計算

“資訊學”一詞的定義

這個詞 電腦上 它由兩個術語的並集構成(資訊訊息,自我數學訊息,因為資料會自動傳播、處理和重構為新的事物,而這些新資料會被傳送。

什麼是計算機科學?它有哪些特色?概念和定義

計算

可以說,計算機科學是 那門研究資訊以及所有用於流程自動化和傳輸手段的科學, 然後對資料進行轉換和處理,使其成為新的內容。

可以說 計算機科學的原材料是所使用的資訊。 這是因為如果沒有銀行卡或安全碼,就無法完成最終任務,例如:如果您不透過銀行卡或安全碼傳輸您的帳戶訊息,如何從銀行的 ATM 機取款?

收銀員需要這些資訊才能正常工作,驗證您的身份,並最終提供您要求的金額。 這項任務顯然涉及其他電腦過程,我們在此不做詳細介紹,但您肯定會意識到這個過程很複雜。

該領域的目標是 應該如何處理這些資訊? 這使我們能夠將這些數據轉換成新的形式並傳輸給用戶。換句話說,只要提供一些基本數據,我們就能實現更複雜的功能,簡化任務和工作。

計算機科學的特點

這些特徵可能差異很大,但在不同的 信息系統 它們非常常見,因為雖然執行任務總是需要事先傳遞訊息,但它們確實如此。

我們擁有的功能之一。

  • 長遠來看,它們能為使用者節省時間、人力和便利。
  • 大多數電腦設備易於使用,並具有能夠提供更好用戶體驗的品質標準。
  • 電腦系統必須自動處理所有提供給它的資訊;這可以透過使用電子設備來實現。 計算機系統.
  • 必須遵守三個基本規則: (這三個任務的集合稱為演算法)
    • 入口 (資訊收集),即向他提供一些資訊。 輸入外設.
    • 檢察官所有資訊都在這裡處理和分析。
    • 出口 (結果傳輸)所提供的資訊將以極快的速度進行處理和計算,執行所有必要的計算,並根據所要求的任務發送和顯示結果。 輸出外設.
  • 資訊應以數位方式儲存;這樣可以最大限度地減少日後檢索任何文件時的資料損失。
  • 它為偶爾使用該系統的使用者提供了一個管理系統並滿足其資訊需求的介面。
  • 透過網路或電信方式與其他電腦系統傳輸或分享此類資訊。

計算的歷史

Z3 第一台計算機

這門科學的發展 它始於20世紀中期, 因此,從以下重大進展開始: 積體電路第一台計算機的誕生 網際網路 Y EL 手機.

第一台機器 它基於現有演算法執行自動化流程 它被稱為Z3 它是由…發明的 德國科學家 康拉德·祖斯(Konrad Zuse),在 1941年。 那台設備重達一噸。考慮到現代科技,這重量簡直難以置信。

但當時,構成計算機的電子元件體積龐大、重量沉重。它只能在0.7秒內完成簡單的加法運算,在3秒內完成乘法或除法運算。

「資訊學」一詞最早於 20 世紀 60 年代在法國使用。 由工程師 菲利普‧德雷福斯他將「information」(訊息)和「automatique」(自動)兩個字結合起來,創造了「informatics」(資訊學)一詞。在此之前,57年… 卡爾·斯坦布赫 他在已發表文件的標題中使用了“資訊學”一詞。

起源

它的起源遠比許多人想像的要久遠,因為人們常常將這門科學與電子學和程式設計等現代技術聯繫起來。但實際上 計算機科學起源於古代,當時人們創造了各種用於進行數學計算的方法。

1600年至1700年間,科學領域取得了令人矚目的重大進步,其中一位科學家功不可沒。 布萊斯帕斯卡, 1642年,誰設計並製造了第一台可用的機械計算器? 帕斯卡計算器.

布萊茲·帕斯卡與電腦科學

1673年, 戈特弗里德·萊布尼茨 他示範了一款機械式數位計算器。 名為“階梯式計算器”這位科學家可以被認為是史上第一位電腦科學家。他最重要的發現之一是: 二進制數制。

在接下來的幾年裡,幾乎是連續不斷的 人類一直在創造新的方法來自動化工作流程, 從而提高其生產效率和品質。

新型計算機器,例如計算器,被創造出來。 差分機和分析機),是上述兩者的繼任者,兩者皆由…設計 查爾斯·巴貝奇(1791-1871)。 這台機器的創新之處在於採用了穿孔卡片,使得分析機能夠以不同的方式進行程式設計。

分析引擎

因此,在1843年,在翻譯一篇關於分析機的法文文章時, 艾達·洛芙萊斯(1815-1852))設法寫出了現在被認為是… 歷史上第一個電腦程式 它曾被用於計算伯努利數。

進化

電腦在其發展歷程中經歷了一系列令人難以置信且漫長的變革。 這一切始於執行一系列 程式設計語言 簡單的, 隨後演變為更複雜的任務 隨著新的電腦功能和新技術的出現,資訊傳輸、儲存和轉換變得更加容易。

