Lekciya. Informaciya hám esaplaw texnikasí Informaciya haqqında túsinik

1. _LEKCIYA. INFORMACIYA HÁM ESAPLAW TEXNIKASÍ

Informaciya haqqında túsinik

Biz kúndelikli turmısta hár kúni informaciya túsinigine dus kelsek te, informaciya sóziniń elege shekem anıq bir hám ulıwmalıq túrde qabıl etilgen anıqlaması joq, sonlıqtan da anıqlamanıń ornına ádette informaciya haqqında túsinik qollanıladı. Túsinik anıqlamag’a qarag’anda parıqlı túrde bir mánili formada berilmeydi, al mısallar járdeminde kiritiledi. Sebebi, hár bir ilimiy tarawda óziniń ortalıg’ı hám máselelerine eń jaqın sáykes keletug’ın tiykarg’ı komponentlerine itibar qaratıladı. Bunıń nátiyjesinde bir ilim tarawınıń sheńberinde kiritilgen informaciya haqqında túsinik basqa bir ilim tarawındag’ı anıq mısallar hám faktler tiykarında bul tarawg’a tuwrı kelmew múmkinligi anıq kórinedi. Informaciya túsinigin quraytug’ın berilgen komponentler informaciyalıq obyektlerdiń qásiyetleri menen almastırılatug’ın jag’daylar da kóp ushırasadı. Máselen, informaciya túsinigi ózlestiriliwi hám bilimge aylanıwı múmkin bolg’an berilgenler jıynag’ı sıpatında kiritiliwin keltiriw múmkin.

Texnikalıq ilim sıpatında informatika ushın informaciya túsinigi bilim sıyaqlı insanlardıń basqarıwındag’ı túsiniklerge tiykarlanbawı kerek hám tek g’ana obyektiv faktlerge hám dálillerge tayanıwı múmkin emes. Esaplaw texnikası quralları insannıń qatnasıwısız informaciyalardı avtomat túrde qayta islew múmkinshiligine iye. Bul qurallar jasalma, abstrakt hám hátte tábiyatta da, jámiyette de óz kórinisine iye bolmag’an jalg’an informaciyalar menen islewi múmkin.

Demek, informaciyanı mag’lıwmatlar hám olarg’a sáykes usıllardıń óz-ara tásiri nátiyjesinde alıng’an ónim dep qaraw múmkin boladı.

Insan jasap atırg’an dúnya hár qıylı materiallıq hám materiallıq emes obyektler, sonday-aq, olar ortasındag’ı óz-ara tásirlerden, yag’nıy processlerden turadı. Seziw ag’zaları, hár qıylı ásbaplar hám basqalar járdeminde qabıl etilgen sırtqı dúnya dálillerdi mag’lıwmatlar dep sanaw múmkin. Mag’lıwmatlar anıq wazıypalardı sheshiwde zárúrli hám paydalı dep tabılsa, informaciyag’a aylanadı. Demek, mag’lıwmatlarg’a bazı bir sebeplerge kóre paydalanılmay atırg’an yamasa texnikalıq qurallarda qayta islenip atırg’an, saqlanıp atırg’an, jetkerilip atırg’an belgiler yamasa jazıp alıng’an baqlawlar sıpatında qaraw múmkin. Eger bul mag’lıwmatlardan bazı bir nárse haqqında anıq emeslikti kemeytiw ushın paydalanıw imkaniyatı payda bolsa, mag’lıwmatlar informaciyag’a aylanadı.

Informaciyanıń qásiyetleri

Demek, informaciya obyektiv mag’lıwmatlardıń hám subyektiv metodlardıń óz-ara tásiri nátiyjesinde kelip shıqqan dinamikalıq obyekt bolıp tabıladı. Basqa obyektler sıyaqlı informaciya da óz qásiyetlerine iye boladı. Bul qásiyetler jámiyettegi hám tábiyattag’ı basqa da obyektlerden informaciyanıń ózgesheligin támiyinleydi.

Informaciyanıń hár qıylı túrdegi bir neshe qásiyetlerin keltiriw múmkin. Informatikada eń áhmiyetli bolg’an qásiyetlerinen tómendegilerdi atap ótiw múmkin: informaciyanıń obyektivligi, tolıqlıg’ı, isenimliligi, adekvatlıg’ı, ruxsat etilgenligi hám aktuallıg’ı.

Informaciyanıń obyektivligi. Informaciyanıń obyektivligi túsinigi salıstırmalı túrde boladı. Máselen, tábiyat obyektiniń fotosúwretin baqlaw nátiyjesinde alıng’an informaciya sol obyekttiń insan tárepinen islengen súwretin baqlaw nátiyjesinde alıng’an informaciyag’a qarag’anda obyektiv esaplanadı.

Informaciyanıń tolıqlıg’ı. Informaciyanıń tolıqlıg’ı kópshilik jag’daylarda informaciyanıń sıpatın xarakterleydi hám sheshim qabıl etiw yamasa burıng’ı mag’lıwmatlar tiykarında jańa mag’lıwmatlar jaratıw ushın mag’lıwmatlardıń jetkilikli bolıwın anıqlaydı. Mag’lıwmatlar qanshelli tolıq bolsa, informaciyanı alıw usıllarınıń diapazonı sonshelli keń, informaciyalıq process barısında minimal qáteliklerge iye usıllardı ańsat tańlaw imkanın beredi.

