Информатика как наука: электронный период и перспективы развития

Федеральное государственное образовательное  бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

«Финансовый университет  при Правительстве Российской Федерации»

(Финансовый университет)

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ   РАБОТА 

 

по дисциплине ______ИНФОРМАТИКА_____________________

 

на тему: Информатика как наука: электронный период и перспективы развития

 

 

 

 

 

Студент___Федай_А.А._________________

                                                                       (фамилия, имя, отчество)

 

факультет __Финансово-кредитный_____

курс ______1________  группа _фб-эф100_

зач. книжка № ___100.07/120028_________

 

Преподаватель __Гребнева Е.Н._________

  

 

 

 

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………..	3
1. ИНФОРМАТИКА КАК НАУКА: ЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРИОД И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ	4
История становления информатики как науки, ее связь с другими науками……………………………………….…………….	4
Предмет и основные разделы информатики. Роль информатики в развитии современного общества…………………..	6
Тенденции развития науки информатики……………….	9
2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ…………………………………………..	12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………	30
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………	31

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Прогресс невозможен без систематизации, накопления, передачи и сохранения знаний. Наши предки на каменных поверхностях пещер, на глиняных дощечках, на пергаменте и папирусе, пытались передать и сохранить свои знания для потомков. По мере накопления человечеством знаний стали актуальными вопросы сохранения, тщательного отбора и систематизации имеющейся информации. Так постепенно человечество пришло к науке, называемой информатикой.

Информатика —   наука  о способах получения, накоплении, хранении, преобразовании, передаче и использовании  информации. Она включает дисциплины, так или иначе относящиеся  к обработке информации в вычислительных машинах и вычислительных сетях. Это сравнительно молодая наука, поистине велика по своим масштабам развития – всего за полвека она приобрела статус практически мировой науки, без которой сейчас не сможет работать ни одно предприятие, да что уж там – ни одна экономика любой страны не сможет существовать без этой науки. Сегодня информатика стала также и мировой индустрией.

Целью работы является изучение информатики как науки: электронного периода и перспектив развития.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

1. Ознакомиться с историей становления информатики как науки, проследить связь информатики с другими науками;
2. Изучить предмет и основные раздели информатики, обозначить роль информатики в развитии современного общества;
3. Рассмотреть тенденции развития науки информаики.

В практической части  курсовой работы будет решена задача по расчету налоговых вычетов, предоставляемых сотрудникам. Решение задачи будет производиться с использованием табличного процессора MS Excel 2010.

 

 

1. ИНФОРМАТИКА КАК НАУКА: ЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРИОД И ПЕРСПЕКТИВЫ  РАЗВИТИЯ

1.  История становления информатики как науки, ее связь с другими науками

 

Информатика – достаточно молодая научная дисциплина, изучающая  вопросы, связанные с поиском, сбором, хранением, преобразованием и использованием информации в самых различных сферах человеческой деятельности. Генетически информатика связана с вычислительной техникой, компьютерными системами и сетями, так как именно компьютеры позволяют порождать, хранить и автоматически перерабатывать информацию в необходимых масштабах.

В настоящее время  толкование термина «информатика»  еще не является установившимся и  общепринятым. Обратимся к истории  вопроса, восходящей ко времени появления  электронных вычислительных машин.

После второй мировой войны (1948) возникла и начала бурно развиваться кибернетика как наука об общих закономерностях в управлении и связи в различных системах: искусственных, биологических, социальных. Развиваясь одновременно с развитием электронно-вычислительных машин, кибернетика со временем превращалась в более общую науку о преобразовании информации [2].

