Как в информатике обозначается размер файла

Размер файла — урок. Информатика, 6 класс.

выясним, сколько копий словаря русского языка Сергея Ивановича Ожегова можно разместить на таком диске. Для вычислений можно воспользоваться приложением Калькулятор.

Одно из изданий словаря Ожегова состоит из \(800\) страниц, на каждой странице \(2\) колонки из \(80\) строк, в каждой строке \(60\) символов (включая пробелы). Перемножив все эти числа, получаем общее число символов в словаре: 800⋅2⋅80⋅60=7680000 символов.

Один символ текста (пробел — это для компьютера тоже символ) занимает в памяти \(1\) байт. Следовательно, словарь, содержащий \(7680000\) символов, можно сохранить в файле размером \(7 680 000\) байтов.

Выразим размер файла в килобайтах: 76800001024=7500(Кбайт).

Выразим размер файла в мегабайтах: 75001024≈7(Мбайт).
Теперь разделим \(700\) (информационный объём лазерного диска в мегабайтах) на \(7\) (размер файла со словарём, выраженный в мегабайтах). Получится \(100\). Значит, на одном лазерном диске можно разместить \(100\) таких же по объёму книг. Если эти книги размещать в обычном книжном шкафу, то потребуется шкаф из шести полок, на каждой из которых будет умещаться по \(15\)–\(17\) книг большого формата.

Соотношение сторон

и видимая область - как работают компьютерные мониторы

Размер экрана описывают два показателя: соотношение сторон и размер экрана . Исторически сложилось так, что компьютерные дисплеи, как и большинство телевизоров, имели соотношение сторон 4: 3. Это означает, что отношение ширины экрана дисплея к высоте составляет 4 к 3.

Для широкоформатных ЖК-мониторов соотношение сторон составляет 16: 9 (иногда 16:10 или 15: 9).Широкоэкранные ЖК-дисплеи удобны для просмотра DVD-фильмов в широкоэкранном формате, игр и отображения нескольких окон рядом. Телевидение высокой четкости (HDTV) также использует широкоэкранное соотношение сторон.

Объявление

Все типы дисплеев включают проекционную поверхность, обычно называемую экраном. Размеры экрана обычно измеряются в дюймах от одного угла до угла по диагонали от него. Эта система измерения диагонали фактически возникла потому, что первые производители телевизоров хотели сделать размер экрана своих телевизоров более впечатляющим.

Интересно, что способ измерения размера экрана для ЭЛТ- и ЖК-мониторов отличается. Для ЭЛТ-мониторов размер экрана измеряется по диагонали от внешних краев корпуса дисплея. Другими словами, внешний кожух включен в измерение, как показано ниже.

Для ЖК-мониторов размер экрана измеряется по диагонали от внутренней стороны скошенного края. Измерение не включает корпус, как показано на изображении ниже.

Из-за различий в способах измерения мониторов с ЭЛТ и ЖКД 17-дюймовый ЖК-дисплей сопоставим с 19-дюймовым экраном с ЭЛТ.Чтобы получить более точное представление о размере ЭЛТ, узнайте размер видимого экрана. Это измерение ЭЛТ-дисплея без внешнего корпуса.

Популярные размеры экрана: 15, 17, 19 и 21 дюйм. Размеры экрана ноутбука меньше, обычно от 12 до 17 дюймов. По мере совершенствования технологий дисплеев как для настольных ПК, так и для ноутбуков становятся доступными экраны еще большего размера. Для профессиональных приложений, таких как отображение медицинских изображений или отображение общественной информации, некоторые ЖК-мониторы имеют размер 40 дюймов или больше!

Очевидно, что размер дисплея напрямую влияет на разрешение.Такое же разрешение пикселей более четкое на меньшем мониторе и более размытое на большом мониторе, потому что такое же количество пикселей распространяется на большее количество дюймов. Изображение на 21-дюймовом мониторе с разрешением 800x600 не будет таким резким, как на 15-дюймовом дисплее с разрешением 800x600.

информатика | Определение, поля и факты

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, компьютерное и сетевое проектирование, моделирование данных и информационных процессов, а также искусственный интеллект. Информатика берет некоторые свои основы из математики и инженерии и поэтому включает 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.

