Глава 1. Программирование – компонент информатики

Введение

Конец XX и начало XXI века сопровождаются интенсивным развитием технической базы обработки информации и непрерывным совершенствованием технологий ее использования. Взаимодействие технических средств и методов обработки интеллектуальных задач привело к возникновению нового направления – информационных технологий. Вычислительные средства (ЭВМ) проникают во все сферы человеческой деятельности. Диапазон использования расширился от вычислительных, оформительских задач до попыток создания искусственного интеллекта.

Признак непрерывного совершенствования технологий – разработка усовершенствованных математических методов решения задач, создание новых и модификация существующих языков программирования. Новые математические методы реализуются стандартными процедурами решения, развитие языков программирования – средствами увеличения дружественности к пользователям. Результат – создание типовых программных блоков решения часто встречающихся подзадач, оформленных модулями стандартных библиотек языка программирования и внедрение графических интерфейсов ввода-вывода информации.

Одна из стадий инженерной подготовки – овладение приемами и навыками решения вычислительных задач с использованием традиционных математических методов (типовых структурированных задач). Решение любой вычислительной задачи организуется последовательностью типовых этапов: постановка задачи, создание ее математической модели, выбор метода решения, составление алгоритма, программирование его на одном из входных языков, а затем реализация программы на ЭВМ до получения результатов.

В качестве языка программирования выбран универсальный алгоритмический язык Си, ориентированный на решение инженерно-технических задач и создание системного программного обеспечения. Возрастание сложности решаемых задач и разработка новых концепций программирования привели к видоизменению языка и появлению версии Си++ (объектно-ориентированной). Объединяющий версии Си и Си++ компонент – общее ядро (база). Использование ядра языков Си/Си++ эффективное средство решения типовых математических (инженерных) задач.

Цель издания – обучение приемам решения типовых пользовательских задач средствами Си/Си++. Методики предусматривают два варианта организации ввода-вывода в операционной системе Windows «классического» посимвольного представления информации (в консольном окне) и графического интерфейса (в графическом окне).

Результаты решения в используемых вариантах интерфейса приведены в приложениях.

Издание определяет понятие программного продукта, его место в общей структуре информатики, излагает общую концепцию поэтапного создания. Материалы издания позволяют овладеть технологиями преобразования простейших задач пользователя в программные продукты – подготовить несложные инженерные задачи к решению на ЭВМ.

Методики выполнения каждого этапа преобразования, начиная с постановки задачи и заканчивая составлением программы, рассмотрены с требуемой степенью детализации. Отдельно рассмотрены методы и приёмы улучшения дружественности создаваемых программных продуктов, даны рекомендации по их универсализации.

Издание соответствует курсу «Программирование и основы алгоритмизации» для студентов специальностей 210100 «Управление и информатика в технических системах» направления 651900 «Автоматизация и управление» и 210200 «Автоматизация технологических процессов и производств (в пищевой и химической промышленности)» направления 657900 «Автоматизированные технологии и производства». Материалы издания соответствуют требованиям Государственного образовательного стандарта по указанным специальностям.

Информация

Интегрированная среда разработки приложений (ИСРП) – совокупность программных модулей, обеспечивающих в комплексе с операционной системой, полную автоматическую (полуавтоматическую) машинную обработку программ пользователя.

Специализированные пакеты – совокупность программных модулей для решения стандартных задач в определённой области знаний (математические методы, статистическая обработка, экономические расчеты, системы автоматизированного проектирования).

Системы управления базами данных (СУБД) – средства управления обработкой совокупности информационных массивов, предназначенных для хранения значительных объёмов данных.

Следовательно, программное обеспечение определяет диапазон используемых информационных технологий.

Заключение

Программирование и основы алгоритмизации – один из разделов информатики.

Информатика – совокупность информации (материала обработки), технических средств (инструмента обработки), технологий (способов обработки).

Материал обработки – объект (задача реального мира). Исследование объектов – решение информационных задач. Основа информационных задач – данные. Обобщенная структура данного – имя, значение, размерность. Классификация данных по форме представления: единичные и групповые, по функциональному назначению:входные, промежуточные, конечные, по изменяемости: фиксированные и модифицируемые.

Технические средства – инструмент сбора, передачи, обработки, хранения, выдачи информации. Основной элемент технических средств – ЭВМ. Специфика использования – персональные (локальные) ЭВМ, коллективные (объединенные в сети).

Информационные технологии – методики целенаправленной обработки информации с помощью ЭВМ. Основы технологии – классические методы анализа и синтеза. 

Программное обеспечение – обязательный компонент жизнедеятельности любой информационной системы. По назначению и решаемым задачам – системное и прикладное.

Программный продукт – жестко зафиксированная технология обработки данных. Программирование и алгоритмизация – основные составляющие создания программного продукта.

