INFORMATIKA I RAČUNARSTVO

1

Informatika

Informatika (eng. information science, informatics) je nauka koja se bavi

strukturiranjem, obradom, prenosom i skladištenjem  informacija. Pojam informatika je

nastao spajanjem reči informacija i automatika (franc. Information i automatique).

Informatika i računarstvo nisu potpuno iste stvari, iako su veoma usko vezane jer se

bave istim ili sličnim tematikama. Informatika se danas uglavnom ubraja u inženjerske ili

tehničke nauke. Ona ima nezanemariv deo tema koje su isključivo teoretske prirode.

Informatika je, kao i matematika, mnogo širi pojam u odnosu na računarstvo. Postoji

problem i sa terminima u raznim jezicima zbog uske vezanosti informatike i računarstva,

tako da se termin informatika često odnosi na računarstvo. Informatika je više teoretske

prirode, ali se zato detaljno bavi softverom i strukturiranjem, obradom, pretvaranjem,

pohranjivanjem i prijenosom informacija. Kao akademska oblast, ona obuhvata praksu

procesiranja informacija, te inženjerstvo informacijskih sistema. Ona studira algoritme,

ophođenje, interakciju prirodnih i veštačkih sistema koji čuvaju, procesiraju, pristupaju i

komuniciraju informacijama. 

Od pojave kompjutera, pojedinci i organizacije sve više obrađuju informacije digitalno. To je

dovelo do studija informatike sa računarskim, matematičkim, biološkim, kognitivnim i

socijalnim aspektima, uključujući proučavanje društvenog uticaja informatičkih tehnologija.

Međutim, važno je napomenuti da informatika kao akademsko polje eksplicitno ne zavisi od

tehnoloških aspekata informacija, dok informacijska tehnologija zavisi.

Naučna područja informatike su:

Informatička tehnologija

Dokumentaristika i pretraživanje informacija

Komunikacione nauke

Softver

2

Za efikasan rad na računaru, podrazumeva se da pored hardverskih komponenti mora da bude prisutan, odnosno, instaliran i određeni softver. Na osnovu toga, možemo reći da su softver i hardver dve osnovne u funkcionalnom smislu povezane komponente svakog računarskog sistema.

Softveri su programi koji govore računaru kako treba da izvršava određene zadatke. Softver je način zapisa algoritama u obliku koji je razumljiv računaru. Povezan je sa hardverom, koji predstavlja komponente računara. Ukoliko hardver i softver nisu povezani, računar ne funkcioniše. Softver se sastoji od programa i biblioteka, kao i dokumenata koji su povezani sa njima. Pojam softvera se često koristi u užem smislu, kao softver aplikacija. Završni kod se sastoji od programskog tj. mašinskog jezika sa instrukcijama specifične za svaki procesor (engl. central processing unit – CPU ).

Prvu teoriju o softveru osmislio je Alan Turing je 1953. Termin softver prvi je koristio John V. Tukei 1958. godine.

Mašinski jezik čine grupa binarnih vrednosti koje prosleđuju instrukcije do procesora o promeni stanja računara. Kao primer toga imamo kada instrukcija menja vrednost sačuvana u posebnoj lokaciji računara, i u tom slučaju rezultat promene nije vidljiv korisniku.

Takođe, instrukcije mogu dovesti do promene na ekranu računara, koji su, dakle, vidljivi korisniku. Procesor će izvršavati radnje sa instrukcijama po redosledum po kom su mu instrukcije dostavljene , ukoliku mu nije zadato da preskoči sa jedne na drugu instrukciju.

Softver zapisan u mašinskom jeziku je poznat kao mašinski kod , dok je u praksi najčešće zapisan kao skup programskih jezika visokog nivoa, zbog toga što su mnogo efikasniji, a takođe i jednostavniji za korišćenje čoveku nego mašinskom jeziku.