портативный компьютер

портативный персональный компьютер.

Что такое информатика?

Кто самые известные программисты?

Что можно делать с информатикой?

Используется ли информатика в видеоиграх?

Как мне изучить информатику?

Многие университеты по всему миру предлагают степени, которые обучают студентов основам теории информатики и приложениям компьютерного программирования.Кроме того, преобладание онлайн-ресурсов и курсов позволяет многим людям самостоятельно изучать более практические аспекты информатики (такие как кодирование, разработка видеоигр и дизайн приложений).

Информатика считается частью семейства из пяти отдельных, но взаимосвязанных дисциплин: компьютерная инженерия, информатика, информационные системы, информационные технологии и разработка программного обеспечения. Это семейство стало известно как дисциплина вычислений.Эти пять дисциплин взаимосвязаны в том смысле, что информатика является их объектом изучения, но они отделены друг от друга, поскольку каждая имеет свою исследовательскую перспективу и направленность учебной программы. (С 1991 года Ассоциация вычислительной техники [ACM], Компьютерное общество IEEE [IEEE-CS] и Ассоциация информационных систем [AIS] сотрудничали для разработки и обновления таксономии этих пяти взаимосвязанных дисциплин и руководящих принципов, которые образовательные учреждения во всем мире для их программ бакалавриата, магистратуры и исследований.)

Основные области информатики включают традиционное изучение компьютерной архитектуры, языков программирования и разработки программного обеспечения. Однако они также включают в себя вычислительную науку (использование алгоритмических методов для моделирования научных данных), графику и визуализацию, взаимодействие человека с компьютером, базы данных и информационные системы, сети, а также социальные и профессиональные вопросы, которые являются уникальными для практики информатики. . Как может быть очевидно, некоторые из этих подполей частично совпадают в своей деятельности с другими современными областями, такими как биоинформатика и вычислительная химия.Эти совпадения являются следствием тенденции компьютерных ученых признавать многочисленные междисциплинарные связи в своей области и действовать в соответствии с ними.

Развитие информатики

Информатика возникла как самостоятельная дисциплина в начале 1960-х годов, хотя электронно-цифровая вычислительная машина, являющаяся объектом ее изучения, была изобретена примерно двумя десятилетиями ранее. Корни информатики лежат, прежде всего, в смежных областях математики, электротехники, физики и информационных систем управления.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Математика является источником двух ключевых концепций в развитии компьютера - идеи о том, что всю информацию можно представить в виде последовательностей нулей и единиц, и абстрактного понятия «хранимая программа». В двоичной системе счисления числа представлены последовательностью двоичных цифр 0 и 1 так же, как числа в знакомой десятичной системе представлены цифрами от 0 до 9.Относительная легкость, с которой два состояния (например, высокое и низкое напряжение) могут быть реализованы в электрических и электронных устройствах, естественным образом привела к тому, что двоичная цифра или бит стал основной единицей хранения и передачи данных в компьютерной системе.

Электротехника обеспечивает основы проектирования схем, а именно идею о том, что электрические импульсы, входящие в схему, могут быть объединены с использованием булевой алгебры для получения произвольных выходных сигналов. (Булева алгебра, разработанная в 19 веке, предоставила формализм для разработки 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, наряду с изобретением электронных, магнитных и оптических носителей для хранения и передачи информации, явились результатом достижений электротехники и физики.

Информационные системы управления, первоначально называемые системами обработки данных, предоставили ранние идеи, на основе 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, играющая ключевую роль в ведении бизнеса - расчет заработной платы, бухгалтерский учет, управление запасами, контроль производства, отгрузка и получение.

Теоретические работы по вычислимости, начатые в 1930-х годах, обеспечили необходимое распространение этих достижений на проектирование целых машин; важной вехой стала спецификация машины Тьюринга (теоретическая вычислительная модель, выполняющая инструкции, представленные в виде последовательности нулей и единиц) в 1936 году британским математиком Аланом Тьюрингом и его доказательство вычислительной мощности модели.Другим прорывом стала концепция компьютера с хранимой программой, которую обычно приписывают венгерскому американскому математику Джону фон Нейману. Это истоки области информатики, которая позже стала известна как архитектура и организация.

