: аппаратные средства персонального компьютера: учеб. пособие / В. М. Яшин.- М.: ИНФРА-М, 2010.- 254 с.  

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 7 1.1 Понятие об информации и информатике Термин  "информация"  происходит от латинского слова  "informatio",  что означает  сведения,  разъяснения,  изложение. Несмотря на широкое распространение этого термина, понятие информации является одним из самых дискуссионных в науке: в обиходе информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют, неизвестные раньше; в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов; в кибернетике под информацией понимает ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы (Н. Винер).

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 8 Существуют 3 наиболее распространенные концепции информации, каждая из которых по-своему объясняет ее сущность. Первая концепция (концепция К. Шеннона), отражая количественно-информационный подход, определяет информацию как меру неопределенности (энтропию) события. Количество информации в том или ином случае зависит от вероятности его получения: чем более вероятным является сообщение, тем меньше информации содержится в нем. При таком понимании информация - это снятая неопределенность, или результат выбора из набора возможных альтернатив. Для расчета энтропии Шеннон предложил уравнение                            H = ∑Pi log2 1/Pi = -∑Pi log2  Pi, где Н – энтропия Шеннона, Pi  - вероятность некоторого события.

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 9 Вторая концепция рассматривает информацию как свойство материи. Ее появление связано с развитием кибернетики и основано на утверждении, что информацию содержат любые сообщения, воспринимаемые человеком или приборами. Наиболее ярко и образно эта концепция информации выражена академиком В.М. Глушковым. Он писал, что "информацию несут не только испещренные буквами листы книги или человеческая речь, но и солнечный свет, складки горного хребта, шум водопада, шелест травы". То есть, информация как свойство материи создает представление о ее природе и структуре, упорядоченности и разнообразии. Она не может существовать вне материи, а значит, она существовала и будет существовать вечно, ее можно накапливать, хранить и перерабатывать.

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 10 Третья концепция основана на логико-семантическом подходе, при котором информация трактуется как знание, причем не любое знание, а та его часть, которая используется для ориентировки, для активного действия, для управления и самоуправления. Иными словами, информация - это действующая, полезная часть знаний. Представитель этой концепции В. Г. Афанасьев, развивая логико-семантический подход, дает определение социальной информации: "Информация, циркулирующая в обществе, используемая в управлении социальными процессами, является социальной информацией. Она представляет собой знания, сообщения, сведения о социальной форме движения материи и о всех других формах в той мере, в какой она используется обществом..."

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 11 Информация - сведения, снимающие неопределенность об окружающем мире, которые являются объектом хранения, преобразования, передачи и использования Одно и то же информационное сообщение (статья в газете, объявление, письмо, телеграмма, справка, рассказ, чертёж, радиопередача и т.п.) может содержать разное количество информации для разных людей — в зависимости от их предшествующих знаний, от уровня понимания этого сообщения и интереса к нему. Информация есть характеристика не сообщения, а соотношения между сообщением и его потребителем. Без наличия потребителя, хотя бы потенциального, говорить об информации бессмысленно. Применительно к компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т.п.), несущую смысловую нагрузку и представленную в понятном компьютеру виде. Каждый новый символ в такой последовательности символов увеличивает информационный объём сообщения.

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 12 Понятие об информатике Термин "информатика" (франц. informatique) происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика) и дословно означает "информационная автоматика". Широко распространён также англоязычный вариант этого термина — "Сomputer science", что означает буквально "компьютерная наука". 1) Инфоpматика — это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности.

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 13 2) Группа дисциплин, занимающающихся различными аспектами применения и разработки ЭВМ. В 1978 году международный научный конгресс официально закрепил за понятием "информатика" области, связанные с разработкой, созданием, использованием и материально-техническим обслуживанием систем обработки информации, включая компьютеры и их программное обеспечение, а также организационные, коммерческие, административные и социально-политические аспекты компьютеризации — массового внедрения компьютерной техники во все области жизни людей. Инфоpматика — комплексная научная дисциплина с широчайшим диапазоном применения. Её приоритетные направления: pазpаботка вычислительных систем и пpогpаммного обеспечения; теоpия инфоpмации, изучающая процессы, связанные с передачей, приёмом, преобразованием и хранением информации;

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 14 математическое моделирование, методы вычислительной и прикладной математики и их применение к фундаментальным и прикладным исследованиям в различных областях знаний; методы искусственного интеллекта, моделирующие методы логического и аналитического мышления в интеллектуальной деятельности человека (логический вывод, обучение, понимание речи, визуальное восприятие, игры и др.); системный анализ, изучающий методологические средства, используемые для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам различного характера; биоинформатика, изучающая информационные процессы в биологических системах; социальная информатика, изучающая процессы информатизации общества; методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа; телекоммуникационные системы и сети, в том числе, глобальные компьютерные сети, объединяющие всё человечество в единое информационное сообщество; разнообразные пpиложения.

