Комп’ютерна обробка даних
Інформатика- це технічна наука, що систематизує прийоми створення зберігання, відтворення, обробки та передачі даних засобами обчислювальної техніки, а також принципи функціонування цих засобів та методи управління ними.
Основним завданнямінформатики є систематизація прийомів та методів роботи з апаратними та програмними засобами обчислювальної техніки.Метасистематизації полягає у виділенні, впровадженні та розвитку передових, найбільш ефективних технологій, в автоматизації етапів роботи з даними, а також у методичному забезпеченні нових технологічних досліджень.
Кардинальною відмінністю інформатики з інших технічних дисциплін є те що, що її предметна область змінюється надзвичайно динамічно.
Єдність законів обробки інформації у системах різної природи є фундаментальною основою теорії інформаційних процесів, що визначає її загальнозначущість та специфічність. Об'єктом вивчення цієї теорії є інформація.
Інформатика розглядає інформацію як пов'язані між собою відомості, дані, поняття, що змінюють наші уявлення про явище або об'єкт навколишнього світу. Поруч із інформацією інформатиці часто використовується поняттяданные.
Дані можуть розглядатися як ознаки або записані спостереження, які з якихось причин не використовуються, а лише зберігаються. У тому випадку, якщо з'являється можливість використовувати ці дані для зменшення невизначеності про що-небудь, дані перетворюються на інформацію. Тому можна стверджувати, що інформацією є дані, що використовуються.
Суть всіх комп'ютерних програм у тому, що вони описують перетворення деяких початкових даних на кінцеві.Якісь дані програма може використовувати як проміжні. Перш ніж виконати будь-які операції, треба мати об'єкти, до яких дані будуть застосовуватися, і чітко уявляти структуру об'єктів, які будуть отримані.
Розвиток обчислювальної техніки та програмування супроводжувалося еволюцією уявлень про роль даних та їх організації. Однією з властивостей комп'ютерів є здатність зберігати величезні обсяги інформації та даних, забезпечувати легкий доступ до них. Вирішуючи конкретне завдання, необхідно вибрати безліч даних, що становлять реальну ситуацію. Потім слід вибрати спосіб подання цієї інформації. Подання даних визначається виходячи із засобів та можливостей, що допускаються комп'ютером та його програмним забезпеченням.
Однак дуже важливу роль відіграють властивості самих даних, операції, які повинні виконуватися над ними. З розвитком обчислювальної техніки та програмування, засоби та можливості представлення даних отримали великий розвиток і тепер дозволяють використовувати як найпростіші неструктуровані дані, так і дані складніших типів, отримані за допомогою комбінації найпростіших даних.
На закінчення слід зазначити, що такі параметри інформації, як змістовність, достатність, стійкість, доступність, актуальність, достовірність безпосередньо впливають на якісну та кількісну структуру комп'ютерних даних, а також їх подальшу обробку та кінцеві перетворення.
1. Дані, їх структура та типи
Дані несуть у собі інформацію про події, що відбулися матеріальному світі, оскільки є реєстрацією сигналів, що виникли внаслідок цих подій. Однак дані не тотожні інформації.
Дані- діалектична складова частина інформації.Вони є зареєстрованими сигналами. При цьому фізичний метод реєстрації може бути будь-яким: механічне переміщення фізичних тіл, зміна їх форми або параметрів якості поверхні, зміна електричних, магнітних, оптичних характеристик, хімічного складу та характеру хімічних зв'язків, зміна стану електронної системи та багато іншого. Відповідно до методу реєстрації дані можуть зберігатися та транспортуватися на носіях різних видів.
p align="justify"> Робота з великими наборами даних автоматизується простіше, коли дані впорядковані, тобто утворюють задану структуру. Існує три основні типи структур даних:лінійна, ієрархічнататаблична.
a)Лінійні структури– це списки. Список - це найпростіша структура даних, що відрізняється тим, що кожен елемент даних однозначно визначається своїм номером в масиві. Проставляючи номери на окремих сторінках розсипаної книги, ми створюємо структуру списку. Під час створення будь-якої структури даних треба вирішити два питання: як розділяти елементи даних між собою як і розшукувати потрібні елементи.
При зберіганні табличних даних кількість роздільників має бути більшою, ніж для даних, що мають структуру списку. Якщо потрібно зберегти таблицю у вигляді довгого символьного рядка, використовують один символ-розділювач між елементами, що належать одному рядку, та інший роздільник для відокремлення рядків.
Рисунок 1. Приклад подання табличної структури даних
Рисунок 2. Приклад подання ієрархічної структури даних
У сучасній інформаційній системі виділяються два основних типи даних, це прості(неструктуровані)і більш складні -структуровані.
a)Прості (неструктуровані) типи даних
У математиці прийнято класифікувати величини відповідно до їх характеристик. Розрізняють цілі, речові, комплексні та логічні величини, що являють собою окремі значення, множини значень або множини множин. Аналогічно та в інформатиці.
Цілі числа, використовувані комп'ютером, мають самі властивості, як і цілі числа в арифметиці. Усі обчислення з ними виконуються абсолютно точно (не наближено). Є лише одна відмінність у властивостях комп'ютерних цілих чисел – обмеженість діапазону: кожної комп'ютерної системи є найбільше допустиме у ній ціле число і найменше, негативне. Ця властивість комп'ютерних чисел пов'язана з особливостями кодування їх в осередках пам'яті комп'ютера.
Над дійсними (або речовими) числами можуть бути виконані операції додавання, віднімання, множення та поділу, так само, як і над математичними дійсними числами. Однак усі операції над дійсними числами виконуються з точністю, що не перевищує деякого фіксованого значення, внаслідок того, що уявлення чисел у пам'яті комп'ютера мають обмежену довжину, яка залежить від конкретного комп'ютера та системи програмування.
Головною властивістю літерних (символьних) даних є їх упорядкованість, тобто властивість порівняти. Звичайною ознакою значення символьної чи текстової величини є лапки. Кожен символ має певний числовий код (наприклад, код символу латинської літери 'А' у більшості кодувань 63) і впорядкування відбувається відповідно до цих числових кодів. Як правило, є функції, що дозволяють отримати за символом код і символ за кодом.
До логічних даних, здатних набувати значення «істина» або «брехня». Іноді можна використовувати операціїімплікації («якщо»), еквіваленції («якщо й тільки якщо») тощо.
б) Структуровані типи даних
Значно великі можливості містять у собі структуровані дані, порівняно з простими.
Структуровані типи даних класифікують за такими основними ознаками: однорідна – неоднорідна, впорядкована – неупорядкована, прямий доступ – послідовний доступ, статична – динамічна. Ці ознаки протистоять одна одній лише всередині пари, а поза цим можуть поєднуватися.
Структуру називаютьупорядкованою,якщо між її елементами визначено порядок прямування. Наявність індексу запису елементів структури вже свідчить про її упорядкованість.
За способом доступу впорядковані структури бувають прямого і послідовного доступу. При прямому доступі кожен елемент структури доступний користувачеві в будь-який момент незалежно від інших елементів.
Якщо у структури розмір (довжина, кількість елементів) не може бути змінений по ходу дії, а фіксований заздалегідь, таку структуру називають статичною.
Програмні засоби інформатики іноді дозволяють не фіксувати розмір структури, а встановлювати його по ходу розв'язання задачі та змінювати за необхідності, що буває дуже зручно. Таку структуру називаютьдинамічної.
Найтрадиційнішим і найвідомішим із структурованих типів даних ємасив(інакше званий регулярним типом) – однорідна впорядкована статична структура прямого доступу.