Az Informatika Elméleti Alapjai

Átírás

1 Az Informatika Elméleti Alapjai dr. Kutor László Felhasználónév: iea Jelszó: IEA07 IEA 1/1 Követelmények Vizsga követelmény: félévközi jegy Zárthelyi időpontok: I. zh október 14. II. zh december 2. Az egyik elmulasztott zh. pótlásának időpontja december 9. A félévközi jegy ponthatárai: jeles (5) jó (4) közepes (3) elégséges (2) 0-25 elégtelen (1) Félévközi jegy pótlási időpontja: december 16. IEA 1/2

2 Javaslatok a zh-ra készüléshez. 1. Az előadásokon vetített ábrák csak a tananyag vázlatául szolgálnak, ezért az előadásokon célszerű részt venni és jegyzetelni. A jegyzetekhez a vetített ábra jobb alsó sarkában lévő számot érdemes felírni. 2. A javasolt olvasmányokat is fel kell dolgozni. 3. A felkészülést segítő kérdéseket célszerű önállóan kidolgozni, és a javasolt gyakorló feladatokat megoldani. 4. A meghirdetett időpontban célszerű megírni a dolgozatokat, mivel a félév végén minden úgyis összezsúfolódik. IEA 1/3 Vizsgaeredmények 2007-ben A dolgozatok száma db E I. N I pontszámok IEA 1/4

3 Egy informatikus hallgató tipikus reggeli programja (Hunglish nyelven) Amint kinyitom a szemem, már félálomban kinyitom a Windows-t is. Felkelek és elvégzem a reggeli tornát, tehát néhány variációban le GOOGLe-ok: kinézek az Earth-ra, és a Maps-re, majd elolvasom a gmail-t. A YouTube-on át fel-, és letöltök néhány videót, közben megnézem ki van fent a Skype-on, vagy a MeSeNetworkön? A Chat szünetében pihentetésképpen egy kicsit DOOM-álok, majd ránézek a barátaimra a wiki-re az iwiw-re és az index-re. Beugrom néhány ChatRoom-ba, és elolvasom a fontosabb topik-okat. Megírom a reggeli BLOG-omat, majd rátöltök néhány podcast-ot az i-pod nano-ra és tűz a suliba. IEA 1/5 Az Intel víziója az Internet működéséről Az Intel víziója az Internetről IEA 1/6

4 NeoTrace Express IEA 1/7 Az Internet csomagok nyomon követése IP cím Név Átlagos válaszidő (ms) IEA 1/8

5 IEA 1/9 A tantárgy témái: Az informatika tárgya és helye a tudományok között Az informatika fejlődésének meghatározó tényezői Alapfogalmak, kapcsolódások, tendenciák Információ-feldolgozó paradigmák, jellemzőik Az analóg és digitális elvű számítási modellek Az információelmélet alapfogalmai Információ-ábrázolási módok A kódolás alapfogalmai Alapvető forrás-, és csatornakódolási eljárások IEA 1/10

6 Az informatika társtudományai Számítástechnika a számítógépek működésével tervezésével és alkalmazásával foglalkozó tudomány Számítógép tudomány az információ feldolgozó gépek tervezésének és használatának elméleti kérdéseit kutatja Kibernetika az önműködő rendszerek általános törvényszerűségeivel foglakozik Információ elmélet az információ meghatározásával, áramlásával, kódolásával foglalkozó tudomány Az általános rendszerelmélet a rendszerek működésének körülményeit és tulajdonságait kutatja Hírközlés a hírek továbbításával foglakozó tudomány IEA 1/11 Az informatika kialakulása Általános mérnök (Mérnök) Gépész mérnök Villamos mérnök Számítógépes mérnök Informatikus mérnök Informatikus IEA 1/12

7 A félév teljesítése IEA 1/13 Az informatika fogalom gyökerei: Számítástechnika (Computer Engineering) Számítógép tudomány (Computer Science) Kibernetika (Cybernetics) Információ elmélet (Information Theory) Általános rendszerelmélet (System Theory) Hírközlés (Communication Theory) Francia: Informatique IEA 1/14

8 Informatika meghatározások 1. Információ tudomány Az információ feldolgozás tudománya A számítástechnika alkalmazásainak gyűjtőneve Alkalmazási környezetbe ágyazott számítástechnika Az információk keletkezésének, leírásának rendezésének tudománya Az informatika- mint általános információ tudományinformációrendszerek létrehozását, szerkezetét és működését tanulmányozza Az informatika azon információk szisztematikus és hatékony-főleg automatikus gépekkel történő- kezelésének tudománya, amelyeket az emberi tudás és kommunikáció hordozójának tekintünk műszaki, gazdasági és társadalmi összefüggésekben IEA 1/15 Informatika meghatározások 2. Az informatika az információrendszerek tervezésével, szervezésével, automatizálásával foglalkozó tudomány, leghatékonyabb eszköze a számítógép Az informatika a tudományos információ, tájékoztatás problémáival foglalkozó tudományág. A tudományos információk keletkezésének, gyűjtésének, tárolásának, keresésének, terjesztésének, a forrástól a felhasználóhoz való eljuttatásának törvényszerűségeit, az információs folyamatok ellátásához szükséges módszereket, eszközöket, szervezeteket, az információk optimális dinamikus társadalmi hasznosításának feltételeit vizsgálja. Tanulmányozza az információk leírására osztályozására szolgáló természetes és mesterséges eszközöket, nyelveket, a különféle kódok, kódrendszerek használatát, a leghatékonyabb információtárolási, keresési, átviteli eljárásokat, és technikákat. IEA 1/16

