Информационные революции:
1-я - изобретение письменности (возможность передачи знаний) - пять-шесть тысяч лет назад в Месопотамии, затем - независимо, но несколько тысяч лет спустя - в Китае, и еще на 1.500 лет позднее - майя в Центральной Америке. Затем изобрели рукописную книгу - сначала в Китае, вероятно, около 1300 г. до н.э., а затем, независимо и 800 лет спустя, в Греции, когда афинский тиран Песистрат распорядился записать в книгу поэмы Гомера, до этого передававшиеся изустно. Эффект рукописной книги в Греции и Риме был огромным, равно как и в Китае. По сути, вся китайская цивилизация и система государственного устройства основаны именно на рукописной книге.
2-я (середина XVI века) - книгопечатание (изменение культуры организации деятельности) - произошла после изобретения Гуттенбергом печатного пресса и наборного шрифта между 1450 и 1455 годами, а также изобретения гравировки примерно в то же время.
За очень незначительное время революция в книгопечатании изменила институты общества, включая и систему образования. В последовавшие за ней десятилетия по всей Европе были созданы новые университеты, однако, в отличие от ранее существовавших, они не были рассчитаны на священнослужителей и изучение теологии. Они были построены для изучения светских дисциплин: права, медицины, математики, натуральной философии (естественных наук).
3-я (конец XIX века) - электричество (телеграф, телефон, радиопередача оперативная, накопление информации в любом объеме);
4-я (70 годы XX века) - микропроцессорная технология ® персональный компьютер.
Реальные схемы составляют компьютеры, компьютерные сети, информационные телекоммуникации (системы передачи данных).
Три достижения данного периода:
1. переход от механических и электрических средств преобразования информации к электронным;
2. миниатюризация всех узлов, устройств, приборов, машин;
3. создание программно-управляемых устройств и процессов.
19. Информатизация общества
Образование больших объемов информации определяется:
1. Чрезвычайно быстрым ростом числа документов, докладов, отчетов, диссертаций и т.д., в которых излагаются результаты отчетно-конструкторских работ.
2. Постоянно увеличивается число периодических изданий по разным областям человеческой деятельности.
3. Появлением разнообразных метеорологических, медицинских и других данных записываемых на магнитные носители.
В результате возникает информационный кризис.
Его проявления:
1. Противоречия между ограниченными возможностями человека по восприятию и переработки информации и огромными потоками хранящейся информации (Пример: изменение суммы значений: к 1900 г. - удваивалось каждые 50 лет, к 1950 г. - каждые 10 лет, к 1970 г. каждые 5 лет, с 1990 - каждый год).
2. Существует большое количество избыточной информации в обществе, которая препятствует быстрому извлечению полезной информации;
3. Возникают социальные барьеры (экономические, политические и др.), которые препятствуют распространению информации (Пример: секретность информации).
Возникает парадокс: громадный информационный потенциал, накопленный в мире, но люди не могут им воспользоваться.
Возникла необходимость выхода общества из кризиса. Внедрение ЭВМ, других средств переработки и передачи информации в различные сферы деятельности, послужили началом нового эволюционного процесса в развитии человеческого общества, названного информатизацией.
Информатизация общества - организованный социально-экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления, организации общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов.
Информационные ресурсы - это формализованные идеи и знания, различные идеи и знания, различные данные, методы и средства их накопления, хранения и обмена между источниками и потребителями информации.
Результат любой информационной деятельности - создание информационного продукта - совокупности данных, сформированных производителем.
20. Классификация языков программирования
Процедурный подход к обработке информации возник на заре программирования. Именно с этим стилем программирования связано все развитие вычислительной техники. Несмотря на прогресс технологии, большинство современных компьютеров построены по тем же принципам, что и машины 40-х годов. В их основе лежит так называемая архитектура фон Неймана, названная в честь американского ученого Дж. фон Неймана, впервые изложившего принципиальные положения архитектуры ЭВМ во второй половине 40-х годов.