Informaciyanıń isenimliligi. Informaciyanıń real bar bolg’an obyektlerdi zárúrli anıqlıq penen ańlatıw ózgesheligi menen belgilenedi.

Informaciyanıń adekvatlıg’ı - bul jumıstıń real obyektiv jag’dayına sáykes keliw dárejesi. Tolıq emes yamasa isenimli emes informaciyalar tiykarında jańadan informaciya alıwda adekvat bolmag’an informaciya kelip shıg’ıwı múmkin. Biraq hám tolıq bolg’an, hám isenimli bolg’an mag’lıwmatlardan adekvat bolmag’an usıllardı qollanıw nátiyjesinde de adekvat bolmag’an informaciya alınıwı múmkin.

Informaciyanıń ruxsat etilgenligi – bul qanday da bir informaciyanı alıwdıń ilajı bar ekenligi bolıp tabıladı. Informaciyag’a bolg’an ruxsattıń dárejesi bir waqıttıń ózinde mag’lıwmatlarg’a hám olardı kórsetiw ushın adekvat usıllarg’a ruxsattıń bar ekenligi menen baylanıslı boladı.

Informaciyanıń aktuallıg’ı – bul informaciyadan paydalanıw waqtında onıń basqarıw ushın bahalılıg’ın saqlap qalıwı menen belgilenedi hám onıń qásiyetleriniń ózgeriwiniń dinamikası hám de usı informaciya payda bolg’an waqıttan keyingi ótken waqıt aralıg’ına baylanıslı boladı.

Mag’lıwmat tasıwshılar

Mag’lıwmatlar - bular informaciyanıń dialektikalıq quram bólegi bolıp tabıladı. Olar ózinde dizimge alıng’an signallardı súwretleydi. Sonlıqtan dizimge alıwdıń fizikalıq usılı hár qıylı bolıwı múmkin: fizikalıq deneniń mexanikalıq ornın ózgertiw, olardıń formaların yamasa dene betiniń sıpatınıń parametrlerin ózgertiw, elektrlik, magnitlik, optikalıq xarakteristikaların ózgertiw, ximiyalıq quramı yamasa ximiyalıq baylanıs xarakterlerin ózgertiw, elektronlıq sistemanıń jag’dayın ózgertiw hám t.b. Mag’lıwmatlar dizimge alıw usıllarına sáykes túrde saqlanıwı hám hár qıylı túrdegi tasıwshılarda tasıp ótkeriliwi múmkin.

Basqalarına qarag’anda tejemli bolmasa da, eń kóp tarqalg’an mag’lıwmat tasıwshılardıń biri qag’az bolıp tabıladı. Qag’azda mag’lıwmatlar onıń betiniń optikalıq xarakteristikaların ózgertiw jolı menen dizimge alınadı. Optikalıq qásiyetlerin ózgertiw lazer nurı menen jazıwdı ámelge asıratug’ın arnawlı qaplamag’a iye plastmassa tasıwshı (CD‑ROM) qurılmalarda da qollanıladı. Magnitlik qásiyetlerin ózgertiwdi paydalanatug’ın tasıwshılardı magnitlik lentalar hám diskler dep ataw múmkin. Tasıwshınıń sırtqı elementiniń ximiyalıq quramın ózgertiw jolı menen mag’lıwmatlardı dizimge alıw fotografiyada keń paydalanıladı.

Informaciyanıń qásiyeti onıń tasıwshıları menen júdá tıg’ız baylanıslı boladı. Qálegen tasıwshı múmkin bolg’an imkaniyatı (tasıwshı ushın qabıl etilgen ólshem birlikte jazılg’an mag’lıwmatlardıń sanı) hám dinamikalıq diapazonı (maksimal hám minimal dizimge alıng’an signallardıń amplitudasınıń intensivliginiń logarifmlik qatnası) parametrleri menen xarakterleniwi múmkin. Tasıwshılardıń bul qásiyetlerinen kóbirek informaciyanıń tolıqlıq, ruxsat etilgenlik hám isenimlilik qusag’an qásiyetleri g’árezli boladı.

Mag’lıwmatlar ústinde ámeller

Informaciyalıq process barısında mag’lıwmatlar usıllar járdeminde bir túrden ekinshi túrge ózgeredi. Mag’lıwmatlardı qayta islew hár túrdegi ámellerdiń kópligin ózinde jámleydi. Adamzat jámiyetinde ilimiy-texnikalıq rawajlanıwdıń hám baylanıslardıń quramalasıwınıń dárejesi boyınsha mag’lıwmatlardı qayta islewge ketetug’ın miynet shıg’ını úziliksiz ósip baradı. Eń áhmiyetlisi bul óndiristi hám jámiyetti basqarıw shártleriniń bárqulla quramalasıwı menen baylanıslı boladı. Qayta islenip atırg’an mag’lıwmatlardıń kóleminiń artıwına alıp keliwshi ekinshi bir faktor da ilimiy-texnikalıq rawajlanıw menen baylanıslı ekenligin keltiriw múmkin. Atap aytqanda, bul jańa mag’lıwmatlardı tasıwshılar, olardı saqlaw hám jetkeriwdiń qurallarınıń tez pát penen jaratılıwı hám engiziliwi bolıp tabıladı.