Появление термина информатика тесно связано с развитием индустриальных средств обработки информации. В 60-х годах 20 века термин «informatique» впервые появляется во Франции для обозначения области науки, занимающейся автоматизированной обработкой информации с помощью ЭВМ. В США этому термину соответствует синоним «computer science» – компьютерная наука. В нашей стране в 1983 году было принято решение об организации нового отделения Академии наук СССР – «Информатика, вычислительная техника и автоматизация». При этом термин информатика трактовался как комплексная научная и инженерная дисциплина, изучающая все аспекты разработки, проектирования, создания, оценки, функционирования основанных на ЭВМ систем переработки информации, их применения и воздействия на различные области социальной политики. На сегодняшний момент можно дать следующее определение:

Информатика - это прикладная наука, изучающая законы и методы сбора, накопления, хранения, передачи и обработки информации с использованием средств компьютерной техники.

Рассмотрим место информатики  в традиционно сложившейся системе  наук.

По определению академика  А.П.Ершова информатика - «фундаментальная естественная наука» [2].

Уточним, что такое  фундаментальная наука и что  такое естественная наука. К фундаментальным принято относить те науки, основные понятия которых носят общенаучный характер, используются во многих других науках и видах деятельности. Нет, например, сомнений в фундаментальности столь разных наук как математика и философия. В этом же ряду и информатика, так как понятия «информация», «процессы обработки информации» несомненно имеют общенаучную значимость.

Естественные науки - физика, химия, биология и другие - имеют дело с объективными сущностями мира, существующими независимо от нашего сознания. Отнесение к ним информатики отражает единство законов обработки информации в системах самой разной природы - искусственных, биологических, общественных.

Однако многие ученые подчеркивают, что информатика имеет характерные черты и других групп наук - технических и гуманитарных (или общественных).

Черты технической науки  придают информатике ее аспекты, связанные с созданием и функционированием машинных систем обработки информации. Науке информатике присущи и некоторые черты гуманитарной (общественной) науки, что обусловлено ее вкладом в развитие и совершенствование социальной сферы. Таким образом, информатика является комплексной, междисциплинарной отраслью научного знания, как это изображено на рис. 1.

Рисунок 1 - К вопросу  о месте информатики в системе  наук

2. Предмет и основные разделы информатики. Роль информатики в развитии современного общества

 

Как мы выяснили, информатика - это прикладная наука, изучающая законы и методы сбора, накопления, хранения, передачи и обработки информации с использованием средств компьютерной техники [3].

Предмет информатики  составляют следующие понятия:

• аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;
• программное обеспечение средств вычислительной техники;
• средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;
• средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

К основным задачам информатики можно отнести следующие:

• Исследование информационных процессов любой природы;
• Разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов;
• Решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.

Эти задачи решаются на базе теории и  практики информатики.

Первоисточником научной области  информатики принято считать  кибернетику, хотя, безусловно, к первоисточникам современной информатики следует также отнести и теорию информации, зародившуюся в 1930-х годах в работах К.Шеннона, Р.Хартли, и теорию алгоритмов (А.Тьюринг, Э.Пост, А.Марков), и работы Джона фон Неймана по архитектуре ЭВМ.

Целью теоретической информатики является получение обобщенных знаний о любых информационных системах, выявление общих закономерностей их построения и функционирования.

Прикладная ветвь информатики,  целью которой является разработка методов и средств преобразования информации и их использование в организации технологического процесса переработки информации, формируется с появлением электронно-вычислительных машин.

В узком смысле информатику можно представить как состоящую из нескольких взаимосвязанных частей (тематических разделов) [2]:

• Технических средств (hard ware)
• Алгоритмических средств (brain ware)
• Программных средств (soft ware)
• Коммуникационных средств (net ware)
• Технологических средств.

Достижения теоретической и  прикладной информатики по всем ее тематическим разделам является основой развития индустрии информатики.

 

Также, информатику рассматривают  как отрасль производства. Данная отрасль информатики состоит из однородной совокупности предприятий разных форм хозяйствования, занимающихся производством вычислительной техники, программных продуктов и разработкой современной технологии переработки информации. Особенность информатики заключается в том, что от нее во многом сейчас зависит рост производительности труда в других отраслях. По оценке специалистов, в настоящее время более 50% всех рабочих мест в мире поддерживается средствами обработки информации. Это свидетельствует о тенденции перехода человечества от индустриального общества, в котором все направлено на производство и потребление товаров, к информационному обществу.

