Wprowadzenie do informatyki

Transkrypt

1 Wprowadzenie do informatyki dr inż.. Anna Kobusińska ska akobusinska Czym jest informatyka?

2 Informatyka zajmuje się całokształtem przechowywania, przesyłania, przetwarzania i interpretowania informacji. Wyróżnia się w niej dwa działy, dotyczące sprzętu i oprogramowania. /Encyklopedia/ Informatyka to systematyczne badanie procesów algorytmicznych, które charakteryzują i przetwarzają informację, teoria, analiza, projektowanie, badanie efektywności, implementacja i zastosowania procesów algorytmicznych. Podstawowe pytanie informatyki to: co można (efektywnie) zalgorytmizować. /ACM 1989/

3 Zarys historii informatyki Pierwsze maszyny do obliczeń Proste, prymitywne maszyny do liczenia: nacięcia (35 20 tys. lat p.n.e) stosowane jeszcze w XIX wieku w Anglii palce u rąk i nóg, inne części ciała liczby na sznurkach najbardziej znane kipu (quipu) Inków wiązanie węzełków na sznurkach, umożliwia już odliczanie w systemie pozycyjnym, do dzisiaj używają jej Indianie boliwijscy i peruwiańscy

4 Pierwsze maszyny do obliczeń Chińczycy liczyli do 100 tys na jednej ręce i do 10 mld na obu! Czasy prehistoryczne W X wieku p.n.e. do obliczania wyników stosowano układy kamieni. Później nawlekanie kamieni na pręty doprowadziło do stworzenia pierwszego liczydła zwanego abakusem. Calculus (łac.) kamyk Abakus (grecki) tabliczka, deska

5 Współczesne liczydła SUAN-PAN chińskie liczydło X-XIw, we współczesnej postaci na każdym pręcie znajduje się 7 żetonów, 5 dolnych odpowiada jednościom, a każdy dolny liczbie 5. Kolejne pręty odpowiadają kolejnym pozycjom w systemie dziesiętnym SOROBAN Japońskie liczydło, XIXw; Cztery guziki na dole w każdym rzędzie służą do odkładania kolejnych jedności l, 2, 3 i 4 przez przesuwanie ich w kierunku środka. Przejście od 4 do 5 polega na cofnięciu czterech jedności na pozycje początkowe i przesunięcie górnego guzika do środka SZCZOTY rosyjskie liczydło wynalezione w XVIIw, jego budowa jest dostosowana do budowy pary rąk dwa żetony w innym kolorze na środku każdego rzędu odpowiadają kciukom, pozostałe palcom; rzędy liczące 4 żetony służą do odznaczania czwartych części rubla i kopiejki Współczesne liczydła SUAN-PAN obok PC Soroban w japońskiej szkole Szczoty na targu w Kijowie

6 Pierwszy algorytm Euklides w IV w. p.n.e. określił metodę wyznaczania największego wspólnego dzielnika dwóch liczb - znaną jako tzw. algorytm Euklidesa. Algorytmika to nauka o tworzeniu algorytmów. Za jej prekursora możemy uznać Euklidesa. Wieki średnie Muhammad al-khwarizmi w IX w. opisał pozycyjny system kodowania dziesiętnego i sztukę liczenia w tym systemie. Stanowiło to początek sztuki wykonywania obliczeń pisanych. algorytmiści - zwolennicy obliczeń pisanych, kalkulatorzy - wykonujący obliczenia na kamykach, abacyści - posługujący się liczydłami.

7 Pierwsze, proste maszyny do obliczeń John Napier, matematyk szkocki, wynalazł tzw. Pałeczki Napiera, służące do szybkiego mnożenia, później wykorzystane przy konstrukcji kalkulatorów Dla uproszczenia złożonych obliczeń w astronomii i geodezji wprowadził logarytmy Jest autorem pierwszych tablic logarytmicznych Pierwsze, proste maszyny do obliczeń 1624 H. Briggs wydał tablice logarytmów liczb i z dokładnością do 14 miejsc. Tablice Briggsa zawierały 1161 błędów, 0.04%, zwykle na ostatnim miejscu Potrzebne były obliczenia na dużych liczbach