Mag’lıwmatlar ústinde islenetug’ın tiykarg’ı ámellerdiń qatarına tómendegilerdi keltiriw múmkin:

• 
  Mag’lıwmatlardı jıynaw – sheshim qabıl etiw ushın jetkilikli dárejede tolıqlıg’ın támiyinlew maqsetinde informaciyanı toplaw;
  
• 
  Mag’lıwmatlardı formallastırıw (bir qálipke túsiriw) – hár qıylı dereklerden túsiwshi mag’lıwmatlardı óz-ara salıstıra alatug’ınday etip birdey formag’a alıp keliw, yag’nıy olardıń ruxsat etilgenlik dárejesin asırıw;
  
• 
  Mag’lıwmatlardı filtrlew – sheshim qabıllaw ushın zárúrli bolmag’an artıqsha mag’lıwmatlardı saylap alıp taslaw; bunıń nátiyjesinde mag’lıwmatlardıń isenimliligi hám adekvatlılıg’ı artıwı kerek;
  
• 
  Mag’lıwmatlardı sortirovka qılıw – paydalanıw qolaylı bolıwı ushın kórsetilgen belgileri boyınsha mag’lıwmatlardı tártiplestiriw; informaciyanı paydalana alıw múmkinshiligin asıradı;
  
• 
  Mag’lıwmatlardı arxivlew – mag’lıwmatlardı qolaylı hám ańsat paydalana alatug’ın formada saqlawdı shólkemlestiriw; mag’lıwmatlardı saqlaw boyınsha ekonomikalıq shıg’ınlardıń kemeyiwine xızmet qıladı hám informaciyalıq processtiń isenimliligin asıradı;
  
• 
  Mag’lıwmatlardı qorg’aw – mag’lıwmatlardı joq etiw, qayta tiklew hám kórinisin ózgertiwlerdiń aldın alıwg’a bag’darlang’an ilájlar kompleksi;
  
• 
  Mag’lıwmatlardı tasıw – informaciyalıq processtiń qatnasıwshıları arasında mag’lıwmatlardı qabıl etiw hám jónetiw;
  
• 
  Mag’lıwmatlardı túrlendiriw – mag’lıwmattı bir formadan basqasına yamasa bir strukturadan basqasına awdarmalaw; mag’lıwmatlardı túrlendiriw kóbinese tasıwshılardıń túrine baylanıslı boladı.
  

Mag’lıwmatlar menen islesiwdiń bul keltirilgen tiykarg’ı ámelleri tolıq keltirildi dep aytıw qıyın. Dúnya júzinde millionlap adamlar mag’lıwmatlardı jaratıw, qayta islew, túrlendiriw hám tasıw menen shug’ıllanadı hám hár bir jumıs ornında sociallıq, ekonomikalıq, óndirislik, ilimiy hám mádeniy processlerdi basqarıw ushın zárúrli bolg’an ózine tán bolg’an ámeller orınlanadı. Mag’lıwmatlar ústinde orınlanatug’ın ámellerdiń tolıq dizimin keltiriw múmkin emes hám bunıń zárúrligide bolmaydı. Bizge basqa bir áhmiyetli juwmaq zárúr, yag’nıy, informaciyalar menen islesiw úlken miynetti talap etiwi múmkin hám onı avtomatlastırıw kerek.

Tekstli mag’lıwmatlardı kodlaw

Eger alfavittiń hár simvolına belgili bir pútin san (máselen, tártip nomeri) sáykes qoyılsa, ekilik kodlaw járdeminde tekstli informaciyalardı da kodlawg’a boladı. Segiz ekilik razryadlar hár qıylı túrdegi 256 simvoldı kodlaw ushın jetkilikli boladı. Bul segiz bittiń hár qıylı kombinaciyaları inglis hám rus tillerindegi barlıq simvollardı, sonday-aq irkilis belgilerin, tiykarg’ı arifmetikalıq ámellerdiń belgilerin hám ayırım qabıl etilgen arnawlı simvollardı kodlaw múmkinshiligin beredi.

Bul texnikalıq tárepten júdá ańsat kórinedi, biraq bárqulla jetkilikli dárejedegi quramalı bolg’an shólkemlestiriwdegi qıyınshılıqlar kelip shıqtı. Esaplaw texnikasınıń dáslepki rawajlanıw jıllarında zárúrli bolg’an standartlardıń bolmawı menen baylanıslı, házirgi waqıtları kerisinshe, bir waqıtta islewshi hám qarama-qarsılıqqa iye standartlardıń kóbeyip ketiwi menen baylanıslı qıyınshılıqlar payda boldı. Dúnya júzi boyınsha tekstli mag’lıwmatlardı birdey formada kodlaw ushın birden-bir kodlaw kestesi kerek boldı. Bul jag’day milliy alfavitlerdiń simvolları arasındag’ı qarama-qarsılıqlar hám korporativ xarakterdegi qarama-qarsılıqlar sebepli qıyınshılıq tuwdırdı.