這使得電腦、電子設備、手機和汽車等可程式​​機器得以發展。 這些電腦系統在醫療、機器人、運輸、商業管理、工業流程等許多領域都非常有用。

事實上,計算機科學催生了所謂的 資訊時代驅動力 資訊革命它被視為人類歷史上第三偉大的技術進步,與…並列。 工業革命(西元 1750-1850 年)和新石器時代革命(農業)(西元前 8000-5000 年)。

未來

計算機的未來可能存在一些不確定性, 這是由於世界目前正經歷著不斷的變化,這一點很容易理解,因為技術的飛躍和發展越來越大,而且發生的時間越來越短。

但是那裡 網路安全問題不會改變。 隨著世界現代化進程的推進,電腦系統在日常生活中的應用日益廣泛,這一領域的重要性也日益凸顯。這是因為越來越多的人開始在電腦、行動裝置等裝置上使用和儲存資料。

因此可以說,未來保護用戶資料將更加重要,以便… 為了在該領域獲得更高的可靠性和信譽。

資訊科技已成為人類非常重要的支柱,儘管它已經在電子、電力、物理、數學、平面設計、建築等其他領域提供了巨大的幫助, 每天,所使用的程式都會改進和新工具,這有助於簡化工作,為工作人員和使用者節省時間。

正因如此,即使看起來似乎沒有新的計算領域, 它力求發展壯大。 為了幫助未來創造更好的技術,就像…一樣 人工智慧對於電腦系統而言,這是一個真正的挑戰,而且已經成為現實。

計算中的計量單位

二進制和十進制系統表

有兩種計量單位, 這些是用來測量的 重量(空間) 文件的大小和資訊或文件的傳輸速度,以及 另一個單位是用來表示某個過程已經完成或結束的。

最小的計量單位是位元。 這可以看作是一個開關的狀態(開啟或關閉),其中每個狀態都以二進位數字 0 或 1 表示。

位元被分組為位元組,位元組由 8 位元組成。雖然理論上存在 6 到 9 位之間的字節, 你通常會發現 8 位元字節,它們也稱為八位元組。

內存和存儲

此位元可用於指示測量值 資料儲存檔案越大,每個位元佔用的空間就越多。 值得注意的是,二進位系統用於記憶體和儲存。 其中每個單位都是前一個單位的 1024 倍,所以我們有:

  • 1024 位元組等於 1 千位元組 (K, KB)。
  • 1024 KB 等於 1 兆位元組(兆,MB)。
  • 1024 MB 是 1 GB (Giga, GB,)
  • 1024 GB 等於 1 太字節(Tera,TB)。
  • 1024 TB 等於 1 拍位元組 (Peta, PB)
  • 1024 PB 等於 1 艾字節 (EB)
  • 1024 EB 等於 1 澤字節 (ZB)
  • 1024 ZB 等於 1 堯位元組 (YB)。

突破TB級大關後,對於一般使用者而言,儲存空間就變得近乎無限了。 由於可供儲存的容量非常大,你很長時間都無法將其填滿。

從太字節到比特的階梯

數據傳輸速度

在這種情況下,採用十進制(國際制),因此單位是 10 的倍數而不是 2 的倍數。這裡,以位元每秒 (bps) 為基準。

*筆記: 位元不是字節,人們常常將它們混淆。

最常用的單位是:

  • 千位元組 (Kbps) = 1.000 位元每秒
  • 兆位元 (Mbps) = 每秒 1,000.000 位元 (1.000 Kbps)
  • 千兆位元 (Gbps) = 每秒 1.000,000.000 位元 (1.000 Mbps)

網路速度以千位元組每秒(KB/s)為單位衡量。 (以位元組為單位,而非位元)。這反映了每秒傳輸單元的容量和速度,需要乘以 8 才能得到實際傳輸速度。

頻率(處理器、記憶體)

處理器、記憶體、顯示卡等的處理速度以赫茲 (Hz) 為單位進行測量。 赫茲(Hz)是指每秒一個週期或事件的重複次數。

目前赫茲 它的速度能力已經落後了。 目前,設備的運作容量從兆赫茲(Mhz,百萬赫茲)到吉赫茲(Ghz,十億赫茲)。

因此,根據以上解釋, 處理器的處理速度或頻率以兆赫茲 (MHz) 為單位進行測量。 作為目前的標準,這些測量目前已達到吉赫茲範圍。

必須澄清的是 赫茲是頻率單位。 這衡量的是在一秒鐘內完成一項任務或一個週期所需的速度。對於處理器而言,它指的是一秒鐘內可以執行的操作次數。

位元

Bit 是以下術語的縮寫: 二進制數字。 在二進制數係統中,位元(bit)指的是一個數字。 十進制計數系統使用十個數字,而二進制計數系統只使用兩個數字,0 和 1,因此它只能表示這兩個值中的一個。

