Кодирование информации презентация по информатике: Презентация «Кодирование информации» — скачать презентации по Информатике
Презентация к уроку информатики — Кодирование информации
Слайды и текст этой презентации
Слайд №1 | |
Кодирование информации Кравченко Елена Владимировна, учитель информатики МБОУ СОШ № 23 МО Усть-Лабинский район х. Братского Краснодарского края 8 класс |
Слайд №2 | |
Кодирование – это запись информации с помощью некоторой знаковой системы (языка). Зачем кодируют информацию? ? кодирование 10101001010 данные (код) обработка 11111100010 данные (код) хранение борьба с помехами (специальные способы кодирования) передача передача Информация передается, обрабатывается и хранится в виде кодов. | |
Слайд №3 | |
Код. Длина кода Длина кода — количество знаков в коде Код (фр. code, лат. codex — свод законов) – система условных знаков для передачи, обработки и хранения различной информации. Кодирование – это операция преобразования символов или группы символов одного кода в символы или группу символов другого кода. | |
Слайд №4 | |
На прошлом занятии вы кодировали свое имя с помощью азбуки Морзе. Азбука Морзе ВАСЯ | |
Слайд №5 | |
Кодовые таблицы 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F C А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П D Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я Задание. Закодируйте свое имя с помощью кодовой таблицы (Windows-1251): | |
Слайд №6 | |
Перекодирование – это операция преобразования знаков или групп знаков одной знаковой системы в знаки или группы знаков другой знаковой системы Средством перекодирования служит таблица соответствия знаковых систем (таблица перекодировки), которая устанавливает взаимно однозначное соответствие между знаками или группами знаков двух различных знаковых систем. | |
Слайд №7 | |
Цели и способы кодирования Текст: в России: Привет, Вася! Windows-1251: CFF0E8E2E52C20C2E0F1FF21 передача за рубеж (транслит): Privet, Vasya! стенография: шифрование: Рсйгжу-!Гбта” Числа: для вычислений: 24 прописью: двадцать четыре римская система: XXIV | |
Слайд №8 | |
Декодирование М А Ы Л У пробел 00 1 01 0 10 11 Декодирование – это восстановление сообщения из последовательности кодов. МАМА МЫЛА ЛАМУ ? 00 1 00 1 11 00 01 0 1 11 0 1 00 10 Приняли сообщение: 0010011100010111010010 ? ??? ЛЛАЛЛАААЛЛЛАЛАААЛАЛЛАЛ | |
Слайд №9 | |
Какой код использовать? Идея: использовать тот код, который применяется в компьютерной технике Кодирование информации в компьютере «1» 1 – есть сигнал 0 – нет сигнала 1 бит | |
Слайд №10 | |
1 0 1 0 1 1 0 0 В компьютерном алфавите 256 символов Кодирование текстовой информации 8 бит=1 байт регистр памяти Двоичный код Код, в котором используются только два знака, называется двоичным. Все виды информации в компьютерах кодируются в двоичном коде. 1 бит – это количество информации, которое можно передать с помощью одного знака в двоичном коде («0» или «1»). bit = binary digit, двоичная цифра | |
Слайд №11 | |
Практическое задание Я слышу – я забываю, Я вижу – я запоминаю, Я делаю – я понимаю. Китайская пословица | |
Слайд №12 | |
Домашнее задание П 1.2.3, задание 1.2 Закодируйте своё имя и фамилию с помощью ASCII-кода Представьте информацию о погоде в различной форме | |
Слайд №13 | |
Активные ссылки на страницы материалов в Интернете 1. Бордачева Л.Н. Урок информатики в 8 классе по теме «Кодирование текстовой информации», http://festival.1september.ru/articles/573989/ 2. Поляков К. «Информация», 2006-2011 http://kpolyakov.narod.ru 2. Ремнев А.А. Рабочая тетрадь по информатике 8 класс, http://rapolygon. h25.ru/metk.htm Список использованных печатных источников | |
Слайд №14 | |