Алан М. Тьюринг, 1951.

Science History Images / Alamy

В 1950-е годы большинство пользователей компьютеров работали либо в научно-исследовательских лабораториях, либо в крупных корпорациях. Первая группа использовала компьютеры для выполнения сложных математических вычислений (например,g., траектории ракет), в то время как последняя группа использовала компьютеры для управления большими объемами корпоративных данных (например, платежными ведомостями и запасами). Обе группы быстро поняли, что написание программ на машинном языке нулей и единиц непрактично и не надежно. Это открытие привело к разработке языка ассемблера в начале 1950-х годов, который 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 частей собранного кода и загрузки их в память компьютера, где они могли быть выполнены. Концепция связывания отдельных частей 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 (близких к естественным языкам) начала поддерживать более легкое и быстрое программирование.FORTRAN стал основным языком высокого уровня для научного программирования, а COBOL стал основным языком бизнес-программирования. Эти языки несли с собой потребность в различном программном обеспечении, называемом компиляторами, которое переводит программы на языке высокого уровня в машинный код. По мере того как языки программирования становились все более мощными и абстрактными, создание компиляторов, которые создают высококачественный машинный код и которые эффективны с точки зрения скорости выполнения и потребления памяти, стало сложной проблемой информатики.Разработка и реализация языков высокого уровня лежит в основе области информатики, называемой языками программирования.

Рост использования компьютеров в начале 1960-х годов послужил толчком для разработки первых операционных систем, которые состояли из резидентного программного обеспечения системы, которое автоматически обрабатывало ввод и вывод, а также выполнение программ, называемых «заданиями». Спрос на более совершенные вычислительные методы привел к возрождению интереса к численным методам и их анализу, деятельности, которая распространилась настолько широко, что стала известна как вычислительная наука.

В 1970-х и 1980-х годах появились мощные устройства компьютерной графики, как для научного моделирования, так и для другой визуальной деятельности. (Компьютеризированные графические устройства были представлены в начале 1950-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 небольших прямоугольных пикселей), стала более доступной.Технология растровых изображений вместе с экранами с высоким разрешением и развитием графических стандартов, которые делают программное обеспечение менее зависимым от машины, привели к взрывному росту этой области. Поддержка всех этих видов деятельности переросла в область компьютерных наук, 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 стали широко использоваться в 1980-х и 1990-х годах, когда линейное взаимодействие с пользователями было заменено графическими пользовательскими интерфейсами (GUI).Дизайн графического интерфейса пользователя, который был впервые разработан Xerox и позже принят Apple (Macintosh) и, наконец, Microsoft (Windows), важен, потому что он составляет то, что люди видят и делают, когда они взаимодействуют с вычислительным устройством. Разработка соответствующих пользовательских интерфейсов для всех типов пользователей превратилась в область компьютерных наук, известную как взаимодействие человека с компьютером (HCI).

графический интерфейс пользователя

Xerox Alto был первым компьютером, на котором для управления системой использовались графические значки и мышь - первый графический интерфейс пользователя (GUI).

Предоставлено Xerox

Область компьютерной архитектуры и организации также резко изменилась с тех пор, как в 1950-х были разработаны первые компьютеры с хранимыми программами. Так называемые системы с разделением времени появились в 1960-х годах, чтобы позволить нескольким пользователям одновременно запускать программы с разных терминалов, жестко подключенных к компьютеру. В 1970-х годах были разработаны первые глобальные компьютерные сети (WAN) и протоколы для высокоскоростной передачи информации между компьютерами, разделенными на большие расстояния.По мере развития этих видов деятельности они переросли в область компьютерных наук, называемую сетями и коммуникациями. Важным достижением в этой области стало развитие Интернета.

Идея о том, что инструкции, а также данные могут храниться в памяти компьютера, была критически важна для фундаментальных открытий о теоретическом поведении алгоритмов. То есть такие вопросы, как «Что можно / нельзя вычислить?» были формально решены с использованием этих абстрактных идей. Эти открытия положили начало области компьютерных наук, 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 размещения данных в таких структурах, являются серьезной проблемой для компьютерных ученых, потому что они так активно используются в компьютерном программном обеспечении, особенно в компиляторах, операционных системах, файловых системах, и поисковые системы.