Информационное общество – это общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно высшей ее формы – знаний.

Информационное общество, характеризуется следующими чертами [3]:

• Большая часть работающих занимается производством и обработкой информации (показатели предприятия);
• Все большая часть потребностей населения связана с получением информации (Ведь информация обеспечивает процесс мышления, который «имеет своей основной функцией опережение, предвосхищение, активное отношение к извне поступающим данным);
• Уровень жизни во многом определяется доступом к информационным ресурсам (вытекает из предыдущего, т.к. без информации сложно);
• Резко увеличивается объем обрабатываемой информации (потому что есть где ее хранить теперь).

А процесс перехода от индустриального общества к информационному называется информатизацией.

Главный ресурс информационного общества – информация, на основе ее владения можно успешно строить любую деятельность.

В общем случае под информационными ресурсами (ИР) понимается вся совокупность сведений, получаемых и накапливаемых в процессе развития науки и практической деятельности людей, для их многоцелевого использования в общественном производстве и управлении. Информационные ресурсы отображают естественные процессы и явления, зафиксированные в результате научных исследований и разработок или других видов целенаправленной деятельности в различного рода документах, понятиях и суждениях, а также более сложных моделях действительности.

Отличием ИР от других материальных видов ресурсов является их воспроизводимость. Как и другие виды ресурсов, ИР являются объектом импорта-экспорта, а также  конкуренции, политической и экономической  экспансии.

Информационные ресурсы — в  широком смысле - совокупность данных, организованных для эффективного получения достоверной информации.

3. Тенденции развития науки информатики

 

В области научной  методологии происходит философское  переосмысление роли информации и информационных процессов в развитии природы  и общества. Информационный подход становится фундаментальным методом научного познания.

Для теоретической информатики  наиболее перспективными представляются исследования общих свойств информации, изучение принципов информационного  взаимодействия в природе и обществе, основных закономерностей реализации информационных процессов [1].

Открываются новые возможности  для информатизации экономики, управления городским хозяйством, транспортными  системами, а также материальными  и людскими ресурсами.

Существенное расширение функциональных возможностей получают информационные технологии по обработке и использованию изображений, речевой информации, полнотекстовых документов, результатов научных измерений и массового мониторинга (особенно в связи с развитием электронных библиотек, а также электронных полнотекстовых архивов).

Продолжаются поиски эффективных  методов формализованного представления  знаний, в том числе нечетких и  плохо формализуемых, а также  методов их использования при  автоматизированном решении сложных  задач в различных сферах социальной практики.

На недостаточном уровне находится  использование достижений информатики  в исследовании человека, медицине, развитии культуры. Связано это как  с финансовыми ограничениями, так  и с отставанием в области  подготовки специалистов в соответствующих предметных областях, хорошо владеющих средствами и методами информатики [1].

Информатика как современная наука, непосредственно связанная с  информационными технологиями и  техническим прогрессом, не может  оставаться на текущем уровне развития, она меняется и развивается. Языки программирования, как важная часть информатики, так же имеют определенные тенденции и перспективы совершенствования и развития.

Прогресс компьютерных технологий определил процесс появления  новых разнообразных знаковых систем для записи алгоритмов – языков программирования. Смысл появления такого языка – оснащенный набор вычислительных формул дополнительной информации, превращает данный набор в алгоритм.

Язык программирования служит двум связанным между собой  целям: он дает программисту аппарат  для задания действий, которые  должны быть выполнены, и формирует  концепции, которыми пользуется программист, размышляя о том, что делать. Первой цели идеально отвечает язык, который настолько "близок к машине", что всеми основными машинными аспектами можно легко и просто оперировать достаточно очевидным для программиста образом. Второй цели идеально отвечает язык, который настолько "близок к решаемой задаче", чтобы концепции ее решения можно было выражать прямо и коротко.

