Предмет и структура информатики

Слово информатика состоит из корня inform - «информация» и суффикса matics — «наука о...», поэтому при дословном переводе информатика — это наука об информации.
Информатика – это наука, изучающая свойства, структуру и функции информационных систем, основы их проектирования, создания, использования и оценки, а также информационные процессы, в них происходящие.

В структуре информатики выделяют три раздела:
1. методы организации информационных процессов с помощью компьютерных систем;
2. аппаратное обеспечение компьютерных систем;
3. программное обеспечение компьютерных систем.

1. Методы организации информационных процессов с помощью компьютерных систем
представление различных типов данных в виде, удобном для компьютерной обработки;
форматы представления данных
теоретические проблемы сжатия данных;
структуры данных (разработки и реализации методов хранения данных, обеспечивающих удобство доступа к ним)
В этой части информатика опирается на достижения таких наук, как теория информации, математическая логика, статистика, теория кодирования и др.

2 Аппаратное обеспечение компьютерных систем
Изучаемые вопросы:
принципы построения элементов цифровых устройств;
принципы действия цифровых вычислительных устройств;
архитектура СВТ (средств вычислительной техники)
принципы работы систем, предназначенных для автоматической обработки данных;
аппаратная конфигурация отдельных компьютеров и компьютерных сетей.
Данный раздел базируется на основах таких наук, как кибернетика, автоматика и электроника

3 Программное обеспечение компьютерных систем
Посвящен изучению:
средств взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;
интерфейса, обеспечивающего взаимосвязь пользователя с аппаратным и программным обеспечением;
программного обеспечения компьютеров
Этот раздел информатики опирается на научные положения теории алгоритмов, логики, теории графов, теории игр и т.д.

Кодирование данных

Кодированием называется отображение состояния одной физической системы с помощью состояния другой.
В качестве универсальной формы представления данных для компьютерной обработки используется представление данных в двоичном виде.
Оно предполагает, что для хранения данных используется упорядоченная совокупность ячеек, каждая из которых может находиться в одном из двух состояний, отображаемых с помощью символов 0 и 1.

С помощью двух двоичных ячеек (двух бит) можно закодировать 22 = 4 различные комбинации кодов – 00, 01, 10, 11,
с помощью трех бит - 23 = 8 комбинаций,
а восьми бит или 1 байта - 28 = 256.

Особенность представления данных в вычислительных системах связана с тем, что в памяти компьютера они должны размещаться в байтах, являющихся минимальными по размеру адресуемыми ячейками памяти.
Адресуемость - возможность обращения к данному участку памяти.
Если для представления набора данных необходим объем, превосходящий один байт, то для хранения этих данных будет отведена последовательная группа байт.

Адресом данных будет являться адрес первого байта, а в каждом байте будет записываться соответствующий код из восьми двоичных разрядов.
Задача кодирования данных заключается в том, чтобы определить правила их записи в одном байте или последовательности байт.