В 1960-х годах изобретение магнитных дисков обеспечило быстрый доступ к данным, расположенным в произвольном месте на диске.Это изобретение привело не только к более грамотно спроектированным файловым системам, но и к разработке баз данных и систем поиска информации, которые впоследствии стали важными для хранения, извлечения и передачи больших объемов и разнообразных данных через Интернет. Эта область информатики известна как управление информацией.

Другой долгосрочной целью компьютерных исследований является создание вычислительных машин и роботизированных устройств, которые могут выполнять задачи, которые обычно считаются требующими человеческого интеллекта.К таким задачам относятся движение, зрение, слух, говорение, понимание естественного языка, мышление и даже проявление человеческих эмоций. Область информатики интеллектуальных систем, первоначально известная как искусственный интеллект (ИИ), на самом деле предшествовала первым электронным компьютерам в 1940-х годах, хотя термин искусственный интеллект не был введен до 1956 года.

Три развития вычислительной техники в начале 21 века - мобильные вычисления, вычисления клиент-сервер и взлом компьютеров - способствовали появлению трех новых областей в компьютерных науках: разработка на основе платформ, параллельные и распределенные вычисления и безопасность. и информационное обеспечение.Платформенная разработка - это изучение особых потребностей мобильных устройств, их операционных систем и приложений. Параллельные и распределенные вычисления связаны с разработкой архитектур и языков программирования, которые поддерживают разработку алгоритмов, компоненты которых могут выполняться одновременно и асинхронно (а не последовательно), чтобы лучше использовать время и пространство. Обеспечение безопасности и информации связано с проектированием компьютерных систем и программного обеспечения, которые защищают целостность и безопасность данных, а также конфиденциальность лиц, для которых эти данные характерны.

Наконец, на протяжении всей истории информатики особое внимание уделялось уникальному влиянию на общество, которое сопровождает исследования в области информатики и технологические достижения. Например, с появлением Интернета в 1980-х годах разработчикам программного обеспечения потребовалось решить важные вопросы, связанные с информационной безопасностью, личной конфиденциальностью и надежностью системы. Кроме того, вопрос о том, является ли компьютерное программное обеспечение интеллектуальной собственностью, и связанный с ним вопрос «Кому оно принадлежит?» породила совершенно новую правовую область лицензирования и лицензионных стандартов, которые применяются к программному обеспечению и связанным с ним артефактам.Эти и другие проблемы составляют основу социальных и профессиональных вопросов информатики и проявляются почти во всех других областях, указанных выше.

Итак, чтобы подвести итог, дисциплина информатики превратилась в следующие 15 отдельных областей:

Алгоритмы и сложность
Архитектура и организация
Вычислительные науки
Графика и визуальные вычисления
Взаимодействие человека и компьютера
Управление информацией
Интеллектуальные системы

Сеть и связь
Операционные системы
Параллельные и распределенные вычисления
Разработка на основе платформы
Языки программирования
Обеспечение безопасности и информации
Программная инженерия
Социальные и профессиональные вопросы

Информатика по-прежнему имеет сильные математические и инженерные корни.Программы бакалавриата, магистратуры и докторантуры по информатике обычно предлагаются высшими учебными заведениями, и эти программы требуют от студентов прохождения соответствующих курсов математики и инженерии, в зависимости от их специализации. Например, все студенты бакалавриата по информатике должны изучать дискретную математику (логику, комбинаторику и элементарную теорию графов). Многие программы также требуют от студентов завершения курсов по расчету, статистике, численному анализу, физике и принципам инженерии в начале учебы.

Компьютерные науки | Блог Вивека

Компьютерные науки

Компьютерные науки, изучение теории, экспериментов и инженерии, лежащих в основе разработки и использования компьютеров - устройств, которые автоматически обрабатывают информацию. Информатика уходит своими корнями в работу английского математика Чарльза Бэббиджа, который впервые предложил программируемый механический калькулятор в 1837 году. До появления электронных цифровых компьютеров в 1940-х годах информатика обычно не отделялась от математики и инженерии.С тех пор он породил множество направлений исследований, уникальных для данной дисциплины.