Активные ссылки на использованные изображения Фон презентации http://im2-tub-ru.yandex.net/i?id=5bf3329046568732127abeca443aec06-27-144&n=21 Изображение компьютера (слайд 1) http://www2.arnes.si/~osmbjur5/fotografije/rac.jpg Изображения картины (слайд 1) http://s3.timetoast.com/public/uploads/photos/1974763/glavnay.jpeg?1322074502 Изображение Моно Лизы (слайд 2) http://stat17.privet.ru/lr/091f6f632a3d7c55ff2982365414f01a Изображение дисков (слайд 2) http://www.prikol. ru/wp-content/uploads/2013/08/2.jpg Изображение человечка с рупором (слайд 2) http://ih.constantcontact.com/fs078/1102573040958/img/49.jpg Изображение (слайд 3) http://school497.ru/download/u/02/img/book3.gif Изображение азбуки Морзе (слайд 4) http://g3.s3.forblabla.com/u34/photo3DCB/20905192875-0/original.jpg Изображение человечка (слайд 6) http://www.smiltene.lv/uploads/news/large/news_1058.jpg Изображение лампы (слайд 9) http://www.proshkolu.ru/content/media/pic/std/3000000/2510000/2509657-d267f520aea02d14.gif |
- Автор: Виктория
- Распечатать
Оцените статью:
(1 голос, среднее: 5 из 5)
Поделитесь с друзьями!
Большой сборник презентаций в помощь школьнику.
закрыть
Скопируйте этот код и вставьте его на своем сайте:
<div><strong><a href=»https://volna.org/informatika/kodirovaniie_informatsii.html» title=»Презентация к уроку информатики — Кодирование информации» target=»_blank» >Презентация к уроку информатики — Кодирование информации</a></strong><iframe src=»https://volna.org/iframe/64685/» frameborder=»0″ marginwidth=»0″ marginheight=»0″ scrolling=»no» allowfullscreen></iframe></div>
7 класс — §1.5. Кодирование информации | Презентация к уроку по информатике и икт (7 класс):
Слайд 1
§ 5 . Кодирование информации Раздел 1. Введение в информатику
Слайд 2
Кодирование – представление информации в той или иной форме, переход от одной формы представления информации к другой. Данные – это информация, закодированная в некоторой форме . Дискретизация – процесс преобразования информации из непрерывной формы представления в дискретную. Информацию, представленную в дискретной форме, значительно проще передавать, хранить и обрабатывать. Кодирование информации
Слайд 3
Естественный Формальный Зрительный Звуковой Вкусовой Обонятельный Осязательный Человек может представить информацию в знаковой или образной форме : знаковое представление информации дискретно ; образное представление информации непрерывно . Представление информации Информация Знаковая (языки) Образная (образы)
Слайд 4
Знак – соглашение (явное или неявное) о приписывании чему-либо какого-либо определённого смысла, значения. Знак представляет собой заменитель объекта. Знак (набор знаков) позволяет передающему информацию вызвать в сознании принимающего информацию образ объекта. Цифры являются знаками чисел. Буквы являются знаками звуков и, вместе со словами, являются знаками человеческого языка. Знак и знаковая система
Слайд 5
Знак и знаковая система Явное соглашение Форма знака позволяет догадаться о его смысле Неявное соглашения Связь между формой знака и его смыслом устанавливается по договорённости Знак Пиктограмма Символ
Слайд 6
Люди используют отдельные знаки и знаковые системы. Знаковая система определяется множеством всех входящих в неё знаков ( алфавитом ) и правилами оперирования этими знаками. Общение между людьми может проходить в устной или письменной форме с использованием соответствующих звуковых или зрительных знаков. Знак и знаковая система
Слайд 7
Язык – это система знаков, используемая для хранения, передачи и обработки информации. Алфавит – это набор отличных друг от друга символов (знаков) , который используется в языке. Мощность алфавита – это количество символов (знаков) в алфавите . Язык и алфавит АБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ 0123456789 .,;?!-:… «» () мощность — 56
Слайд 8
Естественные и формальные языки результат развития общества для общения в быту значения слов зависят от контекста есть синонимы и омонимы нет строгих правил образования предложений есть исключения созданы людьми в специальных областях знаний значения слов не зависит от контекста нет синонимов и омонимов правила образования предложений строго определены нет исключений Язык Естественный Формальный русский, английский, китайский и т. п. ф ормулы, нотная грамота, языки программирования и т.п.