Ovakvi programi se prevode u mašinski jezik pomoću kompajlera ili interpretatora, kao i kombinacijom ova dva programa. Softver takođe može biti zapisan u programskom jeziku niskog nivoa – asembleru, programu koji predstavlja mašinski jezik korišćenjem alfabeta.

Uobičajena podela softvera je u dve grupe:

3

Sistemski softver

Aplikativni softver

Sistemski softver je po definiciji klasa programa i ima zadatak da obezbedi efikasno

funkcionisanje računarskog sistema i koordiniranje aktivnosti hardverskih resursa u

zavisnosti od zahteva aplikativnog sofvera, odnosno, on obezbeđuje platformu za

izvršavanje aplikativnog softvera. On označava posebnu vrstu procoserskih programa,

koji predstavlja vezu, između hardvera i aplikativnog softvera. Njegova osnovna funkcija

je da upravlja radom hardvera u skladu sa zahtevima aplikativnog softvera,

obezbeđujući optimalno korišćenje računarskih resursa: procesora, memorije i ulazno-

izlaznih jedinica.

Dve glavne kategorije sistemskog softvera su:

Programi za upravljanje sistemom

Programi za razvoj sistema

Aplikativni softver predstavlja sve programe namenjena za rešavanje

konkretnih problema, aktvinosti i zadataka korisnika računarskog sistema.

Tu spadaju različiti programi opšte i specifične namene: tekst procesori,

programi za upravljanje proizvodnjom, trgovinom, za fakturisanje, vođenje

knjigovodstva...

4

Rana pomagala za računanje

Računanje postoji još od od početka civilizacije. Prvim ljudima je služilo za brojanje stoke, zemljišta, članova plemena, itd.

Računanje je omogućeno korišćenjem nekoliko metoda:

- po sećanju;

- u pisanoj formi;

- korišćenjem pomagala odnosno uređaja za kalkulaciju.

Stara pomagala za računanje iz ugla savremenog čoveka mogu izgledati smešno ili primitivno, ali svedoče od kreativnosti i domišljatosti ljudi koji su ih osmislili zarad pojednostavljanja njihovog svakodnevnog života.

5

50.000 – 20.000 p.n.e.

Prve metode brojanja: 10 prstiju – dekadni sistem, kamenčići za brojeve veće od 10, urezivanje zareza na kosti ili štapu, kamenčići u rupama (preteča Abakusu), zapisivanje crtica...

5.000 godina p.n.e.

Abakus – prvi prenosivi računar

Nastao u Vavilonu. U početku abakus je bio samo ploča sa kamenčićima ili štapićima. Na površini abakusa nalazili su se parallelni zarezi. Ljudi su kalkulisali pomeranjem kamenčića, štapića ili kostiju. Za sabiranje dodati su kamenčići, a prilikom oduzimanja skinuti. Kod množenja i deljenja duplirali su se kamenčići.

6

Rimski abakus je imenovan kao calculi ili abaculi. Napravljen je od bronze, kamena ili obojenog stakla. U donjem žlebu kamenje se računalo do 5, dok je u gornjem postojalo mesto za kamen koji odgovara broju do 5.

Kineski abakus (Suanpan) je verovatno izmišljen u 6 veku nove ere. Umesto kamenčića korišćeni su biseri ili meci i oni su stavljani u žice ili ređani na kanape. Ima 9 ili više žica.

Japanski abakus (Soroban) sličan je kineskom, doveden je u Japan u 16. veku. Soroban je imao pravougaoni oblik koji je imao 21, 23, 27 ili 31 vertikalnih štapova. Na svakom od njih nalazilo se 5 kamenčića koji su odvojeni unakrsnim trakama jedan od drugog ( 1 kamen iznad trake, 4 kamena pod njom).

7

Quipu

Nastao u Južnoj Americi. Do 2.000 niti za zapisivanje i računanje u čvorovima.

Sastojali su se od više užeta vune lame ili alpake, odnosno pamuka, na kojima su podaci bili zabeleženi čvorovima. Na kečuanskom jeziku khipu znači čvor. U nekim selima u Peruu se koriste i danas, ali ne zarad računanja već u ritualne svrhe.

