История развития информатики

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИ ПРАВИТЕЛЬСТВЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: Информатика

на тему: «История развития информатики»

Москва 2013

Оглавление:

информатика наука вычислительный техника

Ведение

1. История развития информатики

1.1 Ведение в информатику

1.2 История развития информатики как науки

1.3 История развития вычислительной техники

Практическая часть

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Тема является актуальной в изучении информатики ведь деятельность людей всё в большей степени зависит от их информированности, способности эффективно использовать информацию. Заложить фундамент информационной культуры призвана дисциплина «Информатика».

В наше время новые информационные технологии занимают очень важное место не только в специализированных, но и в повседневных сферах жизни. Компьютеры применяются в бизнесе, менеджменте, торговле, учебе и многих других сферах деятельности человека.

Новые информационные технологии очень актуальны и нуждаются в большем внимании для последующей разработки и совершенствования. Рядом с этим, большое значение имеет также и программирование, которое является одним из фундаментальных разделов информатики и потому не может оставаться в стороне.

Цель курсовой работы: Изучить историю развития информатики

Задачи курсовой работы:

- ознакомиться с понятием «информатика»

- рассмотреть историю развития информатики как науки

- описать историю развития вычислительной техники

1. История развития информатики

1.1 Ведение в информатику

Основной характеристикой человечества на рубеже третьего тысячелетия считается переход от индустриального общества к информационному.

Информатика - молодая научная дисциплина, изучающая вопросы, связанные с поиском, сбором, хранением, преобразованием и использованием информации в самых различных сферах человеческой деятельности. Генетически информатика связана с вычислительной техникой, компьютерными системами и сетями, так как именно компьютеры позволяют порождать, хранить и автоматически перерабатывать информацию в таких количествах, что научный подход к информационным процессам становится одновременно необходимым и возможным.

До настоящего времени толкование термина «информатика» (в том смысле как он используется в современной научной и методической литературе) еще не является установившимся и общепринятым.

Предметом изучения информатики является:

- аппаратное обеспечение средств вычислительной техники

- программное обеспечение средств вычислительной техники

- средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения

- средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами

1.2 История развития информатики как науки

Информатика как наука стала развиваться с середины прошлого столетия, что связано с появлением ЭВМ и начинающейся компьютерной революцией.

Появление вычислительных машин в 50-е годы XX века создало для информатики необходимую ей аппаратную поддержку, или, иначе говоря, благоприятную среду для ее развития как науки. Всю историю информатики принято разбивать на два больших этапа: предыстория и история.

Предыстория информатики такая же древняя, как и история развития человеческого общества. В предыстории выделяют (весьма приближенно) ряд этапов. Каждый из этих этапов характеризуется по сравнению с предыдущим резким возрастанием возможностей хранения, передачи и обработки информации.

Начальный этап предыстории -- освоение человеком развитой устной речи. Членораздельная речь, язык стал специфическим социальным средством хранения и передачи информации.

Второй этап -- возникновение письменности. Прежде всего резко возросли, по сравнению с предыдущим этапом, возможности по хранению информации. Человек получил искусственную внешнюю память. Организация почтовых служб позволила использовать письменность и как средство для передачи информации. Возникло понятие "натуральное число". Все народы, обладавшие письменностью, владели понятием числа и пользовались той или иной системой счисления.

Третий этап -- книгопечатание. Книгопечатание можно смело назвать первой информационной технологией. Воспроизведение информации было поставлено на поток, на промышленную основу. По сравнению с предыдущим этот этап не столько увеличил возможности по хранению, сколько доступность информации и точность ее воспроизведения.

Четвертый и последний этап предыстории связан с успехами точных наук (прежде всего математики и физики) и начинающейся в то время научно-технической революцией. Этот этап характеризуется возникновением таких мощных средств связи, как радио, телефон и телеграф, к которым по завершению этапа добавилось и телевидение, кроме средств связи появились новые возможности по получению и восприятию информации -- фотография и кино. К ним также можно добавить разработку методов записи информации на магнитные носители (магнитные ленты, диски).

С разработкой первых ЭВМ принято связывать возникновение информатики как науки, начало ее истории. Для такой «привязки» имеются несколько причин. Во-первых, сам термин «информатика» появился на свет благодаря развитию вычислительной техники, и поэтому под ним понималась наука о вычислениях (первые ЭВМ большей частью использовались для проведения числовых расчетов), во-вторых, выделению информатики в отдельную науку способствовало такое важное свойство современной вычислительной техники, как единая форма представления обрабатываемой и хранимой информации. Вся информация, вне зависимости от ее вида, хранится и обрабатывается на ЭВМ в двоичной форме. Так получилось, что компьютер в одной системе объединил хранение и обработку числовой, текстовой (символьной) и аудиовизуальной (звук, изображение) информации. В этом состояла инициирующая роль вычислительной техники при возникновении и оформлении новой науки.