Слайд 9
Слово – это последовательность символов алфавита, которая используется как самостоятельная единица и имеет определённое значение . word , слово, смысл Сообщение – это любая последовательность символов некоторого алфавита . d orw , влоо с , л мссы Слово и сообщение
Слайд 10
Сообщения длины 1 : A B C D Сообщения длины 2 : AA AB AC AD BA BB BC BD CA CB CC CD DA DB DC DD Пример : алфавит: A B C D Количество возможных сообщений всего 4 Сколько сообщений длины L ? Q = N L всего 16 Q – количество сообщений (вариантов) N – мощность алфавита L – длина сообщения Сколько возможных 5-буквеных сообщений можно составить из букв английского языка? N = 26 , L = 5, Q = ? Q = 26 5
Слайд 11
Задача . Сколько различных сообщений длиной 4 знака можно записать с помощью алфавита { А, Б, В, Г, Е } если слова должны начинаться с согласной буквы и заканчиваться на гласную? Комбинаторика: Правило умножения = 150 А, Б, В, Г, Е 5 3 Б, В, Г 2 А, Е 5 5 3 2 Q = M 1 · M 2 · M 3 · M 4
Слайд 12
Задача . Сколько существует четырёхзначных чисел, составленных из чётных цифр, в которых цифры не повторяются ? Комбинаторика: Правило умножения = 96 4 3 4 2 0, 2, 4, 6, 8 5 4 2, 4, 6, 8 одна цифра уже использована! Q = M 1 · M 2 · M 3 · M 4
Слайд 13
Задача . Сколько сообщений длиной от 2 до 5 символов можно записать с помощью алфавита {0, 1 } ? N = {0, 1} = L = 2 : Q 2 = L = 3 : Q 3 = L = 4 : Q 4 = L = 5 : Q 5 = Комбинаторика: Правило сложения Q = 4 + 8 + 16 + 32 = Q = Q 2 + Q 3 + Q 4 + Q 5 2 2 2 = 4 2 3 = 8 2 4 = 16 2 5 = 32 60
Слайд 14
Подкопаева Мария Викторовна учитель информатики г . Санкт-Петербург Презентации разработаны на основе УМК Людмилы Леонидовны Босовой и Константина Юрьевича Полякова Автор
Введение в компьютерные науки и программирование с использованием Python
Доступна одна сессия:
1 529 867 уже зарегистрированы!
Начало 25 января 2023 г.
Окончание 29 марта 2023 г.
Регистрация
Я хотел бы получать электронные письма от MITx и узнавать о других предложениях, связанных с введением в информатику и программирование с использованием Python.
Об этом курсе
Чему вы научитесь
Преподаватели
Часто задаваемые вопросы
Способность пройти этот курс
EDX для бизнеса
9 недель
14–16 часов в неделю
.
Доступна одна сессия:
Начало 25 января 2023 г.
Окончание 29 марта 2023 г.
Регистрация
Питон.
Введение в информатику и программирование с использованием Python
Этот курс является первым из двух курсов: Введение в информатику и программирование с использованием Python и Введение в вычислительное мышление и науку о данных. Вместе они призваны помочь людям, ранее не знакомым с информатикой или программированием, научиться мыслить вычислительно и писать программы для решения полезных задач. Некоторые люди, изучающие эти два курса, будут использовать их как ступеньку к более продвинутым курсам информатики, но для многих это будут их первые и последние курсы информатики. В этом прогоне представлены лекционные видео, лекционные упражнения и наборы задач с использованием Python 3.5. Даже если вы ранее проходили курс по Python 2.7, вы сможете легко перейти на Python 3.5 на будущих курсах или зарегистрироваться сейчас, чтобы освежить свое обучение.