8 Suwak logarytmiczny 1620 Edmund Gunter linijka (skala) logarytmiczna 1632 William Oughtred suwak logarytmiczny w postaci kolistej Suwak logarytmiczny przykład analogowego przyrządu rachunkowego, wynaleziony przez Oughtreda; używany w obliczeniach inżynierskich nie wymagających zbyt dużej dokładności Suwak logarytmiczny został wyparty w roku 1972 przez kalkulator inżynierski Kalkulatory mechaniczne W. Schickard zegar liczący 4 działania. Wykorzystał pomysł pałeczek Napiera. Istnieją tylko repliki, na podstawie szkiców z listów, odnalezionych w latach 50 XX w. B. Pascal Pascalina zbudował w wieku 20 lat tylko dodawanie i odejmowanie G.W. Leibniz Żywa ława do obliczeń. 4 działania. Fascynował się językiem zapisu myśli, systemem binarnym (z Chin).

9 Kalkulatory mechaniczne Maszyny Schickarda,, Pascala, i Leibniza wymagały y od użytkownika u manualnej pomocy w wielu czynnościach ciach związanych zanych z kolejnymi krokami obliczeń.. Za ich pomocą nie było o jeszcze można w pełni automatycznie i w całości ci wykonać prostego działania ania na dwóch liczbach. Charles Babbage był najwybitniejszym twórcą mechanicznych maszyn liczących przed erą elektroniczną. W XIX wieku, doszedł tak blisko do rozwiązań stosowanych w komputerach, że dziś znany jest jako "ojciec" komputerów.

10 Motywacja Babbage Rewolucja przemysłowa wiązała się z ekspansją na inne rynki podboje, podróże, finanse, ubezpieczenia Potrzebne były dokładne tablice logarytmów i innych funkcji Istniejące tablice zawierały olbrzymią ilość błędów w 40 tomach tablic znaleziono blisko 4000 błędów (John Herschel) Maszyna różnicowa Pierwsze urządzenie - maszyna różnicowar nicowa, zbudowane według jego projektu technicznego napędzane było o przez silnik parowy. Obliczała ona tablice logarytmów w metodą różnic skończonych i zapisywała a wynik na metalowej blaszce. po ustawieniu początkowych parametrów nie wymagała żadnych ingerencji użytkownika poza kręceniem korbą (prakomputer napędzany maszyną parową!)

11 Maszyna różnicowa Cała maszyna: części: 15 ton, 2m x 1m x 2.5m Poważne wyzwanie techniczne liczba elementów, ich dokładność wykonania i połączenia Zatarg z Josephem Clementem głównym wykonawcą Maszyna różnicowa vs. analityczna Trudności związane z budową maszyny różnicowej i zatargi z Clementem spowodowały, że Babbage: przemyślał projekt maszyny różnicowej opracował zasady maszyny analitycznej

12 Maszyna analityczna ogólnego przeznaczenia, 4 działania: +,, *, / pamięć magazyn, skład (store); procesor młyn (mill),program (zewnętrzny) na kartach perforowanych instrukcje: powtarzanie, warunkowe rozgałęzienia poruszana parą (steam engine) Eksperymentalny model w momencie śmierci: 1871 Maszyna analityczna nigdy jej nie skonstruowano, jednak w 1871, zmontowano fragment złożony z części młyna (procesora) oraz urządzenia drukującego. maszyna miała być programowana za pomocą kart perforowanych, wynalezionych przez Jacquarda i pozwalających wytwarzać wzorzyste tkaniny.

13 Maszyna Jacquarda Joseph Jacquard w 1801 zastosował karty perforowane w maszynie tkackiej Pierwsze programowane sterowanie w dziejach techniki Krosno Jacquarda umożliwiało wielobarwne tkanie wzorzyste Programowanie maszyny analitycznej Programowanie trzy typy kart perforowanych: karty operacyjne karty zmienne przekazywały adres w magazynie (w pamięci) karty liczbowe zawierały stałe i służyły do zapisywania zawartości pamięci, np. przekazywanej do następnego etapu obliczeń. Potrzebny był mechanizm do odczytu ustawienia kół z liczbami bez obrotu do pozycji 0 Potrzebny był mechanizm zliczania kroków, zewnętrzny