1.900 godina p.n.e.

Stonehenge

Građevina koja se nalazi u Engleskoj iz doba neolita i bronzanog doba. Postoje teorije da je on druidski hram. Malo je poznato o njegovim graditeljima. Nije poznato tačko kojoj svrsi služi, neki kažu da je za predviđanje mesečevih mena, dok drugi veruju da on ima značajnu ulogu u paganskim ritualima.

8

200 godina n.e.

Antikythera

Nalazi se kod grčkog ostrva Antikitera, između Kitere i Krita i pronađena je1.900 godine. To je aparat dimenzija 33cm dužine, 17 cm širine i 9cm debljine. Napravljen je od bronze i smešten u okvir od drveta. Na njemu je ispisan tekst od oko 3.000 slova, koji je dešifrova tek 2007 godine. Tekst je vrsta uputstva za upotrebu, sa odeljcima o astronomiji, geografiji i mehanici. Smatra se da ga je razvio i usavršio Arhimed za računanje planeta.

9

15. – 16. vek

Računanje linijom odnosno brojeća tabla

Preteča abakusa, ploče su napravljene od kamena ili drveta. Ne mogu dugo opstati zbog kvarljivih materijala kod kojeg su napravljene. Najstarija ploča je Salamisova Ploča koja je nastala 300g.p.n.e. Otkrivena je 1899. godine na grčkom ostrvu Salamis.

Tabla je izvedena pomoću stola sa horizontalnim linijama i specijalnih brojača. Horizontalne linije odgovaraju brojevima do 4. Brojači su postavljeni na svakoj liniji. Vertikalno je podeljena u nekoliko delova. Ima široku upotrebu tokom 15. i 16. veka. U Ninburg je postojalo preduzeće sa brojaćima iz cele Evrope.

Ruski abakus

Dugo se smatralo da je isti kao kineski abakus. Ali 1959. godine je dokayano suprotno. Na njoj su palice sa horizontalnimtasterima i nema ih 5. Prvobitno je nazvan kalkulacijska kutija. Na zapadu se uređaj koristio kao pomoć pri učenju aritmetike.

10

Ruski abakus

Napierovi štapići

Džon Napier je rođen 1550. godine i najveći deo svog života proveo je u proučavanju matematike. Reč „rabdologia“ znači „računanje sa štapićima“. Upotreba ovog uređaja proširena je po celoj Evropi i bila je jako popularna.

Tabla je podeljena na pravougaonk te je podeljena na polovine po dijagonalama. Za željeni odgovor se trebala pronaći suma duž dijagonala. Suma je napisana ispod mreže (niži članovi), a viši su na levoj strani.

11

Elektronski računar

Prvi elektronski digitalni računar je projektovan 1939. godine na univerzitetu Ajova, zvao se ABC (Atanasoff-Berry Computer) ali nikada nije kompletiran i projekat je napušten 1942. godine. Tehnička rešenja koja su tada bila korišćena prilikom pravljenja ovog računara veoma mnogo se razlikuju od sadašnjih tehničkih rešenja. Pored toga nivo tehnologije i tehničkih dostignuća iz 1939. godine i sadašnja tehnologija, koja se koristi u današnjim elektronskim digitalnim računarima, gotovo se ne mogu uporediti. Zbog toga, kada pričamo o računarima, lakše nam je da pričamo o različitim generacijama računara i da posmatramo njihov razvoj zajedno sa razvojem tehnologije. Kod elektronskih digitalnih računara razlikujemo pet računarskih generacija.