Поскольку эти курсы могут быть единственными формальными курсами компьютерных наук, которые посещают многие студенты, мы решили сосредоточиться на широте, а не на глубине. Цель состоит в том, чтобы предоставить студентам краткое введение во многие темы, чтобы они имели представление о том, что возможно, когда им нужно подумать о том, как использовать вычисления для достижения какой-либо цели в дальнейшей карьере. Тем не менее, это не курсы «оценки вычислений». Это сложные и строгие курсы, на которых студенты тратят много времени и усилий на то, чтобы научиться подчинять компьютер своей воле
Краткий обзор
- Язык: английский
- Расшифровка видео: английский
- Связанные программы:
- XSeries in Computational Thinking with Python
- 9006 Понятие вычисления
- Язык программирования Python
- Некоторые простые алгоритмы
- Тестирование и отладка
- Неформальное введение в алгоритмическую сложность
- Структуры данных
О курсах, имеющих право на зачисление в Charter Oak State College:
Мы сотрудничаем с Charter Oak State College, общедоступным онлайн-колледжем Коннектикута, чтобы предоставить студентам уникальную возможность получить переводные баллы за работу, выполненную на выбранных курсах edX.
Детали кредита:
Количество кредитных часов для этого курса: 3 кредитных часа
_ Стоимость: 300 долларов США (100 долларов США/кредитный час) — оплата за кредит, полученный после прохождения курса с 65% или лучше.
Право на участие:**_
- Учащийся должен зарегистрироваться в опции «Подтвержденный сертификат», чтобы иметь право на получение кредита после завершения курса.
- Учащийся должен соблюдать все правила курса и политики академической честности на протяжении всего курса.
- Учащийся должен получить проходной балл 65% или выше по курсу
Часто задаваемые вопросы
- Какой тип вычислительной среды мне нужен для этого курса?
- У вас должен быть компьютер с одной из следующих операционных систем:
- Microsoft Windows версии XP или выше (XP, Windows Vista или Windows 7)
- Apple OSX, версия 10. 2 или выше
- Linux — большинство дистрибутивов, выпущенных за последние два года, должны работать
- Кроме того, вам потребуется возможность загружать, устанавливать и запускать программное обеспечение на вашем компьютере.
- Учебник есть?
- Этот учебник является необязательным, но настоятельно рекомендуется: Введение в вычисления и программирование с использованием Python, третье издание (с приложением к вычислительному моделированию и пониманию данных).
- Какой браузер мне следует использовать?
- Мы настоятельно рекомендуем использовать браузер Chrome при посещении сайта edX. Этот сайт оптимизирован для просмотра в Chrome.
- Если вы не можете использовать Chrome, используйте браузер Firefox. Имейте в виду, что у вас могут возникнуть проблемы с функциональностью сайта, если вы решите использовать альтернативный браузер.
- Какие языки программирования будут использоваться в этом курсе?
- 6. 00x будет использовать язык программирования Python версии 3.5.
- От вас не требуется никаких предварительных знаний в области программирования — этот курс предназначен для студентов, у которых практически нет опыта работы с каким-либо языком программирования.
- Каков формат класса?
- Занятие будет состоять из видео лекций, разбитых на небольшие фрагменты, обычно продолжительностью от восьми до двенадцати минут каждый. Некоторые из них могут содержать интегрированные вопросы «проверь себя».
- Также будут задания по программированию и отдельные экзамены/викторины, которые не являются частью видеолекций.
- Будет ли доступен текст лекций?
- Да, стенограммы курса будут доступны.
- Нужно ли смотреть лекции в прямом эфире?
- Нет. Вы можете смотреть лекции на досуге — вам не нужно смотреть лекции в любое установленное время.
- Сколько стоит пройти курс?
- Ничего: курс бесплатный.
К сожалению, учащиеся, проживающие в одной или нескольких из следующих стран или регионов, не смогут зарегистрироваться на этот курс: Иран, Куба и Крымский регион Украины. Хотя edX запросила у Управления по контролю за иностранными активами США (OFAC) лицензию на предложение наших курсов учащимся в этих странах и регионах, полученные нами лицензии недостаточно широки, чтобы позволить нам предлагать этот курс во всех странах. edX искренне сожалеет о том, что санкции США не позволяют нам предлагать все наши курсы всем, независимо от того, где они живут.