The Byte

在電腦科學中,一個字元(字母、符號或數字)根據某種表示方法,使用 8 位元二進位數(8 個 0 和 1)的組合來表示。 ASCII碼. 例如,字母 A 對應的數字是 10100001。由 1000 個字元組成的文檔會佔用多少空間?答案是 1000 字節,也就是說每個字元佔用一個位元組。

位元和位元組

由此可見,該位元組被用作 “計算機中的基本儲存單元。” 實際上,最基本、最小的就是比特。

位元組和位元

每秒位元數

它們用於定義資料傳輸速度,通常以位元為基準,更具體地說是以位元每秒或 bps 為基準。 什麼是比特每秒? 它是每秒傳輸的比特數。

最常用的倍數是 千比特、兆比特和吉比特 必須始終以每秒 (ps) 為單位表示。 1 Kbps = 每秒 1.000 位元。 Mbps.- = 1.000 Kbits/秒。 Gbps.- = 1.000 兆位元每秒。 需要注意的是,我們說的是位元(bits),而不是位元組(bytes);這是一個經常被混淆的常見錯誤。

計算機單位換算

如果使用字節,則轉換表如下:

  • 1 千字節 (KB) = 1024 位元組
  • 1兆位元組(MB)等於1024千字節
  • 1 GB(千兆位元組)= 1024 MB
  • 1 太字節 (TB) 等於 1024 吉字節

位數相同(1024)。 不同量之間的比值為 1024 的原因是,這個量是以 2 為底的冪。 最接近 1000 的倍數 (210=1024),相當於前綴「千」。

以赫茲為例:

  • 1kHz 1000Hz
  • 1MHz 1000kHz
  • 1GHz 1000MHz

計算機科學的優點和缺點

這項科學及其為人類帶來的技術進步提高了人類的生活水平,因為 它使得各項活動能夠以更簡單、更方便、更有效率的方式進行。

雖然像所有技術一樣,它也有一些缺點,但我們將向您列出它的一些優點和缺點。

優點

簡而言之,其優點大於缺點,並且在日常生活的各個方面都帶來了相當大的改善,而這些改善對於當今人類政權來說是不可想像的。

其優點包括:

  • 新技術的生產和推廣增加。
  • 只需電話或航空郵件費用的一小部分,即可與世界各地的朋友、家人或同事保持聯繫,改善溝通。
  • 現代通訊速度更快,可以即時進行而不會出現問題。
  • 探索全球圖書館和資訊資料庫,幾乎無限的資訊觸手可及。
  • 查閱文件、期刊、程式及其他任何資訊來源。
  • 提供各類新聞服務,從體育新聞到天氣預報。

缺點

雖然可能難以察覺,但所有技術都伴隨著一些缺點,這些缺點可能非常嚴重,也可能只是… 當前存在的問題,這些問題可以立即或在不久的將來解決。 其中包括:

  • 許多人在做研究作業甚至撰寫文章時都會抄襲網路資訊。這導致越來越多的人無法培養或提高他們的分析能力和批判性思維。
  • La 計算機安全 這是一個重要問題,但同時也存在一些非常脆弱的時刻,這是由於… 計算機病毒 這可能會損壞您的計算機,並對您的個人資料造成嚴重問題,甚至可能被盜用以冒充您;這就是為什麼安裝它們如此重要的原因。 最好的防病毒軟件 保護你
  • 下載不適合的程式和存取不適合未成年人的網站的情況越來越普遍。
  • 懷有惡意動機的駭客始終構成威脅。
  • 可能有連線問題,網路速度可能很慢或無法連線。
  • 網路上假新聞或虛假內容的製造已經變得十分普遍,這很容易導致人們因為從未發生過的事件而產生錯誤訊息或損害他人形象。

你應該了解的關鍵電腦科學概念

這些概念是以下方面的術語: 計算機中的一些重要元素, 了解這些內容並無壞處,但它將有助於你更好地了解這個目前非常重要的領域。

  • 信息: 用於指示功能或下達指令的一組資料。
  • 自動的無需外部實體幹預,設備即可執行操作,以獲得最終結果。例如:計算器可以自動計算帳戶餘額,使用者只需輸入金額和操作目標,即可自動獲得結果。
  • 計算機系統這些是在設備上運行電腦應用程式或軟體所必需的硬體組件。
  • 電腦: 電腦(源自英語“computer”)也稱為電腦系統(源自法語“ordinateur”)或電腦設備。
  • 程序程式是一組指令或命令,它告訴電子設備對特定資料執行哪些操作。通常,程式告訴設備如何根據輸入資料產生輸出資料。
  • 平台: 它充當程式與電腦或電子設備以及使用者之間的中介(介面)。因此,當使用者執行程式時,程式會向作業系統要求必須執行的操作,以滿足使用者操作設備的需求。
  • 硬體: 硬體一詞指的是電腦系統的所有實體部件,也就是它的組件。
  • 軟體: 軟體是電腦系統的邏輯支持,它包含一組必要的邏輯組件,使電腦能夠執行特定任務。
  • 人文軟件它是電腦系統中的人為因素,分為IT專業人員和使用者兩部分。