14 Maszyna analityczna Charles Babbage pracował nad projektem Maszyny Analitycznej przez 30 lat, ale w żadnym momencie projekt tej maszyny nie był na tyle gotowy, by można było zbudować na jego podstawie tę maszynę w całości

15 Ada Augusta i Turing Ada Augusta Lovelace, córka Byrona, zafascynowana niezrealizowanym projektem maszyny analitycznej zajęła się sporządzaniem opisów jej działania w konkretnych zadaniach, czyli pisaniem programów. Notatki Ady Augusty maszyna analityczna tka wzory algebraiczne, tak jak krosno Jacquarda tka kwiaty i liście programowanie Zwróciła uwagę na znaczenie, jakie może mieć wykonywanie różnych instrukcji w zależności od spełnienia określonych warunków instrukcja warunkowa Pisała o korzyściach płynących ze zdolności maszyny analitycznej do wielokrotnego wykonywania tych samych obliczeń - instrukcja iteracyjna Rachunek symboliczny (algebra) komponowanie muzyki Jednak: nie należy w żadnym razie uważać, że maszyna analityczna może cokolwiek sama z siebie stworzyć

16 Początki przetwarzania danych XVIII-XIX w. najważniejszym obszarem przetwarzania danych w USA spis powszechny: dane niezbędne do określenia składu Izby Reprezentantów populacja 1790: 3.9 mln; 1840: 17.1 mln; 1860: 31.4 mln Obliczanie spisu z 1880 roku trwało 8 lat, przewidywano, że spisu z 1890 roku nie policzy się przed następnym spisem!!! Technika tabulacyjna: w 1890, wielkość populacji USA ponad 62 milionów! była znana po 6 tyg. Maszyna tabulacyjna Herman Hollerith w 1890 wynalazł maszynę tabulacyjną. Służyła ona do wprowadzania, sortowania i podliczania danych Wzorując się na konduktorach kolei i krosnach Jacquarda: Dane każdej osoby na karcie perforowanej Automatyczny odczyt z kart: układu i dziurek Hollerith założył firmę Tabulating Machine Company (przekształcona później w firmę IBM)

17 Maszyna tabulacyjna Maszyny ogólnego przeznaczenia Alan Turing w 1936 opisał tok myślenia prowadzący od obliczeń wykonywanych ręcznie do obliczeń wykonywanych przez prostą abstrakcyjną maszynę, która była w stanie wykonywać zaprogramowaną matematyczną operację czyli tak zwany algorytm. Maszyna mogła wykonać jednak tylko jeden, określony algorytm liczby miały być podawane maszynie za pomocą papierowej taśmy

18 Maszyna Turinga Obliczenia ręczne Pokratkowana dwuwymiarowa kartka wypełniona skończoną liczbą symboli działań i cyfr. Obliczenia zależą od: danych na kartce, "stanu naszego umysłu". Obliczenia maszynowe Zapis na jednowymiarowej taśmie podzielonej na komórki (kratki). Wykonanie instrukcji zależy od stanu fizycznego urządzenia, tzw. głowicy porusza się ona po taśmie, rozpoznaje symbole i zmienia wartości. Turing i jego teza Maszyna Turinga jest uniwersalnym modelem wszelkich obliczeń Posiada ona obecnie olbrzymie znaczenie teoretyczne, ponieważ wszystkie współczesne komputery dają się do niej sprowadzić. Problem jest rozwiązalny na komputerze, jeśli da się zdefiniować rozwiązującą go maszynę Turinga.

19 Maszyna von Neumanna Maszyna von Neumanna to konkretyzacja maszyny Turinga, pozwalająca na zaprojektowanie rzeczywistego komputera Maszyna von Neumanna składa się z procesora (CPU) oraz pamięci, w której przechowywane są dane oraz rozkazy Model działania ania Model działania maszyny von Neumanna: 1. pobieranie rozkazu z pamięci 2. pobieranie danych z pamięci wskazanych w rozkazie 3. wykonywanie rozkazu (przetwarzanie danych) 4. zapisywanie wyniku w pamięci 5. powrót do punktu (1)