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 15 Российский академик А.А. Дородницин выделяет в информатике три неразрывно и существенно связанные части — технические средства, программные и алгоритмические. Технические средства, или аппаратура компьютеров, в английском языке обозначаются словом Hardware, которое буквально переводится как «твердые изделия». Программные средства, под которыми понимается совокупность всех программ, используемых компьютерами, и область деятельности по их созданию и применению - Software (буквально — «мягкие изделия») Программированию задачи всегда предшествует разработка способа ее решения в виде последовательности действий, ведущих от исходных данных к искомому результату, иными словами, разработка алгоритма решения задачи.

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 16 Информатика входит в состав кибернетики, изучающей общую теорию управления и передачи информации. Кибернетика - наука об общих законах получения, хранения, передачи и обработки информации в сложных системах. Под сложными системами понимаются технические, биологические и социальные системы. Информационная система - это организованная человеком система сбора, хранения, обработки и выдачи информации, необходимой для эффективного функционирования субъектов и объектов управления. К компонентам информационной системы относятся: - информация, необходимая для выполнения одной или нескольких функций управления; - персонал, обеспечивающий функционирование информационной системы; - технические средства; - методы и процедуры сбора и переработки информации.

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 17 Информационные технологии – это целенаправленный процесс преобразования информации, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки, хранения и передачи информации. Информатизация – внедрение информационных технологий во все сферы человеческой деятельности Инфосфера – совокупное информационное пространство.

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 18 1.2 Представление и классификация информации Информация может существовать в виде: текстов, рисунков, чертежей, фотографий; световых или звуковых сигналов; радиоволн; электрических и нервных импульсов; магнитных записей; жестов и мимики; запахов и вкусовых ощущений; хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов и т.д.

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 19 1. Информация подразделяется по форме представления на 2 вида: - дискретная форма представления информации - это последовательность символов, характеризующая прерывистую, изменяющуюся величину (количество дорожно-транспортных происшествий, количество студентов и т.п.); - аналоговая или непрерывная форма представления информации - это величина, характеризующая процесс, не имеющий перерывов или промежутков (температура тела человека, скорость автомобиля на определенном участке пути и т.п.).

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 20 2. По области возникновения выделяют информацию: - элементарную (механическую), которая отражает процессы, явления неодушевленной природы; - биологическую, которая отражает процессы животного и растительного мира; - социальную, которая отражает процессы человеческого общества. 3. По способу передачи и восприятия различают следующие виды информации: - визуальную, передаваемую видимыми образами и символами; - аудиальную, передаваемую звуками; - тактильную, передаваемую ощущениями; - органолептическую, передаваемую запахами и вкусами; - машинную, выдаваемую и воспринимаемую средствами вычислительной техники.

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 21 4. По способам кодирования выделяют следующие типы информации: - числовую; - текстовую, основанную на использовании комбинаций символов. Здесь используются символы: буквы, цифры, математические знаки; - графическую, основанную на использовании произвольного сочетания в пространстве графических примитивов. К этой форме относятся фотографии, схемы, чертежи, рисунки. Свойства информации можно рассматривать в трех аспектах: техническом - это точность, надежность, скорость передачи сигналов и т.д.; семантическом - это передача смысла текста с помощью кодов и прагматическом - это насколько эффективно информация влияет на поведение объекта.

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 22 1.3 Передача информации Информация передаётся в форме сообщений от некоторого источника информации к её приёмнику посредством канала связи между ними. Источник посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал. Этот сигнал посылается по каналу связи. В результате в приёмнике появляется принимаемый сигнал, который декодируется и становится принимаемым сообщением.   Примеры: Cообщение, содержащее информацию о прогнозе погоды, передаётся приёмнику (телезрителю) от источника — специалиста-метеоролога посредством канала связи — телевизионной передающей аппаратуры и телевизора. Живое существо своими органами чувств воспринимает информацию из внешнего мира, перерабатывает её в определенную последовательность нервных импульсов, передает импульсы по нервным волокнам, хранит в памяти в виде состояния нейронных структур мозга, воспроизводит в виде звуковых сигналов, движений и т.п., Передача информации по каналам связи часто сопровождается воздействием помех, вызывающих искажение и потерю информации.