Основные принципы архитектуры фон Неймана состоят в следующем:
1. ЭВМ состоит из процессора, памяти и внешних устройств;
2. единственным источником активности (не считая стартового и аварийного вмешательства человека) в ЭВМ является процессор, который, в свою очередь, управляется программой, находящейся в памяти машины;
3. память машины может быть представлена как последовательность дискретных ячеек, каждая из которых имеет свой адрес; каждая ячейка хранит команду программы или некоторую единицу обрабатываемой информации, причем и то и другое выглядят одинаково (машинное слово);
4. в любой момент времени процессор выполняет одну команду программы, адрес которой находится в специальном регистре процессора - счетчике команд;
5. обработка информации происходит только в регистрах процессора; информацию в процессор можно ввести из любой ячейки памяти или внешнего устройства, или наоборот, направить в любую ячейку или на внешнее устройство;
6. в каждой команде программы зашифрованы следующие предписания: из каких ячеек памяти взять обрабатываемую информацию; какие совершить операции с взятой информацией; в какие ячейки памяти направить полученную информацию; как изменить содержимое счетчика команд, чтобы знать, откуда взять для выполнения следующую команду;
7. машина выполняет программу команда за командой в соответствии с изменением содержимого счетчика команд и расположением команд в памяти, пока не получит команду остановиться.
Развитие процедурных языков определялось особенностями вычислительной машины Дж. фон Неймана; способы представления знаний и задач, а также методов их решения были ориентированы на экономию ресурсов. При этом интеллектуальный комфорт пользователя был проигнорирован. Программа разрабатывается в терминах тех действий, которые она должна выполнять. Основная единица программы - процедура - последовательность операторов, выполняющая определенный вспомогательный алгоритм. Процедуры могут вызывать другие процедуры, вместе они работают по определенному алгоритму, ведущему к решению задачи. Кроме понятия оператор в основе процедурного языка лежит понятие операнд - данные, которые обрабатываются при помощи операторов. Типы операндов: простой, массив, структуры. Типы операторов: присваивания, условных операций, итерации.
Программа, написанная на процедурном языке, явно указывает способ получения результата, но не сам результат.
Существует большое число процедурных языков программирования. Это- Algol, Fortran, Pascal, С, Basic идр.
Применение ЭВМ для решения задач искусственного интеллекта и обработки текстов привело к созданию функциональных языков. Эти языки имеют хорошо проработанное математическое основание - l-исчисление. Функция в математике - отображение объектов из множества величин (области определения функции или домена) в объекты другого множества (область значений функции). Переменные в функциональной программе рассматриваются как переменные в математике: если они существуют, то имеют какую-то величину, и эта величина не может измениться. Функциональная программа описывает, что должно быть вычислено, то есть является просто выражением, определенным в терминах заранее заданных функций и функций, определенных пользователем. Величина этого выражения является результатом программы. Таким образом, здесь отсутствует состояние программы и предыстория вычислений. Первым языком функционального программирования является созданный в начале 1960-х годов язык ЛИСП (LISP - LIStProcessing). В отличие от процедурных языков, в которых действия в основном выражаются в виде итерации - повтора какого-либо фрагмента программы несколько раз, в ЛИСП вычисления производятся с помощью рекурсии - вызова функцией самой себя, а основная структура данных - это список.
Математическая логика использует отточенный формальный язык для представления знаний об объектах той или иной предметной области, включая явные средства выражения гипотез и суждений. Подобные качества роднят логику и искусство программирования. Идея непосредственного применения логики в качестве средства программирования возникла практически одновременно с первыми процедурными языками. Главная особенность такого подхода состоит в том, что программа (логическая) состоит из набора утверждений (аксиом), а вычисление, выполняемое под управлением такой программы, представляет собой логический вывод некоторого целевого утверждения - искомого результата. Вывод производится из аксиом программы по правилам математической логики, причем эти правила применяются автоматически, программист не должен их специально указывать.
Привлекательность применения логики в программировании состоит прежде всего в том, что в результате постепенного уточнения формулировки задачи она приобретает все более ясную форму, понятную как создателю программы, так и ее возможным читателям (потребителям). Особенно хорошо язык логики подходит для формулирования задач искусственного интеллекта. Все это объясняется тем, что язык логики опирается на общие законы человеческого мышления, а не на технические особенности кодирования для вычислительной машины того или иного типа.