Kod Simvol	Kod Simvol	Kod Simvol	Kod Simvol	Kod Simvol	Kod Simvol
32    probel 33      ! 34      " 35      # 36      $ 37      % 38      & 39      ' 40      ( 41      ) 42      * 43      + 44      , 45      - 46      . 47      /	48      0 49      1 50      2 51      3 52      4 53      5 54      6 55      7 56      8 57      9 58      : 59      ; 60      < 61      = 62      > 63      ?	64      @ 65      A 66      B 67      C 68      D 69      E 70      F 71      G 72      H 73      I 74      J 75      K 76      L 77      M 78      N 79      O	80      P 81      Q 82      R 83      S 84      T 85      U 86      V 87      W 88      X 89      Y 90      Z 91      [ 92      \ 93      ] 94      ^ 95      _	96      ` 97      a 98      b 99      c 100     d 101     e 102     f 103     g 104     h 105     i 106     j 107     k 108     l 109     m 110     n 111     o	112     p 113     q 114     r 115     s 116     t 117     u 118     v 119     w 120     x 121     y 122     z 123     { 124     | 125     } 126     ~ 127

súwret 1.1. ASCII sistemasında kodlawdıń bazalıq kestesi

Xalıq aralıq qatnasıq quralı bolg’an inglis tili ushın bul qarama-qarsılıqlar sheshildi. AQSh tıń standartizaciyalaw institutı (ANSI-American National Standard Institute) ASCII (American Standard Code for Information Interchange) kodlaw sistemasın iske túsirdi. ASCII sistemasında eki kodlaw kestesi keltirilgen – bazalıq hám keńeytirilgen. Bazalıq keste 0 den 127 ge shekemgi kodlardıń mánislerin, keńeytirilgen bólimine 128 den 255 ke shekemgi nomerlerdegi simvollardıń mánislerin qamtıydı. Bazalıq kesteniń dáslepki 32 simvolı (0-31) kórinbeytug’ın (baspag’a shıqpaytug’ın) simvollar sanaladı.

Tekstli mag’lıwmatlardı kodlawdıń joqarıdag’ıg’a uqsag’an sistemaları basqa da mámleketlerde islep shıg’ıldı.

Fayl hám fayl strukturaları

Mag’lıwmatlardı kórsetiw birligi

Mag’lıwmatlardı kórsetiwdıń bir neshshe sistemaları bar. Olardıń biri bolg’an informatikada hám esaplaw texnikasında qabıl etilgen ekilik kodlar menen biz joqarıda tanısıp ótken edik. Bunday kórsetiwdıń eń kishi birligi bit (ekilik razryad) bolıp esaplanadı.

Sanlı hám basqa da mag’lıwmatlardan dúzilgen ekilik razryadlardıń kópligi qanday da bir bitlerge iye súwretti payda etedi. Eger bul súwretlew bir tegis tártipli formag’a iye bolsa, praktika bitler menen ańlatıw jolı islesiw ushın qolaylı bolatug’ınlıg’ın kórsetedi. Házirgi waqıtta bunday formalardıń biri sıpatında baytlar dep atalıwshı hám segiz bitlerden turıwshı toparlar paydalanıladı.

Onlıq san	Ekilik san	Bayt
1	1	0000 0001
2	10	0000 0010
…	…	…
255	11111111	1111 1111

Bul óz-ara baylanısqan bitlerdiń toparı bolg’an bayt haqqındag’ı túsinikler elektron esaplaw mashinasınıń dáslepki áwladları menen bir qatarda payda boldı. Bir qansha waqıtlarg’a shekem hár qıylı esaplaw mashinaları ushın bayt uzınlıg’ı hár qıylı boldı. Tek 60-jıllardan keyin g’ana bayt túsinigi universal hám mashinadan g’árezsiz halda boldı.

Joqarıda qarap ótkenimizdey, kópshilik jag’daylarda segizlik razryadtag’ı kodlawdı emes, al 16 razryadlı, 24 razryadlı, 32 razryadlı hám onnan joqarı razryadlardı paydalanıw maqsetke muwapıq boladı.

Mag’lıwmatlardı ólshew birligi

Mag’lıwmatlardı ólshewdiń bir neshe hár qıylı birlikleri hám sistemaları bar. Hár bir ilimiy bag’dar hám insan iskerliginiń hár bir tarawı ózine tán bolg’an eń qolaylı hám dástúriy birliklerdi paydalanıwı múmkin. Informatikada mag’lıwmatlardı ólshew ushın mag’lıwmatlardıń hár qıylı tipleri universal ekilik kodlawg’a (ańlatıwg’a) iye bolıwında óziniń tiykarlang’an birliklerin kiritedi.

Eń kishi ólshem birlik bayt bolıp tabıladı. Bir bayt penen tekstli informaciyanıń bir simvolı kodlanadı, yag’nıy bunda tekstli mag’lıwmatlar ushın simvollardıń leksikalıq jaqtan kólemi baytlardag’ı ólshemine sáykes keledi.