Ранние работы в области информатики в конце 1940-х - начале 1950-х годов были сосредоточены на автоматизации процесса выполнения вычислений для использования в науке и технике. Ученые и инженеры разработали теоретические модели вычислений, которые позволили им проанализировать, насколько эффективны различные подходы при выполнении различных вычислений. В то время информатика значительно пересеклась с разделом математики, известным как численный анализ, который исследует точность и точность вычислений.( см. ENIAC; UNIVAC.)

Поскольку использование компьютеров расширилось между 1950-ми и 1970-ми годами, сфера информатики расширилась и включила упрощение использования компьютеров с помощью языков программирования - искусственных языков, используемых для программирования компьютеров, и операционных систем - компьютерных программ, которые обеспечивают полезный интерфейс между компьютер и пользователь. В это время ученые-информатики также экспериментировали с новыми приложениями и компьютерными конструкциями, создавая первые компьютерные сети и исследуя взаимосвязь между вычислением и мышлением.

В 1970-х годах производители компьютерных микросхем начали массовое производство микропроцессоров - электронных схем, которые служат главным центром обработки информации в компьютере. Эта новая технология произвела революцию в компьютерной индустрии, резко снизив стоимость сборки компьютеров и значительно увеличив скорость их обработки. Микропроцессор сделал возможным появление персонального компьютера, что привело к взрывному росту использования компьютерных приложений. В период с начала 1970-х по 1980-е годы информатика быстро расширилась, стремясь разрабатывать новые приложения для персональных компьютеров и стимулировать технический прогресс в вычислительной индустрии.Большая часть ранее проведенных исследований стала доходить до общественности через персональные компьютеры, которые основывались на существующих концепциях и системах в большей части своего раннего программного обеспечения.

Ученые-информатики продолжают расширять границы компьютерных и информационных систем, первыми создавая более сложные, надежные и мощные компьютеры; позволяя сетям компьютеров эффективно обмениваться огромными объемами информации; и поиск способов заставить компьютеры вести себя разумно.Поскольку компьютеры становятся все более неотъемлемой частью современного общества, компьютерные ученые стремятся решать новые проблемы и изобретать более эффективные методы решения текущих проблем.

Цели информатики варьируются от поиска способов лучше обучить людей использованию существующих компьютеров до весьма спекулятивных исследований технологий и подходов, которые могут оказаться нежизнеспособными в течение десятилетий. В основе всех этих конкретных целей лежит желание улучшить условия жизни людей сегодня и в будущем за счет более эффективного использования информации.

Информатика - это сочетание теории, инженерии и экспериментов. В некоторых случаях ученый-компьютерщик разрабатывает теорию, затем конструирует комбинацию компьютерного оборудования и программного обеспечения на основе этой теории и экспериментально проверяет ее. Примером такого подхода, основанного на теории, является разработка новых инструментов программной инженерии, которые затем оцениваются на практике. В других случаях эксперименты могут привести к новой теории, например к открытию того, что искусственная нейронная сеть проявляет поведение, подобное нейронам в мозгу, что приведет к новой теории в нейрофизиологии.

Может показаться, что предсказуемая природа компьютеров делает эксперименты ненужными, потому что результаты экспериментов должны быть известны заранее. Но когда компьютерные системы и их взаимодействие с миром природы становятся достаточно сложными, может возникнуть непредвиденное поведение. Таким образом, экспериментирование и традиционный научный метод являются ключевыми частями информатики.

Информатику можно разделить на четыре основных области: разработка программного обеспечения, компьютерная архитектура (аппаратное обеспечение), взаимодействие человека с компьютером (разработка наиболее эффективных способов использования компьютеров людьми) и искусственный интеллект (попытка заставить компьютеры вести себя разумно). ).Разработка программного обеспечения связана с созданием компьютерных программ, которые работают эффективно. Компьютерная архитектура занимается разработкой оптимального оборудования для конкретных вычислительных потребностей. Области искусственного интеллекта (ИИ) и взаимодействия человека с компьютером часто включают разработку программного и аппаратного обеспечения для решения конкретных проблем.