На сегодняшний день информатика представляет собой комплексную научно-техническую дисциплину. Информатика под своим названием объединяет довольно обширный комплекс наук, каждая из которых занимается изучением одного из аспектов понятия информация. Предпринимаются интенсивные усилия ученых по сближению наук, составляющих информатику. Однако процесс сближения этих научных дисциплин идет довольно медленно и создание единой и всеохватывающей науки об информации представляется делом будущего.

1.3 История развития вычислительной техники

Вычислительная техника играет в становлении и развитии информатики фундаментальную роль. Во-первых, вычислительная техника стала основным, универсальным средством хранения и обработки информации. Во-вторых, теоретические основы вычислительной техники и программирования стали базовыми разделами информатики и стимулировали дальнейшее развитие вычислительных систем.

Считается, что первая электронная цифровая вычислительная машина ЭНИАК была создана в Пенсильванском университете (США) в период с 1943 по 1946 год. [3, с 39]

Современным компьютерам предшествовали механические и электромеханические устройства. В 1642 году французский математик и философ Блез Паскаль в возрасте 18 лет сконструировал суммирующую машину. В 1694 году немецкий математик и философ Готфрид Вильгельм Лейбниц, используя чертежи и рисунки Паскаля, улучшил машину Паскаля, добавив возможность перемножать числа. Вместо обычных шестеренок Лейбниц использовал пошаговый барабан.

Первыми аналоговыми машинами были устройства, в которых главными элементами были интегрирующие и дифференцирующие устройства, позволяющие мгновенно вычислять интеграл и производную заданной функции, отслеживая ее изменение во времени.

В 1944 году американский инженер Говард Эйкен при поддержке фирмы IBM сконструировал компьютер для выполнения баллистических расчетов. Этот компьютер, названный "Марк I", по площади занимал примерно половину футбольного поля и включал более 600 километров кабеля. В компьютере "Марк I" использовался принцип электромеханического реле, заключающийся в том, что электромагнитные сигналы перемещали механические части.

В 1946 году американские ученые Джон Могли и Дж. Преспер Эккерт сконструировали электронный вычислительный интегратор и калькулятор (ЭНИАК) - компьютер, в котором электромеханические реле были заменены на электронные вакуумные лампы. Применение вакуумных ламп позволило увеличить скорость работы ЭНИАК в 1000 раз по сравнению с "Марк I"

Следующий важный шаг в совершенствовании вычислительной техники сделал американский математик Джон фон Нейман. Он предложил включить в состав компьютера для хранения последовательности команд и данных специальное устройство - память. Кроме того, Джон фон Нейман предложил реализовать в компьютере возможность передачи управления от одной программы к другой. Возможность хранить в памяти компьютера разные наборы команд (программы), приостанавливать выполнение одной программы и передавать управление другой, а затем возвращаться к исходной значительно расширяла возможности программирования для вычислительных машин. Другой ключевой идеей, предложенной фон Нейманом, стал процессор (центральное обрабатывающее устройство), который должен был управлять всеми функциями компьютера.

Электронные вакуумные лампы выделяли большое количество тепла, поглощали много электрической энергии, были громоздкими, дорогими и ненадежными. Как бедствие, компьютеры первого поколения, построенные на вакуумных лампах, обладали низким быстродействием и невысокой надежностью. В 1947 году сотрудники американской компании "Белл" Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Бреттейн изобрели транзистор. Транзисторы выполняли те же функции, что и электронные лампы, но использовали электрические свойства полупроводников.

В 1958 инженер компании Texas Instruments Джек Килби предложил идею интегральной микросхемы - кремниевого кристалла, на который монтируются миниатюрные транзисторы и другие элементы. В том же году Килби представил первый образец интегральной микросхемы, содержащий пять транзисторных элементов на кристалле германия. Микросхема Килби занимала чуть больше сантиметра площади и была несколько миллиметров толщиной. Год спустя, независимо от Килби, Нойс разработал интегральную микросхему на основе кристалла кремния. В последствии Роберт Нойс основал компанию "Интел" по производству интегральных микросхем. Микросхемы работали значительно быстрее транзисторов и потребляли значительно меньше энергии. Первые интегральные микросхемы состояли всего из нескольких элементов. Однако, используя полупроводниковую технологию, ученые довольно быстро научились размещать на одной интегральной микросхеме сначала десятки, а затем сотни и больше транзисторных элементов.