9 Informatika meghatározások 3. Az információk (számítógépes) tárolásával, rendezésével, feldolgozásával és megszervezésével foglalkozó elmélet és ennek gyakorlati alkalmazása. Magyar értelmező kéziszótár 2003 A (műszaki) informatika az elektronikus információ feldolgozással, az erre szolgáló rendszerek tervezésével szervezésével, működésével foglalkozik Az informatika (mint új tudományterület) a természetes és mesterséges információ feldolgozó rendszerek szerkezetét, viselkedését és interakcióját vizsgálja University of Edinburg Scool of nformatics Informatics is the study of how natural and artificial systems store, process and communicate information. Research in informatics promises to take information technology to a new level, and to place information at the heart of 21st century science, technology and society. IEA 1/17 Az információ fogalma 1: Köznapi használatban: Tájékoztatás Hír, Újság Adat Felvilágosítás Közlés Tudás Bejelentés Jellemzés Értesülés Információnak nevezünk mindent, amit a rendelkezésünkre álló adatokból nyerünk. Az információ olyan tény, amelynek megismerésekor olyan tudásra teszünk szert, ami addig nem volt a birtokunkban. Az információ legkisebb egysége a bit. A számítástechnikában a programok is 1 bites információkból épülnek fel. Vincze Tamás: Hálózati kislexikon IEA 1/18

10 Az információ fogalma 2. Tudományos értelemben: Az információ olyan..???????.. amely egy eseményrendszer egyik vagy másik eseményének bekövetkezéséről, (illetve egy állapottér egyik vagy másik állapotáról) elemi szimbólumok sorozatával közölhető E=m*C 2..???????.. Jellemző, tulajdonság..???????.. Szubsztancia A I E A szubsztancia minden létező legáltalánosabb és legbensőbb lényege, amelynek oka önmagában van és amely minden átalakulásban megmarad IEA 1/19 Az Információ Technológia fejlődését leíró (tapasztalati) törvények 1. A számítógépek teljesítménye Moore törvény A mikroprocesszorok teljesítménye (a lapkán lévő tranzisztorok száma) (12,18) 24 havonta megduplázódik (Gordon Moore (Intel) IEA 1/20

11 A mikroprocesszor lapkán lévő tranzisztorok száma (évente duplázódik) Ray Kurzweil 2005 The Singularity is Near IEA 1/21 A mikroprocesszorok órasebessége (három évente duplázódik) Ray Kurzweil 2005 The Singularity is Near IEA 1/22

12 A mikroprocesszorok teljesítménye (1.8 havonta duplázódik) Ray Kurzweil 2005 The Singularity is Near IEA 1/23 2. Sávszélesség [Hz, bps (kbps, (Mbps) A kommunikációs csatorna információtovábbító képessége Széles sáv? IEA 1/24

13 A mobil hálózatokban elérhető adatátviteli sebességek 2007-ben GPRS 65 kbps EDGE 210 kbps UMTS 350 kbps HSDPA 1.5, 3.0, 6.0 Mbps IEA 1/25 Az Információ Technológia fejlődését leíró törvények Sávszélesség növekedése Gilder törvény A kommunikációs rendszerek sávszélessége évente megháromszorozódik (George Gilder) 3. A számítógép hálózatok értéke Metcalf törvény A hálózatok értéke a csomópontok számának négyzetével nő (Robert Metcalf) 4. A számítógépek tárkapacitása Rutgers törvény A számítógépek tárkapacitása évente megduplázódik (.. Rutgers) IEA 1/26

14 A mágneses adattárolók kapacitásának növekedése Ray Kurzweil 2005 The Singularity is Near IEA 1/27 Az Információ Technológia fejlődését leíró törvények Az adattárolás ára Shugart törvény A mágneses adathordozók egy bitjének ára 18 havonta feleződik (.. Shugart) IEA 1/28

15 Az Információ Technológia alapvető fogalmai 1. számítógép számológép? hardver (hv) (Hardware): A számítógép megfogható része szoftver (sv) (Software): A használathoz szükséges rendszerek: pl. Programok, használati leírások,.) förmver (fv) (Firmware): A számítógépbe beépített alapvető hv fv sv programok pl. BIOS, ) ár % IEA 1/29 hv fv sv 100 % t Az Információtechnológia alapvető fogalmai 2. Server (Shareware): Olyan program, amelyet bizonyos megkötésekkel (meghatározott ideig, vagy csökkentett képességekkel) és a gyártó által megszabott feltételekkel ingyenesen használhatunk. Fríver? (Freeware) Szabadon terjeszthető és felhasználható szoftver (gyakran forráskód nélkül) Netver? (Netware) Eredetileg a Novell által kidolgozott hálózati operációs rendszer. A hálózat használatához szükséges szoftver(ek) Korszver? (Courseware) tanfolyami szoftver Grupver? (Groupware) csoportmunkát támogató sv. IEA 1/30