При разработке программного обеспечения компьютерные ученые и инженеры изучают различные области и методы проектирования программного обеспечения, такие как лучшие типы языков программирования и алгоритмов (см. Ниже) для использования в конкретных программах, способы эффективного хранения и извлечения информации и вычислительные ресурсы. пределы определенных комбинаций программного обеспечения и компьютера.Разработчики программного обеспечения должны учитывать множество факторов при разработке программы. Часто производительностью программы в одной области приходится жертвовать ради общей производительности программного обеспечения. Например, поскольку компьютеры имеют только ограниченный объем памяти, разработчики программного обеспечения должны ограничить количество функций, которые они включают в программу, чтобы она не требовала большего объема памяти, чем может предоставить система, для которой она предназначена.

Программная инженерия - это область разработки программного обеспечения, в которой компьютерные ученые и инженеры изучают методы и инструменты, которые способствуют эффективной разработке правильных, надежных и надежных компьютерных программ.Исследования в этой области информатики рассматривают все фазы жизненного цикла программного обеспечения, который начинается с формальной спецификации проблемы и переходит к разработке решения, его реализации в виде программы, тестированию программы и сопровождению программы. Инженеры-программисты разрабатывают программные инструменты и наборы инструментов, называемые средами программирования, для улучшения процесса разработки. Например, инструменты могут помочь в управлении многими компонентами большой программы, написанной командой программистов.

Алгоритмы и структуры данных являются строительными блоками компьютерных программ. Алгоритм - это точная пошаговая процедура для решения проблемы за конечное время и с использованием конечного количества памяти. Общие алгоритмы включают поиск в коллекции данных, сортировку данных и числовые операции, такие как умножение матриц. Структуры данных представляют собой шаблоны для организации информации и часто представляют отношения между значениями данных. Некоторые общие структуры данных называются списками, массивами, записями, стеками, очередями и деревьями.

Ученые-информатики продолжают разрабатывать новые алгоритмы и структуры данных для решения новых проблем и повышения эффективности существующих программ. Одна из областей теоретических исследований называется алгоритмической сложностью. Специалисты по информатике в этой области стремятся разработать методы для определения внутренней эффективности алгоритмов по отношению друг к другу. Другая область теоретических исследований, называемая теорией вычислимости, направлена на выявление внутренних ограничений вычислений.

Инженеры-программисты используют языки программирования для передачи алгоритмов компьютеру.Естественные языки, такие как английский, неоднозначны - это означает, что их грамматическая структура и словарный запас можно интерпретировать по-разному - поэтому они не подходят для программирования. Вместо этого используются простые и однозначные искусственные языки. Ученые-информатики изучают способы сделать языки программирования более выразительными, тем самым упрощая программирование и уменьшая количество ошибок. Программа, написанная на языке программирования, должна быть переведена на машинный язык (фактические инструкции, которым компьютер следует).Ученые-информатики также разрабатывают более совершенные алгоритмы перевода, позволяющие создавать более эффективные программы на машинном языке.

Базы данных и поиск информации - смежные области исследований. База данных - это организованный набор информации, хранящейся в компьютере, такой как данные учетной записи клиента компании. Специалисты по информатике пытаются упростить пользователям доступ к базам данных, предотвратить доступ неавторизованных пользователей и повысить скорость доступа. Они также заинтересованы в разработке методов сжатия данных, чтобы в том же объеме памяти можно было хранить больше данных.Иногда базы данных распределяются по нескольким компьютерам, которые обновляют данные одновременно, что может привести к несогласованности хранимой информации. Чтобы решить эту проблему, компьютерные ученые также изучают способы предотвращения несогласованности без снижения скорости доступа.

Поиск информации связан с поиском данных в коллекциях, которые не имеют четкой организации, таких как файл газетных статей. Ученые-информатики разрабатывают алгоритмы для создания индексов данных.После того, как информация проиндексирована, для ее организации можно использовать методы, разработанные для баз данных. Интеллектуальный анализ данных - это тесно связанная с этим область, в которой большой объем информации анализируется для выявления закономерностей. Например, сбор данных о продажах в продуктовом магазине может выявить модели покупок, чтобы помочь магазину более эффективно заполнить полки. ( см. Хранение и поиск информации.)