В 1964 году компания IBM выпустила компьютер 1MB System 360, построенный на основе интегральных микросхем. Семейство компьютеров IBM System 360 - самое многочисленное семейство компьютеров третьего поколения и одно из самых удачных в истории вычислительной техники. Выпуск этих компьютеров можно считать началом массового производства вычислительной техники. Всего было выпущено более 20 000 экземпляров System 360.

В 1965 году председатель совета директоров компании "Интел" Гордон Мур предположил, что количество элементов на интегральных микросхемах должно удваиваться каждые 18 месяцев. В дальнейшем это правило, известное как закон, было применено к скорости микропроцессоров и до сих пор не нарушалось. В 1969 году компания "Интел" выпустила еще одно важное для развития вычислительной техники устройство - микропроцессор. Микропроцессор представляет собой интегральную микросхему, на которой сосредоточено обрабатывающее устройство с собственной системой команд. Конструкция микропроцессора позволяет применять его для решения широкого круга задач, создавая при этом различные функциональные устройства. Использование микропроцессоров значительно упростило конструкцию компьютеров. Практически сразу микропроцессоры получили широкое применение в различных системах управления от космических аппаратов до бытовых приборов.

В 1984 году компания Apple представила компьютер "Макинтош". Операционная система "Макинтоша" включала в себя графический интерфейс пользователя, позволявший вводить команды, выбирая их с помощью указателя "мышь". Сами команды были представлены в виде небольших графических изображений - значков. Простота использования в сочетании с большим набором текстовых и графических программ сделала этот компьютер идеальным для небольших офисов, издательств, школ и даже детских садов. С появлением "Макинтоша" персональный компьютер стал еще более доступным. Для работы с ним больше не требовалось никаких специальных навыков, а тем более знания программирования. В 1984 году компания Apple показала на телевидении первый ролик, посвященный рекламе персонального компьютера. Компьютер действительно перестал быть чем-то особенным и превратился в обычный бытовой прибор.

На протяжении всего 50 лет компьютеры превратились из неуклюжих диковинных электронных монстров в мощный, гибкий, удобный и доступный инструмент. Компьютеры стали символом прогресса в XX веке. По мере того как человеку понадобится обрабатывать все большее количество информации, будут совершенствоваться и средства ее обработки - компьютеры.

Практическая часть

Вариант 1

Предприятие ООО «Энергосбыт» осуществляет деятельность, связанную с обеспечением электроэнергией физических и юридических лиц, и производит расчеты по предоставленным услугам. Данные, на основании которых производятся расчеты по оплате, представлены на рисунке 1

1. Построить таблицу согласно рисунку 1

2. Результаты вычислений представить в виде таблицы, содержащей данные о расходе электроэнергии и сумму к оплате (рисунок 2), и в графическом виде.

3. Организовать межтабличные связи для автоматического формирования квитанции об оплате электроэнергии.

4. Сформировать и заполнить квитанцию об оплате электроэнергии (рисунок 3).

Показания электросчетчиков

Месяц: Декабрь 2005

Рисунок 1- Данные о показаниях электросчетчиков

Расчет оплаты электроэнергии

Тариф за 1 КВт 1,40 руб Месяц: Декабрь 2005

Рисунок 2- Расчет оплаты электроэнергии

ООО «Энергосбыт»

КВИТАНЦИЯ НА ОПЛАТУ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

ФИО плательщика: _______

Тариф за 1 КВт 1,40 руб.

Рисунок 3- Квитанция на оплату электроэнергии

Описание алгоритма решения задачи

1. Запустить табличный процессор MS EXCEL.

2. Создать книгу с именем «Энергосбыт».

3. Лист 1 переименовать в лист с названием Показания электросчетчиков.

4. На рабочем листе Показания электросчетчиков MS EXCEL создать таблицу данных о показаниях электросчетчика.

5. Заполнить таблицу данных о показаниях электросчетчика исходными данными (рисунок 4).

Рисунок 4 - Расположение таблицы «Данные о показаниях электросчетчика» на рабочем листе Плательщики MS EXCEL

6. Лист 2 переименовать в лист с названием Расчет оплаты.

7. На рабочем листе Расчет оплаты MS EXCEL создать таблицу, в которой будет содержаться расчет оплаты электроэнергии.

8. Заполнить таблицу с расчетом оплаты электроэнергии исходными данными. (рисунок 5).