Prva generacija

Prvu generaciju (1951-1958) karakterišu korišćenje elektronskih (vakumskih) cevi kao aktivnih elemenata i kablovskih veza između elemenata. Ovi elementi su bili veliki, trošili su mnogo struje i oslobađali veliku količinu toplote. Za skladištenje programa i podataka koristile su se različite memorije (magnetne trake i doboši). Za pisanje programa koristio se mašinski jezik. Ove mašine su bile skupe i za kupovinu i za iznajmljivanje, kao i za korišćenje zbog troškova održavanja i programiranja. Računari su se uglavnom nalazili u velikim računskim centrima u industriji, državnim ustanovama ili privatnim laboratorijama i o njima je brinulo brojno osoblje za podršku i programeri. Zbog toga su mnogi korisnici zajednički koristili računarske kapacitete ovih mašina.

Najpoznatiji predstavnici prve generacije računara su ENIJAK I EDVAK (ENIAC i EDVAC). Za vreme Drugog svetskog rata ukazala se potreba za izradom balističkih tablica za nove vrste artiljerijskih oružja. 1942. godine je. angažovan tim sa Univerziteta Pensilvanija (Prosper J. Eckert, John W. Mauchley i John Brainerd) da napravi računar za automatsko izračunavanje balističkih podataka. Projekat je nazvan ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer). Za vreme razvoja ENIAC-a, grupi na Univerzitetu Pensilvanija koja je počinjala rad na računaru EDVAC 1944. godine, priključuje se Džon fon Nojman (John von Neumann). Ova mašina trebalo je da ima samo desetinu komponenata od kojih je bio sastavljen ENIAC, a da ima sto puta veću memoriju.

Druga generacija

Obuhvata računare proizvedene krajem pedesetih i u prvoj polovini šezdesetih godina. Ova generacija zasnovana je na tranzistorima. Iako je tranzistor otkriven 1948. godine, do 1959. nije bilo tehnologije i proizvodnih metoda za njihovo korišćenje. Računari druge generacije sadržali su oko 10000 pojedinačnih tranzistora koji su ručno pričvršćivani na ploče i s drugim elementima povezivani žicama.Tranzistori su imali

12

nekoliko prednosti nad elektronskim cevima, bili su jeftiniji, brži, manji, trošili manje električne energije i razvijali manje toplote. Zahvaljujući takvim svojim karakteristikama oni su omogućili da računari postanu manji, brži, jeftiniji, pouzdaniji i da troše manje struje od prve generacije računara. Druga generacija računara se i dalje oslanjala na bušene kartice za unos i ispis podataka.

Treća generacija

Glavno tehnološko unapređenje računara treće generacije bila je primenaintegrisanih kola. Tranzistori su bili minijaturizovani i stavljeni u silikonski čip (tranzistori su bili napravljeni na istom parčetu silicijuma; zatim bi to parče silicijuma bilo stavljano u jedno kućište i takav sklop je dobio ime integrisano kolo), što je veoma bilo povećalo brzinu i efikasnost računara.Godine 1959. napravljen je prvi planarni tranzistor, sastavljen od jednog elementa; godine 1961. integralno kolo od četiri tranzistora u jednom čipu; godine 1964. integralno kolo za praktične primene s pet tranzistora u jednom čipu; godine 1968. logički čip sa 180 tranzistora.

Četvrta generacija

Četvrtu generaciju karakterišu komponente izrađene na bazi poluprovodničkih sklopova korišćenjem LSI (Large Scale Integrated) i VLSI (Verry Large Scale Integration) visoko integrisanih sklopova koja omogućava stvaranje mikroprocesora koji predstavlja osnovu današnjih računara.Poboljšane hardverskih karakteristika dovodi do smanjenja dimenzija računara, povećanja kapaciteta glavne i periferijske memorije, znatno brže obrade podataka.Računari ove generacije postali su dostupni skoro svima.Operativni sistemi su jednostavniji za upotrebu većem broju korisnika. Novi programski jezici su omogućili lakše pisanje aplikativnog softvera koji se koristi u svim sverama društva.