 

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

ВАРИАНТ №2

2.1. Постановка задачи

 

2.1.1. Цель решения  задачи

Рассмотрим такую ситуацию. В бухгалтерии предприятия ООО  «Бета» производится расчет налоговых  вычетов, предоставляемых сотрудникам, и формирование платежных ведомостей. Стандартный налоговый вычет предоставляется каждому сотруднику в размере 400р. В месяц до тех пор, пока совокупный доход с начала года не превысит 40000, налоговый вычет на ребенка предоставляется  в размере 1000 руб. в месяц до тех пор, пока совокупный доход с начала года не превысит 280000 руб. НДФЛ – налог на доходы физических лиц (13%) – рассчитывается с начисленной суммы за вычетом размера налоговых вычетов.  Организацией было принято решение отслеживать  сумму к выплате сотрудникам с учетом размера налогового вычета. Задача, которая будет решаться в программной среде MS Excel ежедневно, называется «Вычет труда сотрудников».

Цель решения данной задачи состоит в отслеживании суммы  к выплате сотрудникам с учетом размера налогового вычета.

 

2.1.2. Условие  задачи

Входной оперативной  информацией служит документ, содержащий следующие реквизиты (условная форма): ФИО сотрудника, стандартный налоговый вычет на физ. лицо, количество детей, на которых предоставляется налоговый вычет, размер налогового вычета за текущий месяц, руб. В качестве входной информации используется документ «Размер налоговых вычетов». На его основании создается следующая экранная форма:

 

 

ФИО сотрудника	Стандартный налоговый  вычет на физ. лицо, руб.	Количество детей, на которых предоставляется налоговый  вычет	Размер налогового вычета за текущий месяц, руб
F	St	K	V

 

Латинские буквы в  таблице указывают на элементы соответствующих  расчетных формул.

Условно-постоянной информацией (справочной) служат следующие реквизиты: ФИО сотрудника, начислено за месяц, совокупный доход с начала года, руб.

Для решения задачи используется справочник «Доходы сотрудников».

ФИО сотрудника	Начислено за месяц, руб.	Совокупный  доход с начала года, руб.
F	Z	D

 

В результате следует получить квитанцию со следующими реквизитами: табельный номер, ФИО сотрудника, начислено за месяц, размер налогового вычета, НДФЛ, к выплате. Информация выдается в следующем документе:

 

Структура результирующего  документа «Расчетная ведомость»

 

Табельный номер	ФИО сотрудника	Начислено за месяц, руб.	Размер налогового вычета, руб.	НДФЛ, руб.	К выплате, руб.
T	F	Z	V	N	S
Итого по ведомости:				No	So

 

Кроме того, информацию, находящуюся в таблицах для анализа, необходимо представить в виде диаграмм.

В технологии необходимо использовать межтабличные связи для  организации ввода и контроля исходных данных, а также для организации  процесса расчета функции ВПР, ПРОСМОТР и др.

 

2.2. Компьютерная модель решения задачи

 

2.2.1. Информационная  модель решения задачи

Информационная модель, отражающая взаимосвязь исходных и  результирующих документов, приведена  на рисунке 2.

 1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2 – Информационная модель взаимосвязи исходных и результирующих данных

1 – документ (Размер налогового вычета), 2 – справочник «Доходы сотрудников» (ФИО сотрудника, начислено за месяц, совокупный доход с начала года). 3 – расчетная ведомость, 4 – диаграмма

 

2.2.2. Аналитическая модель решения задачи

Для получения квитанции  об оплате электроэнергии необходимо рассчитать следующие показатели:

• Размер налогового вычета за текущий месяц, руб.;
• Сумму НДФЛ, руб.;
• Общую сумму НДФЛ по всем сотрудникам, руб.;
• Сумму к выплате отдельным сотрудникам;
• Общую сумму к выплате всем сотрудникам, руб.