Выберите путь при регистрации.
$75 USD | Free | |
Unlimited | Limited Expires on Mar 29, 2023 | |
о часто задаваемых вопросах по этим трекам.
Информатика | Определение, типы и факты
портативный компьютер
Просмотреть все средства массовой информации
- Ключевые люди:
- Джон фон Нейман Ванневар Буш Алан Тьюринг Джулиан Ассанж Стив Возняк
- Похожие темы:
- Закон Мура Премия Тьюринга распознавание образов анализ алгоритмов развитие жизненного цикла
Просмотреть весь соответствующий контент →
Популярные вопросы
Что такое информатика?
Информатика — это изучение компьютеров и вычислений, а также их теоретических и практических приложений. Информатика применяет принципы математики, инженерии и логики к множеству функций, включая формулировку алгоритмов, разработку программного и аппаратного обеспечения и искусственный интеллект.
Кто самые известные компьютерщики?
Среди наиболее влиятельных ученых-компьютерщиков — Алан Тьюринг, взломщик кодов времен Второй мировой войны, которого обычно называют «отцом современных вычислений»; Тим Бернерс-Ли, изобретатель Всемирной паутины; Джон Маккарти, изобретатель языка программирования LISP и пионер искусственного интеллекта; и Грейс Хоппер, офицер ВМС США и ключевая фигура в разработке первых компьютеров, таких как UNIVAC I, а также в разработке компилятора компьютерного языка.
Что вы можете делать с информатикой?
Информатика применяется в широком спектре дисциплин, включая моделирование последствий изменения климата и вируса Эбола, создание произведений искусства и визуализацию с помощью графического рендеринга, а также моделирование человеческого интерфейса с помощью искусственного интеллекта и машинного обучения.
Используются ли информатика в видеоиграх?
Разработка видеоигр основана на принципах информатики и программирования. Современный рендеринг графики в видеоиграх часто использует передовые методы, такие как трассировка лучей, для обеспечения реалистичных эффектов. Развитие дополненной реальности и виртуальной реальности также расширило спектр возможностей разработки видеоигр.
Как изучать информатику?
Многие университеты по всему миру предлагают степени, которые обучают студентов основам теории информатики и применениям компьютерного программирования. Кроме того, распространенность онлайн-ресурсов и курсов позволяет многим людям самостоятельно изучать более практические аспекты информатики (такие как кодирование, разработка видеоигр и дизайн приложений).
Сводка
Прочтите краткий обзор этой темы
информатика , изучение компьютеров и вычислений, включая их теоретические и алгоритмические основы, аппаратное и программное обеспечение, а также их использование для обработки информации. Дисциплина информатики включает изучение алгоритмов и структур данных, проектирование компьютеров и сетей, моделирование данных и информационных процессов, а также искусственный интеллект. Информатика черпает некоторые из своих основ из математики и инженерии и поэтому включает в себя методы из таких областей, как теория массового обслуживания, вероятность и статистика, а также проектирование электронных схем. Информатика также широко использует проверку гипотез и экспериментирование во время концептуализации, проектирования, измерения и уточнения новых алгоритмов, информационных структур и компьютерных архитектур.
Информатика считается частью семьи из пяти отдельных, но взаимосвязанных дисциплин: вычислительной техники, информатики, информационных систем, информационных технологий и разработки программного обеспечения. Это семейство стало известно под общим названием компьютерной дисциплины. Эти пять дисциплин взаимосвязаны в том смысле, что компьютеры являются объектом их изучения, но они разделены, поскольку каждая из них имеет свою собственную исследовательскую перспективу и учебную направленность. (С 1991 года Ассоциация вычислительной техники [ACM], Компьютерное общество IEEE [IEEE-CS] и Ассоциация информационных систем [AIS] сотрудничали в разработке и обновлении таксономии этих пяти взаимосвязанных дисциплин и руководств, которые образовательные учреждения использовать во всем мире для своих программ бакалавриата, магистратуры и исследовательских программ.)