Tómende biz mag’lıwmatlardıń birqansha úlken ólshem birliklerin keltirip ótemiz:

1Kilobayt = 1024 bayt = 2¹⁰bayt

1Megabayt = 1024 Kilobayt = 2²⁰bayt

1Gigabayt = 1024 Megabayt = 2³⁰bayt

1Terabayt = 1024 Gigabayt = 2⁴⁰bayt

1Petabayt = 1024 Terabayt = 2⁵⁰bayt

Mag’lıwmatlardı saqlaw birlikleri

Mag’lıwmatlardı saqlawda tiykarınan eki másele qaraladı, yag’nıy bular: mag’lıwmatlardı ıqsham kóriniste qalay saqlaymız hám olarg’a qolaylı hám tez ruxsattı qalay támiyinleymiz. Mag’lıwmatlar qolaylı ruxsattı támiyinlew ushın olar tártipli strukturag’a iye bolıwı kerek. Bunıń nátiyjesinde biz bilemiz, mánzilli mag’lıwmatlar kórinisinde qosımsha talaplar kelip shıg’adı. Bul adreslersiz biz strukturag’a kiriwshi mag’lıwmatlardıń kerekli elementlerine ruxsattı ala almaymız.

Adresli mag’lıwmatlar da óz gezeginde belgili bir ólshemge iye hám saqlaw múmkin bolg’anlıqtan, mag’lıwmatlardı baytlar sıyaqlı kishi birliklerde saqlaw qolaylı emes. Olardı birqansha úlken birliklerde de (kbayt, mbayt, gbayt hám t.b.) saqlaw qolaylı emes, sebebi mag’lıwmatlardı saqlawdıń bir birliginiń tolmay qalıwı saqlawdıń nátiyjeli bolmawına alıp keledi.

Mag’lıwmatlardı saqlaw birligi sıpatında fayl dep atalıwshı ózgeriwshi uzınlıqqa iye obyekt qabıl etilgen. Fayl – bul óziniń atına iye bolg’an qálegen sandag’ı baytlardıń izbe-izligi bolıp tabıladı. Ádette, fayllarda bir tipke tiyisli mag’lıwmatlar saqlanadı. Bul jag’dayda mag’lıwmatlardıń tipi fayldıń tipin anıqlaydı.

Fayldıń anıqlamasında onıń ólshemine sheklew qoyılmaydı, yag’nıy 0 baytqa iye fayl hám qálegen sandag’ı baytlarg’a iye fayllar da bolıwı múmkin. Bunda fayldıń atı úlken áhmiyetke iye boladı. Ol ózinde mánzilli mag’lıwmatlardı saqlaydı. Bul mánzilli mag’lıwmatlarsız fayllardag’ı mag’lıwmatlarg’a ruxsat bolmag’anlıg’ı sebebinen olar informaciya bola almaydı. Fayl atı mánzilli mag’lıwmatlardan basqa mag’lıwmatlar tipi haqqındag’ı xabarlardı saqlaydı. Bunıń nátiyjesinde mag’lıwmatlar menen islewdiń avtomat quralları ushın fayldıń atı boyınsha fayldan informaciyalardı alıwdıń sáykes metodın avtomat tárizde anıqlaw múmkinshiligi boladı.

Fayl strukturaları haqqında túsinik

Fayldıń atına bolg’an talap sonı kórsetedi, fayl atı bolmasa ondag’ı mag’lıwmatlardı alıw imkaniyatı bolmaydı. Esaplaw texnikasında fayldıń atına bolg’an talap avtomat tárizde támiyinlenedi, yag’nıy burın bar bolg’an fayl atı menen sol ortalıqta taza fayl jaratılıwı múmkin emes.

Fayllardı saqlaw fayllı strukturalar dep atalıwshı ierarxiyalıq strukturada shólkemlestiriledi. Strukturanıń tóbesi (bası) sıpatında fayl saqlanıp atırg’an tasıwshınıń atı xızmet etedi. Keyin fayllar kataloglarg’a (papkalar) toplanadı. Kataloglardıń (papkalardıń) ishinde ishki kataloglarda jaratılıwı múmkin. Faylg’a jol kórsetiw saqlawshı qurılmanıń atınan baslanıp ishpe-ish jaylasıwshı barlıq kataloglardıń atın óz ishine aladı. Ajıratıp turıwshı sıpatında «\» (keri qıya sızıq) simvolı paydalanıladı.

Fayldıń tolıq atı degende fayldıń atı hám og’an kórsetilgen joldı birgelikte kórsetiw fayldıń atınıń unikallıg’ın támiyinleydi. Bunda bir tasıwshıda birdey tolıq atqa iye eki fayl bolıwı múmkin emesligi kórinedi.

Fayldıń tolıq atına mısal:

\<1-katalog atı>\...\\

bul jerde tasıwshı atı sıpatında c:\, d:\, e:\ sıyaqlı disk atları, katalog hám fayl atlarında bolsa ádettegi paydalanıwshı tárepinen jaratılg’an atamalar qollanıladı.