Расчеты выполняются по следующим формулам:

V =

+

N = (Z - V)*13/100;

N_o =

_;

S = Z – N;

S_o =

,

где V – Размер налогового вычета за текущий месяц, руб., K – количество детей, на которых предоставляется налоговый вычет, D – Совокупный доход с начала года, руб., St – стандартный налоговый вычет на физ. лицо, руб., N – НДФЛ, руб., N_o – общая сумма НДФЛ, руб., S – к выплате, руб., S_o – общая сумма к выплате по всем сотрудникам.

 

2.2.3. Технология решения задачи в MS Excel

Решение задачи средствами MS Excel

1. Вызовите Excel:

• нажмите кнопку «Пуск»;
• выберите в главном меню команду «Программы»;
• в меню Microsoft Office выберите MS Excel.

2. Переименуйте «Лист 1» в «Доход»:

• установите курсор мыши на ярлык «Лист 1» и нажмите правую кнопку мыши (ПКМ);
• В контекстном меню выберите команду «Переименовать» и нажмите левую кнопку мыши (ЛКМ);
• Наберите на клавиатуре «Доход» и подтвердите изменение нажатием клавиши «Enter».

3. Введите в ячейки A1:C1 информацию, представленную на рисунке 3.

 

Рисунок 3 – Имена полей  таблицы «Доход»

4. В ячейки A2:С6 введите информацию, приведенную в таблице 1.

Таблица 1 – Доход

ФИО сотрудника	Начислено за месяц, руб.	Совокупный  доход с начала года, руб.
Васечкин М.М.	5890,00	36000,00
Иванов И.И.	7800,00	25000,00
Кузнецов С.С.	6350,00	32000,00
Петров А.А.	9500,00	24000,00
Сидорова К.К.	10200,00	39000,00

 

5. Созданная таблица «Доход» представлена на рисунке 4.

Рисунок 4 – Вид таблицы  «Доход»

6. Переименуйте «Лист 2» в «Вычет» (аналогично действиям пункта  2).
7. Создайте таблицу «Размер налоговых вычетов» и введите в нее данные (рисунок 5).

Рисунок 5 – Вид таблицы  «Размер налоговых вычетов»

8. Присвоим имя группе ячеек таблицы «Доход». Для этого:
• Выделите ячейки A2:C6 на листе «Доход»;
• Выберите команду «Присвоить имя» в разделе «Определенные имена» меню «Формулы» (рисунок 6);

Рисунок 6 – Вид окна «Создание имени»

• Нажмите кнопку «ОК».

9. Аналогичным образом присвоим имя группе ячеек таблицы «Размер налогового вычета» (рисунок 7).

Рисунок 7 – Вид окна «Создание имени»

10. Переименуйте «Лист 3» в «Ведомость».
11. Создайте таблицу «Расчетная ведомость» и введите в нее исходные данные (рисунок 8).

Рисунок 8 – Вид таблицы  «Расчетная ведомость»

12. Рассчитаем размер налогового вычета для отдельных сотрудников (столбец D на листе «Вычет»).
• Сделайте ячейку D2 активной;
• Воспользуйтесь командой «Формулы» - «Вставить функцию»;
• В поле «Категория» выберите «Логические»;
• В поле «Выберите функцию» нажмите «Если»;
• Нажмите кнопку «ОК»;
• Введите артикул в поле «Лог_выражение»: ВПР(A2;Доходы;3;0)<280000;
• Введите в поле «Значение_если_истина»: C2*1000 ;
• Введите в поле «Значение_если_ложь»: 0 (рисунок 9);
• Нажмите кнопку «ОК»;
• Вернитесь в строку формул, допишите знак «+», вновь вставьте функцию ЕСЛИ с аргументами, как показано на рисунке 10.
• Нажмите кнопку «ОК», результат работы формулы представлен на рис. 11.

Рисунок 9 – Ввод аргументов для функции ЕСЛИ

Рисунок 10 – Вид окна «Аргументы функции»