Основные разделы информатики включают традиционное изучение компьютерной архитектуры, языков программирования и разработки программного обеспечения. Однако они также включают вычислительную науку (использование алгоритмических методов для моделирования научных данных), графику и визуализацию, взаимодействие человека и компьютера, базы данных и информационные системы, сети, а также социальные и профессиональные проблемы, которые являются уникальными для практики информатики. . Как может быть очевидно, некоторые из этих подполей пересекаются по своей деятельности с другими современными областями, такими как биоинформатика и вычислительная химия. Эти совпадения являются следствием склонности ученых-компьютерщиков признавать и действовать в соответствии со многими междисциплинарными связями в своей области.
Информатика возникла как самостоятельная дисциплина в начале 1960-х годов, хотя электронный цифровой компьютер, являющийся объектом ее изучения, был изобретен на два десятилетия раньше. Корни информатики лежат в основном в смежных областях математики, электротехники, физики и информационных систем управления.
Викторина «Британника»
Викторина «Компьютеры и технологии»
Компьютеры размещают веб-сайты, состоящие из HTML, и отправляют текстовые сообщения, такие простые, как. .. LOL. Взломайте эту викторину, и пусть какая-то технология подсчитает ваш результат и раскроет вам ее содержание.
Математика является источником двух ключевых концепций разработки компьютеров — идеи о том, что вся информация может быть представлена в виде последовательности нулей и единиц, и абстрактного понятия «хранимой программы». В двоичной системе счисления числа представляются последовательностью двоичных цифр 0 и 1 точно так же, как числа в знакомой нам десятичной системе представляются цифрами от 0 до 9. Относительная легкость, с которой два состояния (например, высокое и низкое напряжение) могут быть реализованы в электрических и электронных устройствах, что естественным образом привело к тому, что двоичная цифра или бит стала основной единицей хранения и передачи данных в компьютерной системе.
Электротехника дает основы проектирования цепей, а именно идею о том, что электрические импульсы, поступающие в цепь, можно комбинировать с помощью булевой алгебры для получения произвольных выходных сигналов. (Булева алгебра, разработанная в 19 веке, предоставила формализм для проектирования схемы с двоичными входными значениями нулей и единиц [ложь или истина, соответственно, в терминологии логики], чтобы получить любую желаемую комбинацию нулей и единиц на выходе.) Изобретение транзистора и миниатюризация схем, а также изобретение электронных, магнитных и оптических носителей для хранения и передачи информации явились результатом достижений электротехники и физики.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас
Информационные системы управления, первоначально называвшиеся системами обработки данных, предоставили ранние идеи, из которых развились различные концепции информатики, такие как сортировка, поиск, базы данных, поиск информации и графические пользовательские интерфейсы. В крупных корпорациях размещались компьютеры, на которых хранилась информация, игравшая ключевую роль в ведении бизнеса: начисление заработной платы, бухгалтерский учет, управление запасами, контроль производства, отгрузка и получение.
Теоретическая работа по вычислимости, начавшаяся в 1930-х годах, обеспечила необходимое распространение этих достижений на проектирование целых машин; важной вехой стала спецификация машины Тьюринга (теоретическая вычислительная модель, которая выполняет инструкции, представленные в виде последовательности нулей и единиц) в 1936 году британским математиком Аланом Тьюрингом и его доказательство вычислительной мощности модели. Еще одним прорывом стала концепция компьютера с хранимой в памяти программой, которую обычно приписывают американскому математику венгерского происхождения Джону фон Нейману. Это истоки области информатики, которая позже стала известна как архитектура и организация.
В 1950-х большинство пользователей компьютеров работали либо в научно-исследовательских лабораториях, либо в крупных корпорациях. Первая группа использовала компьютеры для выполнения сложных математических расчетов (например, траектории ракет), в то время как вторая группа использовала компьютеры для управления большими объемами корпоративных данных (например, платежных ведомостей и инвентарных запасов). Обе группы быстро поняли, что писать программы на машинном языке нулей и единиц непрактично и ненадежно. Это открытие привело к разработке языка ассемблера в начале 19 века.50s, что позволяет программистам использовать символы для инструкций (например, ADD для сложения) и переменных (например, X ). Другая программа, известная как ассемблер, переводила эти символические программы в эквивалентную двоичную программу, шаги которой компьютер мог выполнять или «выполнять».