Informatika páni haqqında

Informatika páni informaciyalardıń qásiyetlerin, texnikalıq qurallardıń járdeminde olardı jazıp kórsetiw, jıynaw, qayta islew hám jetkerip beriwdiń usılların úyretedi.

Informatika pániniń predmetin tómendegi túsinikler quraydı:

• 
  esaplaw texnikasınıń qurallarınıń apparatlıq támiyinleniwi;
  
• 
  esaplaw texnikasınıń qurallarınıń programmalıq támiyinleniwi;
  
• 
  apparatlıq hám programmalıq qurallardıń óz-ara qatnas quralları;
  
• 
  apparatlıq hám programmalıq qurallar menen insannıń óz-ara qatnas quralları.
  

Bul jerde kórinip turg’anınday, informatikada óz-ara qatnas arqalı birge islesiwge ayrıqsha itibar qaratıladı. Bunıń ushın arnawlı «interfeys» túsinigi kiritilgen. Apparatlıq hám programmalıq qurallar menen insannıń óz-ara qatnas quralları hám usılları paydalanıwshı interfeysi dep ataladı. Sáykes túrde, apparatlıq interfeysler, programmalıq interfeysler hám apparatlıq-programmalıq interfeysler bar.

Informatikanıń tiykarg’ı máseleleriniń biri esaplaw texnikasınıń apparatlıq hám programmalıq quralları menen islesiwdiń usılların sistemalastırıwdan ibarat bolıp tabıladı. Sistemalastırıwdıń maqseti eń aldıńg’ı effektiv texnologiyalardı tańlap alıp rawajlandırıw hám engiziw, mag’lıwmatlar menen islesiw etapların avtomatlastırıw, jańa texnologiyalıq izertlewlerdi metodikalıq támiyinlewlerden turadı.

Informatika – bul praktikalıq ilim. Onıń jetiskenlikleri praktikada tastıyıqlang’an bolıwı kerek hám effektivlilikti asırıw kriteriyasına sáykes kelgende g’ana bular qabıl etiledi. Búgingi kúnde biz informatikanıń tiykarg’ı máseleleriniń quramında ámeliy qosımshalar ushın tómendegi bag’darlardı ajıratıp kórsetiwimiz múmkin:

• 
  esaplaw texnikasınıń arxitekturası (mag’lıwmatlardı avtomat qayta islew ushın arnalg’an sistemalardı jaratıw usılları hám ámelleri);
  
• 
  esaplaw sistemasınıń interfeysleri (apparatlıq hám programmalıq támiyinleniwdi basqarıw usılları hám ámelleri);
  
• 
  programmalastırıw (kompyuter programmaların islep shıg’ıw quralları, usılları hám ámelleri);
  
• 
  mag’lıwmatlardı túrlendiriw (mag’lıwmatlardıń strukturaların túrlendiriw usılları hám ámelleri);
  
• 
  informaciyalardı qorg’aw (mag’lıwmatlardı qorg’awdıń usılları hám quralların islep shıg’ıw, ámellerdi ulıwmalastırıw);
  
• 
  avtomatlastırıw (programmalıq-apparatlıq qurallardıń insan qatnasıwısız jumıs alıp barıwı);
  
• 
  standartlastırıw (apparatlıq hám programmalıq qurallar arasında sáykeslilikti, sonday-aq, esaplaw sistemasınıń hár qıylı tiplerine kiriwshi mag’lıwmatlardı ańlatıwdıń formatları arasında sáykeslilikti támiyinlew).
  

Informatika ushın informaciyalıq processlerdi texnikalıq támiyinlewdiń barlıq etaplarında «effektivlilik» baslı túsinik bolıp tabıladı. Apparatlıq qurallar ushın effektivlilik degende onıń bahasına salıstırg’anda qurılmanıń jumıs ónimdarlıg’ı túsiniledi. Programmalıq támiyinleniw ushın effektivlilik degende olar menen islewshi táreplerdiń (paydalanıwshılar) jumıs ónimdarlıg’ı túsiniledi. Programmalastırıwda effektivlilik degende waqıt birliginde programmistler tárepinen dúziletug’ın programmalıq kodtıń kólemi túsiniledi.

Informatikada barlıg’ı effektivlilikke qatań bag’darlang’an boladı. Bunda anaw yamasa mınaw operaciyanı qalay orınlaymız degen soraw áhmiyetli bolıp tabıladı, biraq berilgen operaciyanı qalay effektiv orınlaymız degen soraw tiykarg’ısı bolıp tabıladı.

Informatikanıń dáslepki derekleri

Informatika sózi francuzsha Informatique sózinen kelip shıqqan bolıp, ol informaciya (Information) hám avtomatika (Avtomatique) sózleriniń birigiwi nátiyjesinde kelip shıqqan «mag’lıwmatlardı avtomat túrde qayta islew» degen mánisti bildiredi. Inglis tilinde bul atamag’a «Computer science» (Kompyuter texnikası haqqındag’ı pán) termini sáykes keledi.