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 23 1.4 Измерение количества информации А возможно ли объективно измерить количество информации? В качестве единицы информации Клод Шеннон предложил принять  один  бит    (англ. bit — binary digit — двоичная цифра). Бит в теории информации — количество информации, необходимое для различения двух равновероятных сообщений   (типа "орел"—"решка", "чет"—"нечет" и т.п.). В вычислительной технике битом называют наименьшую "порцию" памяти компьютера, необходимую для хранения одного из двух знаков "0" и "1", используемых для внутримашинного представления данных и команд.  1 байт= 8 бит,  Именно восемь битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256=2^8). 1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 2^10 байт, 1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 2^20 байт, 1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 2^30 байт. 1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 2^40 байт, 1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 2^50 байт.

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 24

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 25 1.6 Понятие о пользователях и программировании Пользователь – лицо, пользующее услугами вычислительной техники при решении различных задач. Категории пользователей: Аналитик (системный интегратор) анализирует и оценивает сложность задач, выполняет постановку, подбирает аппаратуру и программы; Системный программист занимается разработкой системного программного обеспечения, предназначенного для автоматизации программирования и эффективного использования аппаратуры ЭВМ; Прикладной программист заняты разработкой, настройкой, конфигурированием программ для конкретных областей применения; Администратор информационной системы соединяет и настраивает аппаратные и программные модули системы, занимается вопросами безопасности и работоспособности системы; Конечный пользователь (непрограммист) использует готовые программные системы для решения своих задач.

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 26 Программирование – раздел информатики, изучающий описание процессов обработки данных. Выделяются следующие подразделы программирования: Теория программирования - фундаментальная информатика: структуры данных и их представление в памяти ЭВМ; типовые алгоритмы обработки массивов и файлов; языки, их синтаксис и семантика; спецификация задач. Методология программирования – совокупность методов, применяемых в процессе разработки программ Технология программирования изучает технологические процессы и порядок их прохождения

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 27 Инженерия программирования изучает различные методы и инструментальные средства с точки зрения их совершенствования и отвечает на вопросы: Как проектировать и строить сложные системы? Как тестировать системы? Как сопровождать системы и т.д. Инструментарий программирования изучает системы программирования, в которые входят все инструменты, поддерживающие процесс программирования. Программа - 1) Упорядоченная последовательность команд обработки данных 2) Последовательность предложений языка программирования, описывающая последовательность решения задачи 3) Завершенный продукт, пригодный для запуска своим автором на системе, на которой он разработан. Программный продукт – программа, которую любой специалист может запускать, тестировать. Программное средство – программа или совокупность программ, снабженная программной документацией.

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 28

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 29

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 30 Черты и особенности мышления программистов Способность определить архитектуру программ – разбить сложную задачу на элементарные составляющие и задать их комбинирование Умение видеть задачу одновременно на разных уровнях детализации Умение видеть дальше одной разрабатываемой в данный момент программы Умение обобщать типичные ситуации

Содержание слайда: 1 Введение в информатику и программирование 31 Наличие комплексного развития Культура собственного труда Способность анализировать собственные ошибки Умение работать в коллективе Умение работать с пользователем Владение интеллектуальными средствами: абстракция, перечисление, математическая индукция Следование вопросам общечеловеческой этики Способность при неудаче подавить самолюбие и поискать другой подход

Содержание слайда: 2 Алгоритмизация и введение в программирование 32

Содержание слайда: 2 Алгоритмизация и введение в программирование 33 Основные принципы построения ЭВМ были сформулированы американским учёным Джоном фон Нейманом в 40-х годах 20 века: 1. Любую ЭВМ образуют три основные компоненты: процессор, память и устройства ввода-вывода (УВВ). 2. Информация, с которой работает ЭВМ делится на два типа: набор команд по обработке (программы); данные подлежащие обработке. 3. И команды, и данные вводятся в память (ОЗУ) – принцип хранимой программы. 4. Руководит обработкой процессор, устройство управления (УУ) которого выбирает команды из ОЗУ и организует их выполнение, а арифметико-логическое устройство (АЛУ) проводит арифметические и логические операции над данными. 5. С процессором и ОЗУ связаны устройства ввода-вывода (УВВ).

Содержание слайда: 2 Алгоритмизация и введение в программирование 33 ТЕМЫ ДОКЛАДОВ: История развития вычислительной техники. Поколения компьютеров. Классификация компьютеров Основные устройства компьютера: процессоры Основные устройства компьютера: устройства памяти Основные устройства компьютера: устройства ввода-вывода

Содержание слайда: Вопросы?