Другие элементы системного программного обеспечения, известные как связывающие загрузчики, были разработаны для объединения фрагментов собранного кода и загрузки их в память компьютера, где они могли выполняться. Концепция связывания отдельных фрагментов кода была важна, поскольку позволяла повторно использовать «библиотеки» программ для выполнения общих задач. Это был первый шаг в развитии области компьютерных наук, называемой программной инженерией.
Позже, в 1950-х годах, язык ассемблера оказался настолько громоздким, что разработка языков высокого уровня (более близких к естественным языкам) стала поддерживать более простое и быстрое программирование. FORTRAN стал основным языком высокого уровня для научного программирования, а COBOL стал основным языком для бизнес-программирования. Эти языки несли с собой потребность в другом программном обеспечении, называемом компилятором, которое переводит программы на языке высокого уровня в машинный код. По мере того, как языки программирования становились все более мощными и абстрактными, создание компиляторов, создающих высококачественный машинный код и эффективных с точки зрения скорости выполнения и использования памяти, стало сложной задачей в области информатики. Разработка и реализация языков высокого уровня лежит в основе области компьютерных наук, называемой языками программирования.
Расширение использования компьютеров в начале 1960-х дало толчок развитию первых операционных систем, которые состояли из системно-резидентного программного обеспечения, которое автоматически обрабатывало ввод и вывод, а также выполняло программы, называемые «заданиями». Спрос на более совершенные вычислительные методы привел к возрождению интереса к численным методам и их анализу, деятельность, которая расширилась настолько широко, что стала известна как вычислительная наука.
В 1970-х и 80-х годах появились мощные компьютерные графические устройства, как для научного моделирования, так и для другой визуальной деятельности. (Компьютеризированные графические устройства были представлены в начале 19 века.50-х годов с отображением грубых изображений на бумажных графиках и экранах электронно-лучевых трубок [ЭЛТ].) Дорогостоящее оборудование и ограниченная доступность программного обеспечения не позволяли этой области расти до начала 1980-х годов, когда компьютерная память, необходимая для растровой графики (в которой изображение состоит из маленьких прямоугольных пикселей) стал более доступным. Технология растровых изображений вместе с экранами с высоким разрешением и разработкой графических стандартов, которые делают программное обеспечение менее зависимым от машин, привели к взрывному росту этой области. Поддержка всех этих видов деятельности превратилась в область информатики, известную как графика и визуальные вычисления.
С этой областью тесно связано проектирование и анализ систем, которые напрямую взаимодействуют с пользователями, выполняющими различные вычислительные задачи. Эти системы получили широкое распространение в 1980-х и 90-х годах, когда линейное взаимодействие с пользователями было заменено графическими пользовательскими интерфейсами (GUI). Дизайн графического пользовательского интерфейса, который впервые был разработан компанией Xerox, а затем перенят Apple (Macintosh) и, наконец, Microsoft (Windows), важен, потому что он представляет собой то, что люди видят и делают, взаимодействуя с вычислительным устройством. Разработка подходящих пользовательских интерфейсов для всех типов пользователей превратилась в область информатики, известную как взаимодействие человека с компьютером (HCI).
Область компьютерной архитектуры и организации также значительно изменилась с тех пор, как в 1950-х годах были разработаны первые компьютеры с хранимой в памяти программой. В 1960-х годах появились так называемые системы с разделением времени, позволяющие нескольким пользователям запускать программы одновременно с разных терминалов, жестко подключенных к компьютеру. В 1970-е годы были разработаны первые глобальные компьютерные сети (WAN) и протоколы для передачи информации на высоких скоростях между компьютерами, разнесенными на большие расстояния. По мере развития этих видов деятельности они объединились в область компьютерных наук, называемую сетями и коммуникациями. Главным достижением в этой области стало развитие Интернета.