Современные тенденции развития общества определяют непрерывное совершенствование технических средств и информационных технологий, расширение сферы их применения на все области человеческой деятельности.

Вопросы для контроля

1. Что такое информатика, какова ее общая структура?

2. Что такое информация, данное и как оно связано с объектом?

3. По каким критериям можно классифицировать данные?

4. Какова классификация данных по функциональному назначению?

5. Как выглядит классификация данных по форме представления?

6. Как обозначаются простые и индексированные данные?

7. Чем фреймы отличаются от множеств?

8. Что такое средства обработки информации?

9. Каковы критерии классификации средств обработки информации?

10. Какие устройства относятся к персональным (коллективным)?

11. Что такое технология и как она используется в информатике?

12. На каких классических методах базируются информационные технологии?

13. Что такое программный продукт, каковы его свойства?

14. Как можно определить понятие «программное обеспечение»?

15. Какова структура программного обеспечения?

16. Из чего состоит системное программное обеспечение ЭВМ?

17. Каково назначение операционной системы ЭВМ?

18. Что такое интегрированная среда разработки приложений?

19. Как схематично можно представить взаимодействие разделов информатики?

20. Пути взаимодействия пользователя со средствами обработки?

21. Каковы современные тенденции использования информационных технологий?

 

Введение

Конец XX и начало XXI века сопровождаются интенсивным развитием технической базы обработки информации и непрерывным совершенствованием технологий ее использования. Взаимодействие технических средств и методов обработки интеллектуальных задач привело к возникновению нового направления – информационных технологий. Вычислительные средства (ЭВМ) проникают во все сферы человеческой деятельности. Диапазон использования расширился от вычислительных, оформительских задач до попыток создания искусственного интеллекта.

Признак непрерывного совершенствования технологий – разработка усовершенствованных математических методов решения задач, создание новых и модификация существующих языков программирования. Новые математические методы реализуются стандартными процедурами решения, развитие языков программирования – средствами увеличения дружественности к пользователям. Результат – создание типовых программных блоков решения часто встречающихся подзадач, оформленных модулями стандартных библиотек языка программирования и внедрение графических интерфейсов ввода-вывода информации.

Одна из стадий инженерной подготовки – овладение приемами и навыками решения вычислительных задач с использованием традиционных математических методов (типовых структурированных задач). Решение любой вычислительной задачи организуется последовательностью типовых этапов: постановка задачи, создание ее математической модели, выбор метода решения, составление алгоритма, программирование его на одном из входных языков, а затем реализация программы на ЭВМ до получения результатов.

В качестве языка программирования выбран универсальный алгоритмический язык Си, ориентированный на решение инженерно-технических задач и создание системного программного обеспечения. Возрастание сложности решаемых задач и разработка новых концепций программирования привели к видоизменению языка и появлению версии Си++ (объектно-ориентированной). Объединяющий версии Си и Си++ компонент – общее ядро (база). Использование ядра языков Си/Си++ эффективное средство решения типовых математических (инженерных) задач.

Цель издания – обучение приемам решения типовых пользовательских задач средствами Си/Си++. Методики предусматривают два варианта организации ввода-вывода в операционной системе Windows «классического» посимвольного представления информации (в консольном окне) и графического интерфейса (в графическом окне).

Результаты решения в используемых вариантах интерфейса приведены в приложениях.

Издание определяет понятие программного продукта, его место в общей структуре информатики, излагает общую концепцию поэтапного создания. Материалы издания позволяют овладеть технологиями преобразования простейших задач пользователя в программные продукты – подготовить несложные инженерные задачи к решению на ЭВМ.

Методики выполнения каждого этапа преобразования, начиная с постановки задачи и заканчивая составлением программы, рассмотрены с требуемой степенью детализации. Отдельно рассмотрены методы и приёмы улучшения дружественности создаваемых программных продуктов, даны рекомендации по их универсализации.

Издание соответствует курсу «Программирование и основы алгоритмизации» для студентов специальностей 210100 «Управление и информатика в технических системах» направления 651900 «Автоматизация и управление» и 210200 «Автоматизация технологических процессов и производств (в пищевой и химической промышленности)» направления 657900 «Автоматизированные технологии и производства». Материалы издания соответствуют требованиям Государственного образовательного стандарта по указанным специальностям.

Глава 1. Программирование – компонент информатики

Потенциал человека определяется его физическими и интеллектуальными возможностями. Прогресс человечества обусловлен их непрерывным совершенствованием. Изобретение паровой машины в XIX веке стало началом первого этапа технической революции, обусловившего расширение физических возможностей человека. Появление электронных вычислительных машин (ЭВМ) в середине XX столетия создало предпосылки второго этапа научно-технических преобразований. Результат – эпоха информационных технологий – обеспечивает существенное развитие интеллектуальной деятельности человека. Новая фаза развития общества привела к созданию самостоятельного научного направления – информатики.