Óz aldına pán sıpatında informatika texnika, biologiya, sociallıq hám basqa da tarawlarda basqarıwdıń ulıwma principleri haqqındag’ı XX ásirdiń 40-jıllarınıń aqırında kelip shıqqan kibernetika páni bazasında payda boldı. Keyingi waqıtları kibernetika pániniń predmeti sıpatında avtomat túrde basqarıw sistemasın jaratıw hám isletiw principleri túsiniledi.

Esaplaw texnikası qurallarınıń rawajlanıw tariyxı

Elektronlı esaplaw mashinalarınıń payda bolıwı hám jetilistiriliwi mag’lıwmatlardı qayta islew tarawında úlken ózgerislerge alıp keldi. Jámiyettiń hár qıylı tarawlarında ilimiy-texnikalıq rawajlanıwdıń eń áhmiyetli faktorlarınıń birine aylandı.

Elektronlı esaplaw mashinaları jaratılıwında hám rawajlanıwında bir neshe dáwirlerdi basıp ótti.

Adamzat tárepinen esaplaw jumıslarınıń dáslep qol hám ayaq barmaqları tárepinen, al keyin bolsa birka, abak, shotlar hám Neper tayaqshaları dep atalıwshı quralları járdeminde ámelge asırılg’anlıg’ın keltiriw múmkin. Sonday-aq, dúnyanıń hár túrli orınlarında jasaytug’ın insanlardıń ózleriniń jasaw ortalıg’ınıń sharayatlarınan kelip shıqqan halda túrli esaplaw qurallarınan paydalang’an.

Dúnya júzindegi qosıw ámelin orınlawshı qurılma mexanikalıq saatlardıń tiykarında islep shıg’ıldı. Dáslepki mexanikalıq mashinalardıń biri 1623-jılı nemis ilimpazı V. Shikkard tárepinen oylap tabılg’an. Ilimpazdıń ózi jazba dereklerde bul mashinanı «qosıw ámelin orınlawshı saat» dep atadı.

1642-jılı francuz ilimpazı, mexanigi Blez Paskal sanlardı qosıwg’a hám alıwg’a múmkinshilik beretug’ın, bir qansha qolaylı bolg’an mexanikalıq qurılmanı islep shıqtı. Bul qurılma dúnya júzindegi birinshi mexanikalıq kalkulyator bolıp esaplanadı hám ol seriyalıq túrde islep shıg’arıldı. 1673‑jılı nemis ilimpazı, matematik hám filosof G. Leybnic tárepinen mexanikalıq kalkulyator jaratıldı. Bul kalkulyatorda qosıw hám alıw ámellerin kóp sanda qaytalaw nátiyjesinde kóbeytiw hám bóliw ámellerin orınlaw imkaniyatı payda boldı.

Bulardan basqa rus alımları V.Bunyakovskiy hám P.Chebıshevlar jaratqan qurılmalar esaplaw texnikasınıń rawajlanıwı ushın úlken áhmiyetke iye boldı.

Mexanikalıq qurılmalardı programmalastırıw ideyası birinshi márte 1804-jılı oyılg’an tesikleri bar qag’az lentalar járdeminde Jakkardtıń tigiw stanogında qollanıldı. Bul tájiriybe ámellerdi orınlawdıń programmalıq basqarılıwına júdá jaqın kelgen basqısh boldı.

Programma menen basqarılatug’ın esaplaw mashinasın jaratıw inglis ilimpazı Ch.Bebbidj tárepinen, onıń analitikalıq mashinasında usınılg’an. Biraq, oylap tabıwshı tárepinen bul analitikalıq mashina onıń ómiri dawamında tolıq islenbedi. Solay bolsa da, analitikalıq mashinada ámelge asırılg’an, informaciyalardı komandalarg’a hám mag’lıwmatlarg’a ajıratıw principi keyingi waqıtları óziniń qollanılıwına iye boldı.

Charlz Bebbidjdiń komandalardı hám mag’lıwmatlardı ajıratıp qaraw haqqındag’ı ideyası esaplaw texnikasınıń keyingi rawajlanıwı ushın júdá paydalı boldı. XX ásirde bul ideya Djon fon Neymannıń principlerinde rawajlandı. Búgingi kúnde esaplaw texnikasında programmalardı hám mag’lıwmatlardı ajıratıw principi úlken áhmiyetke iye. Ol zamanagóy kompyuterlerdiń arxitekturasın islep shıg’ıwda hám kompyuterler ushın programmalar jaratıwda esapqa alınadı.

Esaplaw texnikasınıń rawajlanıwında 1966-jılı V.Leybnic tárepinen usınılg’an, qálegen sandı ekilik cifrlardıń járdeminde ańlatıw múmkinshiligi hám Djordj Bul tárepinen kiritilgen bazı bir logikalıq algebranıń ámelleri de úlken áhmiyetke iye boldı.