20 O komputerze Komputer to urządzenie które przetwarza dane pod kontrolą programu DANE PROGRAM KOMPUTER WYNIKI Generacja 0 komputery w których zasadniczym elementem był przekaźnik elektromagnetyczny komputer MARK I, praca w systemie dziesiętnym

21 Generacja I komputery zbudowane na lampach elektronowych Współczesną ewolucję maszyn cyfrowych sterowanych programem zapoczątkował niemiecki matematyk Konrad Zuse W 1932 skonstruował on maszynę o nazwie Z-1, będącą rozwiązaniem czysto mechanicznym Kolejny model Z-2 był na przekaźnikach, lecz z powodu mechanicznego przenoszenia programu działał zbyt wolno Model Z-3, wykonany na zlecenie lotnictwa był pierwszą na świecie funkcjonalną maszyną cyfrową sterowaną programem, zbudowaną na 2600 przekaźnikach Generacja I - USA Zastosowanie zamiast przekaźników lamp elektronowych spowodowało 1000-krotne zwiększenie prędkości działania W czasie II Wojny Światowej prace w USA były prowadzone przez dwa ośrodki: Bell Telephone, gdzie wybudowano model V oparty na 9000 przekaźnikach, IBM gdzie skonstruowano w 1944 pod kierunkiem Aikena model MARK-1

22 komputer ENIAC, serie maszyn- dane do komputera wprowadza się z taśm, kart perforowanych lub dalekopisów, realizowały jeden program napisany w języku wewnętrznym (kod 0,1 ), nie posiadały systemu operacyjnego, głównie do obliczeń naukowo-technicznych, duża awaryjność. Generacja I Generacja II zbudowane są na tranzystorach Tranzystor wynaleziony w 1947 został zastosowany w komputerach dopiero 11 lat później, w 1958 roku. Już rok później firma Texas Instruments rozpoczęła prace nad stworzeniem układu scalonego, który miał swoją światową premierę w 1960 roku.

23 Generacja II pojawienie się pamięci zewnętrznych (dyski magnetyczne, taśmy magnetyczne, bębny) wprowadzenie wieloprogramowości komputerów komputery wyposażone w system operacyjny wprowadzenie języków symbolicznych (języki pisane kodem 0, 1zostały zastąpione symbolem) zwiększenie szybkości przetwarzania do 100 tysięcy operacji na sekundę Generacja III oparte są na układach scalonych Pierwszy komputer na układach scalonych powstał w 1968 roku Już w roku 1969 firma Intel wykonała prototyp mikroprocesora, co było zwrotnym momentem w historii komputerów.

24 Generacja III układy scalone: SSI- mała skala integracji, MSI- średnia skala Integracji, polski produkt- ODRA wieloprogramowość wieloprocesowość rozpowszechnienie pamięci dyskowych stosunkowo,,bogaty zestaw oprogramowania systemowego możliwość pisania programów w językach wyższego rzędu (symbole zastępuje się komendami w języku angielskim) tworzenie sieci komputerowych rozwój urządzeń zewnętrznych (peryferyjnych- do wprowadzania i wyprowadzania danych) szybkość wykonywania operacji wzrasta do 10 milionów działań na sekundę. Generacja IV oparte są na mikroprocesorach W 1976 roku Steve Woźniak i Steve Jobbs założyli firmę Apple Computers i rozpoczęli produkcję mikrokomputera Apple I. Od roku 1977 datuje się fantastyczny, żywiołowy rozwój mikrokomputerów.

25 Generacja IV układy scalone VLSI- bardzo duża skala integracji; ULSI (ultra); technika mikroprocesorowa, różnorodne oprogramowanie użytkowe, początek lat 80 Generacja IV plus superkomputery o bardzo dużej mocy obliczeniowej: japoński NEC, amerykański CRAY Cray synonim komputera; rodzina superkomputerów Generacja V Rewolucja komputerowa ostatnich lat to przede wszystkim: miniaturyzacja sprzętu (mikrokomputery), zwiększanie możliwości obliczeniowych sprzętu (superkomputery), przetwarzanie równoległe. Komputery V generacji połączą olbrzymią integrację układów z zaawansowanym przetwarzaniem, włącznie ze sztuczną inteligencją i rozproszonym przetwarzaniem danych.