Операционные системы - это программы, которые контролируют общее функционирование компьютера.Они обеспечивают пользовательский интерфейс, помещают программы в память компьютера и заставляют его выполнять их, управляют устройствами ввода и вывода компьютера, управляют ресурсами компьютера, такими как дисковое пространство, защищают компьютер от несанкционированного использования и обеспечивают безопасность хранимых данных. Ученые-информатики заинтересованы в том, чтобы сделать операционные системы более простыми в использовании, более безопасными и эффективными путем разработки новых дизайнов пользовательского интерфейса, разработки новых механизмов, которые позволяют обмениваться данными, предотвращая доступ к конфиденциальным данным, и разработки алгоритмов, которые позволяют более эффективно использовать время и память компьютера.

Изучение численных вычислений включает разработку алгоритмов вычислений, часто на больших наборах данных или с высокой точностью. Поскольку выполнение многих из этих вычислений может занять дни или месяцы, компьютерные ученые заинтересованы в том, чтобы вычисления были максимально эффективными. Они также исследуют способы повышения числовой точности вычислений, которые могут иметь такие эффекты, как повышение точности прогноза погоды. Цели повышения эффективности и точности часто противоречат друг другу, поскольку повышение эффективности достигается за счет точности, и наоборот.

Символьные вычисления включают программы, которые манипулируют нечисловыми символами, такими как символы, слова, рисунки, алгебраические выражения, зашифрованные данные (данные, закодированные для предотвращения несанкционированного доступа) и части структур данных, которые представляют отношения между значениями ( см. Шифрование). Одним из объединяющих свойств символьных программ является то, что им часто не хватает обычных шаблонов обработки, которые можно найти во многих численных вычислениях. Подобные нарушения ставят перед компьютерными специалистами особые задачи при создании теоретических моделей эффективности программы, при переводе ее в эффективную программу на машинном языке, а также при определении и проверке ее правильного поведения.

Компьютерная архитектура - это разработка и анализ новых компьютерных систем. Компьютерные архитекторы изучают способы улучшения компьютеров за счет увеличения их скорости, емкости и надежности хранения, а также за счет снижения их стоимости и энергопотребления. Компьютерные архитекторы разрабатывают модели программного и аппаратного обеспечения для анализа производительности существующих и предлагаемых компьютерных конструкций, а затем используют этот анализ для разработки новых компьютеров. Они часто участвуют в разработке нового компьютера, потому что точность их моделей зависит от конструкции компьютерной схемы.Многие компьютерные архитекторы заинтересованы в разработке компьютеров, которые специализируются на определенных приложениях, таких как обработка изображений, обработка сигналов или управление механическими системами. Оптимизация архитектуры компьютера под конкретные задачи часто дает более высокую производительность, более низкую стоимость или и то, и другое.

Искусственный интеллект

Исследования в области искусственного интеллекта (ИИ) направлены на то, чтобы позволить компьютерам и машинам имитировать человеческий интеллект и способность обработки сенсорной информации, а также моделировать человеческое поведение с помощью компьютеров, чтобы улучшить наше понимание интеллекта.Многие отрасли исследований ИИ включают машинное обучение, логический вывод, познание, представление знаний, решение проблем, рассуждения на основе конкретных случаев, понимание естественного языка, распознавание речи, компьютерное зрение и искусственные нейронные сети.

Ключевой метод, разработанный при изучении искусственного интеллекта, состоит в том, чтобы определить проблему как набор состояний, некоторые из которых являются решениями, а затем выполнить поиск состояний решения. Например, в шахматах каждый ход создает новое состояние. Если компьютер проанализирует состояния, полученные в результате всех возможных последовательностей ходов, он сможет определить те, которые выиграли игру.Однако количество состояний, связанных со многими проблемами (например, возможное количество ходов, необходимых для победы в шахматной партии), настолько велико, что их исчерпывающий поиск нецелесообразен. Процесс поиска можно улучшить за счет использования эвристики - правил, специфичных для данной проблемы и, следовательно, помогающих направлять поиск. Например, шахматная эвристика может указывать на то, что когда ход приводит к мату, нет смысла проверять альтернативные ходы.