1946-jılı AQSh tıń Pensilvaniya universitetiniń ilimpazları D.Mouchli hám D.Ekkerttiń basshılıg’ında ENIAK dep atalg’an mashina jaratılg’an. Bul dúnyadag’ı eń birinshi elektronlı esaplaw mashinası dep esaplanadı. ENIAK mashinasınıń awırlıg’ı 30 tonna, 150 kvadrat metr orındı iyelegen hám 18 mıń dana elektronlı lampalarg’a iye bolg’an hám de sekundına 5000 ámeldi orınlag’an. Elektronlı lampalarg’a tiykarlang’an mashinanalar birinshi áwlad elektronlı esaplaw mashinaları bolıp esaplanadı. Olarg’a ENIAK, EDVAK, EDSAK, SEAK, UNIVAK mashinaları, G’MA ellerinde bolsa МЭСМ, БЭСМ-1, БЭСМ-2, СТРЕЛА, МИНСК, УРАЛ hám basqalar kiredi.

1955-jıllardan baslap ekinshi áwlad EEM leri jaratıla basladı. Olarda bazalıq element sıpatında elektronlı lampalar ornına yarım ótkizgishli tranzistorlar qollanıldı. Bul EEM lerdiń ólshemleriniń kishireyiwine, elektr energiyanı sarplawın ádewir azaytıwg’a hám islew tezliginiń sekundına bir neshe on mıń ámelge shekem asırılıwına alıp keldi. Sol waqıtlardan baslap programmalastırıw tilleri isletile basladı.

1960-jıllardıń aqırlarına kelip tranzistorlardıń ornına integral sxemalardan keń kólemde paydalanıldı. Integral sxema - bul onsha úlken bolmag’an yarım ótkizgishli kristallardan ibarat bolıp, og’an bir neshe júz, hátte mıńlag’an tranzistorlar biriktirildi. Integral sxemalarg’a tiykarlang’an esaplaw mashinaları – EEM niń úshinshi áwladın quradı. Bul EEM ler yadınıń úlkenligi hám esaplaw tezliginiń joqarılıg’ı menen ajıralıp turdı.

Úlken integrallıq sxemalardıń payda bolıwı 70-jıllarda tórtinshi áwlad EEM lerdiń payda bolıwına alıp keldi. Bunda sanlı informaciyalardı qayta isleytug’ın programma tiykarında basqarılatug’ın qurılmalar – mikroprocessorlar jaratıldı. Mikroelektronikanıń bunday jetiskenlikleri tiykarında elektronlı esaplaw mashinalarınıń kólemi hám islew tezlikleriniń úlken ózgerislerine alıp keldi. Nátiyjede, óndiristiń hám xalıq xojalıg’ınıń hár qıylı tarawlarında qollanılıwı múmkin bolg’an jeke elektronlı esaplaw mashinaları – jeke kompyuterler jaratıldı.

1981-jıldan baslap IBM firması óziniń jeke kompyuterlerin islep shıg’ara basladı. Bul kompyuterlerde Intel firmasınıń mikroprocessorlarınan paydalanıldı. IBM firması jeke kompyuterlerdiń múmkinshiliklerin basqıshpa-basqısh asırıp bardı hám seriyalıq túrde islep shıg’arıwdı jolg’a qoydı. Mikroprocessorlar, basqa da kompyuter islep shıg’arıwshı firmalardıń jeke kompyuterlerinde óziniń keń túrde qollanılıwına iye boldı.

Jeke kompyuterler sońg’ı 20 jıllıq dawamında júdá kúshli rawajlandı. Olardıń islep shıg’arılıwında hám qollanılıwında sezilerli dárejede alg’a ilgerilewler gúzetildi. Ásirese, 1995-jıllardan soń Internet tarmag’ınıń tez pát penen rawajlanıwınan keyin jeke kompyuterlerdiń júdá keń taralıwı júz berdi.

Ózlestirilgenlerdi bahalaw ushın tapsırmalar

1. 
   Informaciya degende neni túsinesiz?
   
2. 
   Informaciyanıń qásiyetlerin aytıp beriń.
   
3. 
   Informaciya túsinigine mısallar keltiriń.
   
4. 
   Mag’lıwmat tasıwshılar haqqında aytıń.
   
5. 
   Mag’lıwmatlar ústinde qanday ámeller orınlanadı?
   
6. 
   Poziciyalıq sanaq sisteması degen ne?
   
7. 
   Poziciyalıq emes sanaq sistemasına mısal keltiriń.
   
8. 
   Pútin sanlardı kodlaw qalay orınlanadı?
   
9. 
   Haqıyqıy sanlar qanday tártipte kodlanadı?
   
10. 
    Tekstli mag’lıwmatlardı kodlaw qalay ámelge asırıladı?
    
11. 
    ASCII (American Standard Code for Information Interchange) degen ne?
    
12. 
    ASCII sistemasında kodlawdıń bazalıq hám keńeytirilgen kestesi haqqında aytıń.
    
13. 
    Tekstli mag’lıwmatlardı kodlawdıń universal sisteması qanday?
    
14. 
    Mag’lıwmatlardı kórsetiwdiń birligi qanday?
    
15. 
    Bir kilobayt neshe baytqa teń?
    
16. 
    Bir terabayt neshe gigabaytqa teń?
    
17. 
    Mag’lıwmatlardı ólshew birligin ósiw tártibinde aytıń.
    
18. 
    Mag’lıwmatlardı saqlaw birliklerin keltiriń.
    
19. 
    Fayl degenimiz ne?
    
20. 
    Fayldıń tolıq atı degende neni túsinesiz?