26 nowe architektury, Generacja VI neurokomputery, biokomputery, obliczenia przy pomocy DNA, komputery kwantowe. technika sztucznej inteligencji, zmiany w architekturze systemu możliwość posługiwania się językiem aturalnym umiejętność wnioskowania i uczenia się przez maszynę poprzez wykorzystanie sieci neuronowych automatyczne pozyskiwanie wiedzy budowa komputerów oparta na trójwymiarowej konfiguracji struktur białkowych. Zastosowanie i przyszłość

27 Nauka Matematyka Fizyka Chamia Biologia Nauki o poznaniu Ekonomia Nauki humanistyczne Historia Archeologia Geografia Matematyka komputerowa Dowody przeprowadzone przy pomocy komputera są często znacznie pewniejsze niż dowody klasyczne. Np. w tablicach całek programy do algebry symbolicznej znajdowały od 10 do 25% błędów lub przeoczeń. Teoria liczb naturalnych - poszukiwania największych liczb pierwszych na komputerach osobistych rozproszonych po całym świecie.

28 Matematyka komputerowa Metody sztucznej inteligencji w dowodzeniu twierdzeń i wysuwaniu hipotez matematycznych. Np. hipoteza Robbinsa - po 60 latach prób matematyków udowodnił ją program EQP! Projekt QED (od,,quod Erant Demonstratum ) zmierza on do zbudowania komputerowego systemu, w którym zgromadzona zostanie cała wiedza ludzkości o matematyce! Matematyka komputerowa Obrazki fraktalne

29 Wystarczy iterować Z<= Z2 + C, gdzie C jest punktem i Z też; kolory związane są z szybkością oddalania się punktu Z od początku układu. Powiększanie fragmentów: Sztuka genetyczna - obrazki powstają z formuł matematycznych, parametry pełnią rolę genomu

30 Po wybraniu kilku najciekawszych obrazków tworzy się ich potomstwo krzyżując odpowiednie genomy Fizyka komputerowa Fizyka komputerowa to fizyka teoretyczna studiowana metodami eksperymentalnymi Astrofizyka, Geofizyka, Meteorologia - to działy fizyki, w który symulacje pełnia podstawową rolę.

31 Chemia komputerowa Rozwój teorii i oprogramowania chemii kwantowej w latach 60. i 70. Wiele gotowych pakietów programów, dokładności obliczeń własności małych (kilkuatomowych) cząsteczek są na poziomie danych doświadczalnych a można je uzyskać znacznie łatwiej. Modelowanie molekularne, farmakologia kwantowa pozwalają na projektowanie nowych leków. Biologia i biocybernetyka komputerowa Biologiczne bazy danych. Symulacje na poziomie makroskopowym: ekologia, przepływ substancji i energii w przyrodzie, biologia populacyjna. Symulacje na poziomie molekularnym, w genetyce i biologii molekularnej, w szczególności problemy powstania życia i kodu genetycznego. Projekt mapowania ludzkiego genomu: 3 mld par, ogromne bazy danych, ich analiza może zająć kilkadziesiąt lat. Próba rekonstrukcji drzewa ewolucji.

32 Biologia i biocybernetyka komputerowa Symulacje działania komórek nerwowych i fragmentów układu nerwowego, funkcji mózgu. Biologia komputerowa przechodzi tu w komputerową medycynę. Opracowuje się symulacje działania całych narządów! Symulacje cykli biochemicznych pozwalają śledzić na komputerowym modelu co dzieje się w organizmie z podawanym lekiem czy innymi substancjami. Nauki o poznaniu (cognitive sciences) Cel: zrozumienie, w jaki sposób człowiek postrzega i poznaje świat, w jaki sposób reprezentowana jest w naszym umyśle informacja kształtująca nasz obraz świata.

