Úvod do informatiky

1. Úvod do informatiky Ing. František Miksa, PhD. frantisek.miksa@stuba.sk

2. INFORMATIKA • je veda o systematickom spracovaní informácií, najmä o automatickom spracovaní informácií pomocou číslicových počítačov, • vyvíjala sa v rámci iných vedných disciplín, v 60. rokoch prerástla na základnú vedu, • je tesne spätá s počítačmi (veda o počítačoch).

3. ALGORITMUS • mnohé úlohy sa dajú riešiť mechanický, t.j. postupnosťou krokov, • pojem „algoritmus“ je základným pojmom a jadrom informatiky, znamená mechanický vykonateľný postup, • slovo je odvodené od mena perzského matematika Al-Chowarizmi, • algoritmus od starogréckeho matematika Euklida.

4. EUKLIDOV ALGORITMUS • na nájdenie najväčšieho spoločného deliteľa dvoch prirodzených čísel, • ak „p“ a „q“ sú dve prirodzené čísla, ich spoločný deliteľ sa nájde v dvoch krokoch: • - p sa celočíselne delí s q, pričom dostaneme zvyšok r s hodnotou 0..q-1, • - ak r=0, potom q je hľadané číslo, • - ak r≠0, potom premenuj q na p a r na q, • - opakuj krok 1 a 2 dovtedy, kým r=0.

5. HISTÓRIA INFORMATIKY • cca 5000 r.p.K. – ruky, kameň, • 1700 r.p.K. – písomne dochované úlohy, • cca 1100 r.p.K. – prvé počítadlo suan-pan v Číne, • 3. st. p.K. – Rímska číselná sústava, • 5. st. po K. – desiatková pozičná sústava v Indii, • 14. st. – v Európe mechanické ozubené koleso, • 1650 – vynález posuvného pravítka, • 1703 – G. W. Leibniz sa zaoberá dvojkovou číselnou sústavou, • 1886 – dierny štítok, 1890 v USA sčítanie obyvateľstva,

6. Posuvné pravítko

7. Dierny štítok

8. HISTÓRIA INFORMATIKY • 1920 – funkčné mechanické stroje riadené dier. štítkom, • 1924 – založeniá spoločnosť IBM, • 1930 – spoločnosť Siemens kladie základy polovodičov, • 1941 – Zuse stavia Z3, prvý funkčný elektromechanický (reléový), programom riadený počítací stroj, • 1944 – Mark 1, elektromechanický stroj s desiatkovou číselnou sústavou, Predel medzi prehistóriou a históriou informatiky.

9. HISTÓRIA INFORMATIKY • 1946 – Eckert a Mauchly stavajú ENIAC, prvý úplne elektronický počítač, • J. von Neumann navrhuje „von Neumanov“ počítač, ktorého princíp je platný dodnes:

10. HISTÓRIA INFORMATIKY • 1948 – objav tranzistorového efektu, • základy „kybernetiky“, ktorej predmetom je spracovanie informácií pre potreby riadenia, • je to veda o riadení a komunikácii v dynamických systémoch, • 1950 – začína sériová výroba počítačov, • 1958 – prvé integrované obvody, • 1981 – OS MS DOS, personal computer, • 1985 – MS Windows.

11. GENERÁCIE • Prvá generácia (do konca 50. rokov): • spínací prvok elektrónky (1000 zopnutí/sek.), • oper. pamäť z feritového jadra, • vstup – dierna páska, výstup – elek. pís. stroj. • Druhá generácia (do ½ 60. rokov): • spínací prvok tranzistory a diódy (1000x zvýš. oper. rýchlosti.), • oper. pamäť z feritového jadra dopl. exter. pamäť, • vstup – dierna páska, výstup – elek. pís. stroj.

12. Tretia generácia (druhá ½ 60. rokov): • integrované obvody s nízkym stupňom integrácie, • hardvérová a softvérová kompatibilita, • výstupné zariadenie obrazovka a tlačiareň, • štruktúrované programovanie. • Štvrtá generácia (70. a 80. roky): • integrované obvody s vysokým stupňom integrácie, • „počítač na stôl“, • počítače sa dajú prepojiť (počítačové siete), • operačná pamäť polovodičová. • Piata generácia (80. roky až dodnes): • obvody s vysokým stup. integ., viac procesorov, • spracovanie nečíselných informácií.

13. ROZDELENIE INFORMATIKY • Technická informatika: • konštrukcia počítačov a príslušných zariadení, • hardvérové komponenty (obvody, procesory), • počítačová architektúra, • počítačové siete a rozhrania. • Praktická informatika: • náuka o algoritmoch a dátových štruktúrach, • tvorba programovacích jazykov, prekladačov a operačných systémov.

14. Teoretická informatika: • hľadá matematické modely počítačov, • skúma zložitosť a konečnosť algoritmov, • analyzuje sa konštrukcia v program. jazykoch. • Aplikovaná informatika: • skúma možnosti využívania počítačov, • aplikovaná vedná disciplína, ktorá zahŕňa aplikovanie metód a výsledkov teoretickej, technickej a praktickej informatiky.