Идея о том, что инструкции, как и данные, могут храниться в памяти компьютера, имела решающее значение для фундаментальных открытий, касающихся теоретического поведения алгоритмов. То есть такие вопросы, как «Что можно/нельзя вычислить?» были официально рассмотрены с использованием этих абстрактных идей. Эти открытия положили начало области информатики, известной как алгоритмы и сложность. Ключевой частью этой области является изучение и применение структур данных, подходящих для различных приложений. Структуры данных, наряду с разработкой оптимальных алгоритмов для вставки, удаления и поиска данных в таких структурах, являются серьезной проблемой ученых-компьютерщиков, поскольку они так интенсивно используются в компьютерном программном обеспечении, особенно в компиляторах, операционных системах, файловых системах, и поисковые системы.
В 1960-х годах изобретение накопителей на магнитных дисках обеспечило быстрый доступ к данным, расположенным в произвольном месте на диске. Это изобретение привело не только к более продуманным файловым системам, но и к развитию баз данных и систем поиска информации, которые позже стали необходимы для хранения, поиска и передачи больших объемов и разнообразных данных через Интернет. Эта область информатики известна как управление информацией.
Еще одной долгосрочной целью исследований в области компьютерных наук является создание вычислительных машин и роботизированных устройств, которые могут выполнять задачи, которые обычно считаются требующими человеческого интеллекта. К таким задачам относятся движение, зрение, слух, речь, понимание естественного языка, мышление и даже проявление человеческих эмоций. Область информатики интеллектуальных систем, первоначально известная как искусственный интеллект (ИИ), на самом деле предшествует первым электронным компьютерам в 19 веке. 40-х годов, хотя термин искусственный интеллект не был придуман до 1956 года.
Три достижения в области вычислительной техники в начале 21-го века — мобильные вычисления, вычисления клиент-сервер и взлом компьютеров — способствовали появлению трех новых областей в области компьютерных наук: разработка на основе платформ, параллельные и распределенные вычисления, а также обеспечение безопасности и информации. Платформенная разработка — это изучение особых потребностей мобильных устройств, их операционных систем и их приложений. Параллельные и распределенные вычисления касаются разработки архитектур и языков программирования, которые поддерживают разработку алгоритмов, компоненты которых могут работать одновременно и асинхронно (а не последовательно), чтобы лучше использовать время и пространство. Безопасность и обеспечение информации связаны с проектированием вычислительных систем и программного обеспечения, которые защищают целостность и безопасность данных, а также конфиденциальность лиц, для которых характерны эти данные.
Наконец, на протяжении всей истории компьютерных наук особое беспокойство вызывает уникальное общественное влияние, которое сопровождает исследования в области компьютерных наук и технологические достижения. Например, с появлением Интернета в 1980-х разработчикам программного обеспечения необходимо было решить важные вопросы, связанные с информационной безопасностью, личной конфиденциальностью и надежностью системы. Кроме того, вопрос о том, является ли программное обеспечение интеллектуальной собственностью, и связанный с ним вопрос «Кому оно принадлежит?» породила совершенно новую правовую область лицензирования и стандартов лицензирования, которые применялись к программному обеспечению и связанным с ним артефактам. Эти и другие проблемы составляют основу социальных и профессиональных проблем компьютерных наук, и они появляются почти во всех других областях, указанных выше.
SO, в соответствии с имя, дисциплина компьютерных наук превратилась в следующие 15 различных полей:
Алгоритмы и сложности
Архитектура и организация
Computational Sciention
.
Взаимодействие человека с компьютером
Управление информацией
Интеллектуальные системы
Networking and communication
Operating systems
Parallel and distributed computing
Platform-based development
Programming languages
Security and information assurance
Software engineering
Социальные и профессиональные вопросы
Информатика по-прежнему имеет прочные математические и инженерные корни. Программы бакалавриата, магистратуры и докторантуры компьютерных наук обычно предлагаются высшими учебными заведениями, и эти программы требуют от студентов прохождения соответствующих математических и инженерных курсов, в зависимости от области их деятельности. Например, все студенты бакалавриата по информатике должны изучать дискретную математику (логику, комбинаторику и элементарную теорию графов).