33 Nauki o poznaniu (cognitive( sciences) Lingwistyka komputerowa: analiza i synteza mowy, tłumaczenie maszynowe, modele afazji i innych problemów z mową. Psychologia i symboliczne modele umysłu oraz modele koneksjonistyczne. Psychiatria komputerowa - modele syndromów neuropsychologicznych i chorób psychicznych, zrozumienie reakcji organizmu na leki psychotropowe. Ekonomia komputerowa Realistyczne modele w makroskali lub w skali całego globu wymagają złożonych modeli komputerowych. Modele ekonometryczne pozwalają na dość dokładne przewidywania sytuacji ekonomicznej w wybranych dziedzinach na rok z góry. Bogate kraje zyskują na możliwości przewidywania różnych tendencji, chociaż takie czynniki zewnętrzne jak np. pogoda czy konflikty regionalne są nie do przewidzenia.

34 Nauki humanistyczne Komputerowa humanistyka to zastosowania w socjologii, historii, językoznawstwie, archeologii... "Humanistic informatics", czyli informatyka humanistyczna, to coraz częściej używany termin. Historia Kliometria - nauka zajmująca się ilościowymi (statystycznymi) metodami w historii. Wkrótce wszystkie informacje historyczne będą natychmiast dostępne badaczom i zamiast szperać po starych dokumentach historycy będą spędzali całe dnie przed monitorem. (komputerowy model podróży Kolumba archipelag wysp Bahama, San Salvador)

35 Archeologia Rekonstrukcje znanych zabytków, np. kompleksu Borobodur na Jawie, wymaga dopasowania setek tysięcy fragmentów kamiennych. Graficzne bazy danych obiektów archeologicznych rozproszonych po wielu muzeach. Geografia Geografia komputerowa: migracje, geografia społeczna. Kartografia, mapy cyfrowe. Wizualizacja danych systemów informacji geograficznej (GIS).

36 Komputery w badaniach literackich Stylometria, czyli badanie stylu literackiego metodami ilościowymi. Możliwa dzięki wprowadzeniu komputerowych metod klasyfikacji i dostępności tekstów w formie elektronicznej. Pozwala rozstrzygnąć sporne kwestie dotyczące autorstwa dzieł literackich ( The two noble kinsmen Szekspir czy Johnem Fletcher?) Przemysł Elektronika - projektowanie układów, wspomaganie obliczeń, analiza poprawności zaprojektowanych obwodów. Chemia i farmacja - modelowanie procesów laboratoryjnych, wspomaganie obliczeń Biologia, biochemia - bazy wiedzy, modelowanie cząsteczek, analiza DNA lub RNA. Aplikacje CAD/CAM - komputerowe wspomaganie projektowania i modelowania, wykorzystywane głównie przez inżynierów konstruktorów czy architektów, np. AutoCAD.

37 Zastosowania cywilne Modelowanie i przewidywanie zmian pogody czy prądów oceanicznych. Wspomaganie kierowania ruchem lotniczym, kolejowym czy morskim. Projektowanie dróg, mostów, tuneli, kolei żelaznych. Zastosowania militarne Sterowanie systemem obrony. Zdalne naprowadzanie pocisków. I wiele innych, o których usłyszymy za kilka lat, objęte tajemnicą w większości przypadków, Wojsko jest 2 co do wysokości kwot sponsorem badań związanych z informatyką w USA (pierwsza jest Agencja Energetyki)

38 Biznes Aplikacje finansowe i ekonomiczne. Aplikacje biurowe. Systemy eksperckie i systemy wspomagania podejmowania decyzji.

39 Kierunki współczesnej informatyki Kierunki współczesnej informatyki Algorytmika Bazy danych Grafika komputerowa Kryptografia Programowanie Inżynieria oprogramowania Systemy operacyjne Sieci komputerowe Sztuczna inteligencja

40 Algorytmika zagadnienia związane zane z teorią obliczalności, ci, dzięki której można stwierdzić czy dany algorytm da się w ogóle zrealizować w praktyce, a jeśli tak, to w jakim czasie Bazy danych Baza danych - zbiór danych opisujący pewien wybrany fragment rzeczywistości Odzwierciedlają rzeczywistość w sposób z nią zgodny (prawidłowy) oraz są zorganizowane w specyficzny sposób, zgodnie z tzw. modelem danych Baza danych jest zarządzana przez tzw. system zarządzania bazą danych (SZBD) Z systemem bazy danych współpracują programy użytkowników, których zadaniem jest przetwarzanie danych, tj. wstawianie nowych danych, modyfikowanie danych już istniejących, usuwanie danych nieaktualnych, wyszukiwanie danych.