Рисунок 5 - Расположение таблицы «Расчет оплаты электроэнергии» на рабочем листе расчет оплаты MS EXCEL

9. Для удобства отсортировать графу Код плательщика по возрастанию. (Рисунок 6)

Рисунок 6 - отсортированные данные в таблице «Расчет оплаты электроэнергии» на рабочем листе расчет оплаты

10. Заполнить графу Расход электроэнергии за месяц, КВт таблицы «Расчет оплаты электроэнергии», находящейся на листе Расчет оплаты следующим образом:

Сначала скопируем данные таблицы «Данные о показаниях электросчетчика», находящейся на рабочем листе Показания электросчетчиков на рабочий лист Расход оплаты (Рисунок 7).

Рисунок 7 - Расположение таблиц «Расчет оплаты Электроэнергии» и «Данные о показаниях электросчетчиков» на рабочем листе Расход оплаты

Занести в ячейку С3 таблицы «Расчет оплаты электроэнергии» формулу: =E12-D12

В ячейку С4 формулу: =E13-D13

В ячейку С5 формулу: =E14-D14

В ячейку С6 формулу: =E15-D15

В ячейку С7 формулу: =E16-D16

В ячейку С8 формулу: =СУММ(C3:C7)

11. Заполнить графу К оплате, руб. таблицы «Расчет оплаты электроэнергии», находящейся на листе Расчет оплаты следующим образом:
Занести в ячейку D3 формулу: =C3*$G$1

Размножить введенную в ячейку D3 формулу для остальных ячеек данной графы (с D4 по D7).

Таким образом, будет выполнен цикл, управляющим параметром которого является номер строки.

Внести в ячейку D8 формулу: =СУММ(D3:D7)

Рисунок 8 - Средства плательщиков, полученные фирмой ООО «Энергосбыт» за декабрь 2005

12. Лист 3 переименовать в лист с названием Квитанция на оплату электроэнергии.

13. На рабочем листе Квитанция на оплату электроэнергии MS EXCEL создать квитанцию на оплату электроэнергии.

14. Путем создания межтабличных связей заполнить созданную форму полученными данными из таблиц «Расчет оплаты Электроэнергии» и «Данные о показаниях электросчетчиков» (Рисунок 9).

В ячейку A11 вносим функцию: =ПРОСМОТР(C7;'Показания электросчетчиков'!B3:B7;'Показания электросчетчиков'!D3:D7)

В ячейку B11 вносим: =ПРОСМОТР(C7;'Показания электросчетчиков'!B3:B7;'Показания электросчетчиков'!E3:E7)

В ячейку C11 вносим: =ПРОСМОТР(C7;'Расчет оплаты '!A3:A7;'Расчет оплаты '!C3:C7)

В ячейку D11 вносим: =ПРОСМОТР(C7;'Расчет оплаты '!A3:A7;'Расчет оплаты '!D3:D7)

Рисунок 9 - Квитанция на оплату электроэнергии плательщика Коломиец И.И.

15. Лист4 переименовать в лист с названием График.

16. На рабочем листе график MS EXCEL создать таблицу. Путем создания межтабличных связей автоматически заполнить графы ФИО плательщика, Расход электроэнергии, Сумма, руб. полученными данными из таблицы «Расчет оплаты Электроэнергии» (рисунок 10).

17. На основании данных созданной таблицы построить график. (рисунок 10).

Рисунок 10 - таблица и графическое представление результатов вычислений.

Заключение

В процессе работы над данной курсовой работой мы выяснили, что информатика является молодой наукой, переживающей свое становление на наших глазах. И, тем не менее, несмотря на свой возраст, информатика на сегодняшний день - это одна из фундаментальных областей научного знания. К тому же, учитывая современное распространение персональных компьютеров, а так же информационных технологий, информатика становится еще и обязательной дисциплиной для учащихся не только старших классов и учреждений профессионального образования, но и для младших школьников. Этот путь информатика прошла за короткий промежуток времени, однако она и по сей день непрерывно развивается.

После исследования процесса эволюции компьютеров можно прийти к выводу, что на каждом этапе производители стремились к концептуальным улучшениям их архитектуры с расчётом на текущие тенденции развития информационных технологий.

Список использованной литературы

1. Конюховский П. В. «Экономическая информатика»

2. Левин В. И. «История развития информационных технологий» Москва 2007

3. Юсупова Р. М., Котенко В. П. «История информатики и философия информационной реальности» Москва академический проект 2007

Размещено на Allbest.ru