Данная дисциплина предназначена для того, чтобы студент овладел основными
знаниями и навыками создания компьютерных программ и баз данных.
Основой программирования являются процесс алгоритмизации и понятие алгоритма,
а также владение алгоритмическими языками и языками запросов к базам данных.
Ключевым понятием данной дисциплины является понятие алгоритма, введенное
в логику и математику более 11 веков назад узбекским ученым Мухаммедом
аль-Хорезми (из Хорезма). Известные сегодня каждому школьнику правила
умножения "столбиком" и деления "уголком" - это правила, разработанные аль-Хорезми,
а потому имеющие общее название "алгоритмы" - от латинизированного имени этого ученого.
Алгоритм, algorithm
-
это точный рецепт, предписание, определяющее логический и
вычислительный процесс, ведущий от варьируемых начальных данных к искомому
результату.
Процессы управления не только компьютерами, но всеми другими техническими
устройствами и системами сводятся к реализации определенных алгоритмов, что
показывает принадлежность алгоритмизации и понятия алгоритма к их родовой
дисциплине - кибернетике.
Свойства алгоритма:
детерминированность – точность указаний, исключающая их произвольное толкование;
дискретность – возможность расчленения вычислительного процесса на отдельные элементарные операции, возможность выполнения которых не вызывает сомнений;
результативность – прекращение процесса через определенное число шагов с выдачей искомых результатов или сообщения о невозможности продолжения вычислительного процесса;
массовость – пригодность алгоритма для решения всех задач заданного класса.
Два других краеугольных термина информатики - это структуры и базы данных.
Данные, data
-
информация, переносимая во времени, то есть хранящаяся на
физическом носителе информации в виде знаков, символов, значений, для ее
последующего использования через какое-то время: наносекунды, секунды, часы,
годы, тысячелетия...
Структура данных, data structure
-
описательная часть компьютерной программы, позволяющая хранить
и обрабатывать множество однотипных и/или логически связанных данных в
вычислительной технике. Для добавления, поиска, изменения и удаления данных
структура данных предоставляет некоторый набор специальных функций,
предназначенных для обмена информацией, так называемый "интерфейс".
Для массовой обработки большого количества данных в современных процессах
обработки информации, программировании сегодня используется не хранение и
обработка данных внутри самой компьютерной программы, в ее структурах данных,
а в специальных базах данных.
База данных, БД, database
-
представленная в виде данных на машинном носителе
информация - совокупность самостоятельных материалов (документов, расчётов,
таблиц и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы
эти материалы могли быть быстро найдены и обработаны с помощью программных
средств.
для работы с базами данных используют специальные программы, называемые СУБД.
Система управления базами данных, СУБД, database management system, DMS
-
компьютерная программа для управления базами данных,
пополнения их данными, быстрого поиска в них необходимой информации,
то есть совокупность программных и компьютерных лингвистических средств
общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и
использованием баз данных. Обычно программист использует уже готовые стандартные
"промышленные" СУБД, к оторым обращается его компьютерная программа.
Алгоритмизация, алгоритмика, algorithmization
-
это раздел информатики, изучающий методы, приемы управления
компьютерами и другими логическими и вычислительными устройствами;
это также сам процесс планирования этапов, шагов решения задачи,
результатом которого является выделение этапов процесса обработки данных,
формализованная, то есть строго формально-логическая запись
содержания этих этапов и определение порядка, шагов их выполнения.
Таким образом, алгоритмизация - это набор определенных практических приемов,
особых специфических навыков рационального мышления в рамках заданных языковых
средств. Алгоритмизация наряду с моделированием выступает в качестве общего
метода информатики.
Таким образом, для освоения данной дисциплины студенту необходимо владеть
основами формальной логики.
Основным понятием алгоритмизации является алгоритм.
Процесс алгоритмизации, переходяот общего к частному,
используя сначала общую форму - алгоритмический язык, завершается в форме
языка программирования, понятного компьютеру, который будет исполнять
запланированные действия в виде компьютерной программы.
Алгоритмический язык
-
набор символов и правил образования и истолкования конструкций
их этих символов для записи алгоритмов.
Декларативный язык, declarative language
-
язык описания данных, также как и алгоритмический язык - набор
символов и правил образования и истолкования конструкций
их этих символов для создания структур и баз данных.
Как правило, компьютерные языки не бывают чисто алгоритмическими или чисто
декларативными. В них есть описательная (декларативная) и исполнительная
(алгоритмическая) части. В зависимости от специализации языка, развитости его
описательных либо исполнительных инструментов, он может быть по преимуществу
алгоритмическим или по преимуществу декларативным.
Язык программирования, programming language
-
формальная знаковая система, предназначенная для записи
компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических,
синтаксических и семантических правил, определяющих внешний вид программы и
действия, которые выполнит исполнитель (обычно — ЭВМ) под её управлением.
Компьютерный язык, computer language
-
понятие, близкое к языку программирования, но ориентрированное
не на человека, а на компьютер, предназначен для реализации программ на ЭВМ.
Фактически, компьютерный язык - это протокол, правила обмена информацией
человека с компьютером и компьютера с компьютером, компьютерной программы
с другой компьютерной программой.
Компьютерная программа, computer program
-
это алгоритм, записанный в форме, воспринимаемой машиной.
Программа содержит наряду с описанием данных команды, в какой
последовательности, над какими данными и какие операции должна выполнять
машина, а также в какой форме следует получить результат. Это обеспечивают
различные операторы.
Оператор, operator
-
одно простое выражение компьютерного языка, представляющее
указание на определенное действие программы; обычно, выполнить что-то.
Знаете ли Вы, что спецификация - это документ, описывающий соглашение между разработчиками и пользователями. Разработчик берется написать модуль, а пользователь соглашается не полагаться на знания о том, как именно этот модуль реализован, т.е. не предполагать ничего такого, что не было бы указано в спецификации. Такое соглашение позволяет разделить анализ реализации от собственно использования программы. Спецификации дают возможность создавать логические основы, позволяющие успешно "разделять и властвовать".