41 Grafika komputerowa Zajmuje się wykorzystaniem komputerów do generowania obrazów oraz wizualizacją rzeczywistych danych. Przykładowe zastosowania: Kartografia, Wizualizacja danych pomiarowych (np( np.. w formie wykresów w dwu- i trójwymiarowych), Wizualizacja symulacji komputerowych, diagnostyka medyczna, Efekty specjalne w filmach Gry komputerowe Kryptografia Zajmuje się badaniem, tworzeniem i łamaniem szyfrów

42 Programowanie proces projektowania, tworzenia i poprawiania kodu źródłowego, programów w komputerowych lub urządze dzeń mikroprocesorowych (mikrokontrolery) kod źródłowy pisze się z użyciem u reguł określanych przez wybrany język j programowania pozwala programiście na precyzyjne przekazanie maszynie, jakie dane mają ulec obróbce bce i jakie czynności ci należy y podjąć w określonych warunkach Inżynieria oprogramowania zajmuje się wszelkimi aspektami produkcji oprogramowania: od analizy i określenia wymagań,, przez projektowanie i wdrożenie, aża do ewolucji gotowego oprogramowania.

43 Sieci komputerowe Sieć komputerowa to medium umożliwiaj liwiające połą łączenie dwóch lub więcej komputerów w w celu wymiany danych lub współdzielenia różnych zasobów, na przykład: korzystania ze wspólnych urządze dzeń, np.. drukarek, skanerów, korzystania ze wspólnego oprogramowania, korzystania z centralnej bazy danych, przesyłania informacji między komputerami (komunikaty, listy, pliki). Systemy operacyjne System operacyjny jest wyspecjalizowanym programem, który zapewnia sprawne funkcjonowanie systemu komputerowego. Głównym zadaniem systemu operacyjnego jest dostarczanie podstawowych operacji dostępu do urządzeń i zasobów systemu komputerowego.

44 Sztuczna inteligencja konstruowanie maszyn i programów komputerowych zdolnych do realizacji wybranych funkcji umysłu i ludzkich zmysłów. Problemy takie bywają nazywane AI-trudnymi i zalicza się do nich między innymi: podejmowanie decyzji w warunkach braku wszystkich danych analiza i synteza języków naturalnych gry logiczne, jak np. szachy zarządzanie wiedzą, preferencjami i informacją w robotyce Systemy eksperckie i diagnostyczne Teoria informacji zajmuje się informacją, jej transmisją, kodowaniem danych w celu pewniejszego lub szybszego przesłania jej od nadawcy do odbiorcy.

45 Kierunki rozwoju informatyki: problem niezawodności oprogramowania, systemów w komputerowych (inżynieria oprogramowania). zagadnienia związane zane z sieciami, z mobilności cią fizyczną systemów oprogramowania. Z tym związane zane sąs problemy przekazywania danych, bezpieczeństwa, szyfrowania, kryptografii bogactwo danych i zarządzania nimi wydobycie prawdziwie użytecznej u wiedzy Szczególność informatyki polega na tym, że podczas gdy inne dyscypliny naukowe takie jak fizyka, chemia, mechanika oraz energetyka badają prawa rządzące przetwarzaniem mas i energii, to dyscyplina naukowa informatyka zaczęła po raz pierwszy badać prawa rządzące przetwarzaniem informacji.

46 Technologia Informacyjna (IT) dziedzina wiedzy obejmująca informatykę (włącznie ze sprzętem komputerowym) oraz oprogramowaniem używanym do tworzenia, przesyłania, prezentowania i zabezpieczania informacji), telekomunikację, narzędzia i inne technologie związane z informacją. Dostarcza ona użytkownikowi narzędzi, za pomocą których może on pozyskiwać informacje, selekcjonować je, analizować, przetwarzać, zarządzać i przekazywać innym ludziom. Społecze eczeństwo informacyjne terminem określa się społeczeństwo, w którym towarem staje się informacja traktowana jako szczególne dobro niematerialne, równoważne lub cenniejsze nawet od dóbr materialnych. przewiduje się rozwój usług związanych z 3P (przesyłanie, przetwarzanie, przechowywanie informacji).

47