Другая область информатики, которая нашла широкое практическое применение, - это робототехника - проектирование и разработка механических устройств с компьютерным управлением.Сложность роботов варьируется от игрушек до автоматизированных заводских сборочных линий, и они избавляют людей от утомительных, повторяющихся или опасных задач. Роботы также используются там, где требования к скорости, точности, постоянству или чистоте превышают то, что могут выполнить люди. Робототехники - ученые, работающие в области робототехники, - изучают многие аспекты управления роботами. Эти аспекты включают моделирование физических свойств робота, моделирование его среды, планирование его действий, эффективное управление его механизмами, использование датчиков для обеспечения обратной связи с управляющей программой и обеспечение безопасности его поведения.Они также изучают способы упрощения создания управляющих программ. Одна из областей исследований направлена на обеспечение большей ловкости и адаптивности роботов, чем у людей, и тесно связана с ИИ.

Интерфейс человек-компьютер

Человеко-компьютерные интерфейсы позволяют людям пользоваться компьютерами. Примером интерфейса человек-компьютер является клавиатура, которая позволяет людям вводить команды в компьютер и вводить текст в конкретное приложение.Разнообразие исследований взаимодействия человека с компьютером соответствует разнообразию пользователей компьютеров и приложений. Однако объединяющей темой является разработка лучших интерфейсов и экспериментальная оценка их эффективности. Примеры включают улучшение доступа к компьютеру для людей с ограниченными возможностями, упрощение использования программ, разработку трехмерных устройств ввода и вывода для виртуальной реальности, улучшение распознавания рукописного ввода и речи, а также разработку проекционных дисплеев для авиационных приборов, в которых важна информация, такая как скорость, высота. , и курс отображаются на экране перед окном пилота.Одна из областей исследований, называемая визуализацией, связана с графическим представлением больших объемов данных, чтобы люди могли понять их ключевые свойства.

СВЯЗЬ КОМПЬЮТЕРНОЙ НАУКИ С ДРУГИМИ ДИСЦИПЛИНАМИ

Поскольку информатика выросла из математики, она сохраняет многие тесные связи с этими дисциплинами. Теоретическая информатика заимствует многие подходы из математики и логики.Исследования в области численных вычислений частично совпадают с исследованиями в области математического анализа. Компьютерные архитекторы тесно сотрудничают с инженерами-электриками, которые проектируют схемы компьютера.

Помимо этих исторических связей, существуют прочные связи между исследованиями ИИ и психологией, нейрофизиологией и лингвистикой. Исследование интерфейса человек-компьютер также связано с психологией. Робототехники работают с инженерами-механиками и физиологами над созданием новых роботов.

Информатика также косвенно связана практически со всеми дисциплинами, в которых используются компьютеры. Приложения, разработанные в других областях, часто предполагают сотрудничество с компьютерными учеными, которые делятся своими знаниями алгоритмов, структур данных, разработки программного обеспечения и существующих технологий. В свою очередь, компьютерные ученые имеют возможность наблюдать за новыми приложениями компьютеров, благодаря чему они получают более глубокое представление об их использовании. Эти отношения делают информатику в высшей степени междисциплинарной областью исследования.

Нравится:

Нравится Загрузка ...

Контрольных вопросов компьютерной организации - Sanfoundry

перейти к содержанию Меню

Дом
разветвленных MCQ
- Программирование
- CS - IT - IS
  - CS
  - IT
  - IS
- ECE - EEE - EE
  - ECE
  - EEE
  - EE
- Гражданский
- Механический
- Химическая промышленность
- Металлургия
- Горное дело
- Приборы
- Аэрокосмическая промышленность
- Авиационная
- Биотехнологии
- Сельское хозяйство
- Морской
- MCA
- BCA
Тест и звание
- Sanfoundry Tests
- Сертификационные испытания
- Тесты для стажировки
- Занявшие первые позиции
Конкурсы
Стажировка
Обучение

Каталог расширений

Популярные теги