Peta generacija

Petu generaciju čine moderni računari koji su sastavni deo današnjice, koji su usavršene tehnologije kako bi čoveku što više bili na usluzi, pomogli u prenošenju informacija, da se edukuje, usavršava, razvije različite poslove. Razvijanje različitih modernih gedžeta, aplikacija i pomoćnih sredstava koji su svojim podacima povezani sa računarima, doprinelo je da računari sadrže i obrađuju podatke iz svih sfera našeg svakodnevnog života.

13

Power point

Microsoft PowerPoint je program za izradu prezentacija, proizvod kompanije Microsoft, sastavni je deo programskog paketa Microsoft Office.

Microsoft PowerPoint služi za izradu multimedijalnih prezentacija, omogućujući dodavanje efekata, slika, zvukova, poveznica, itd. Služi kao sredstvo pomoći u predavanjima i prezentacijama.

Postoje Microsoft PowerPoint 2010, koji je sastavni deo paketa Microsoft Office 2010, i najnoviji Microsoft PowerPoint 2013, koji je najnovija verzija.

Osnovni formati koje Microsoft PowerPoint koristi za spremanje svojih dokumenata su PowerPointova prezentacija (PPT), ekstenzija .ppt i PowerPointova projekcija (PPS), ekstenzija .pps. Microsoft Powerpoint može dokumente spremati i u XML formatu, kao PowerPointov predložak (POT) i drugima.

Sama svrha poverpointa je multimedijalna, te ovaj program sluzi za multimedije i animacije pokreta, i za svaku opciju u ovom programu postoji komanda kojom odabranu opciju ili komandu započinjemo. Glavna svrha powerpointa je izrada prezentacija

Od više različitih delova ili slika koje spojimo u jednu celinu, dobijamo animaciju u pokretu, brzinu takođe možemo da podešavamo, kao i opcije na koji se slajdovi međusobno menjaju.

14

Hardver

Hardver (eng. hardware, gvožđurija) koristi se da označi fizičke uređaje, odnosno delove računara koji su vidljivi i opipljivi.

Sam nastanak imena najviše je vezan za prvi računar ENIAC, koji je bio težine 30 tona. Kasnije se ovaj termin „odomaćio“ i na razne priključne uređaje, komponente računarskih mreža, itd.

Računarski sistem sastoji se od sledećih komponenata:

centralne (unutrašnje) memorije aritmetičko-logičke jedinice kontrolne jedinice jedinica spoljne memorije ulaznih i izlaznih jedinica

Osim hardvera, da bi funkcionisao, računarski sistem mora da ima osnovni program koji upravlja radom računara (operativni sistem), kao i druge programe različitih namena (aplikacione programe).

Centralna memorija računara:

Program i podaci koje računar obrađuje uskladišteni su u centralnoj memoriji računara.

Ova memorija se sastoji od elektronskih kola, od kojih svako može da ima dva stanja koja se označavaju sa 0 i 1 (0 – stanje kad u kolu nema struje, 1- kad u kolu ima struje). Ova kola se zovu bit (binary digit – binarna cifra).

Memorija računara koristi elektronsko kolo koje ima dva stanja i može da zapamti samo informaciju „da“ ili „ne“ (jedan bit).Kako je količina informacija za ovakvo kolo suviše mala da bi se uskladištila, bitovi se u memoriji udružuju u grupe (registre) čija je dužina kod personalnih računara 8 bita i nazivaju se bajtovi (byte).

Bajt može imati 256 različitih znakova u zavisnosti od kombinacije uskladištene u njemu. Kod je tabela koja predstavlja znak kojim se definiše kombinacija.

Najčešće su u upotrebi kodovi:

ASCII (American Standard Code for Information Interchange) EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) i drugi.

15

Za numeričke podatke važe druge šeme skladištenja kod kojih se povezuje četiri ili osam bajtova zajedno.

Brojevi se dele na cele i realne u zavisnosti od šeme uskladištenja. Svaka grupa bitova (bajt) u memoriji ima svoju adresu koja se koristi za očitavanje već uskladištenih i skladištenje novih podataka.

Elektronska kola koja poseduje računar služe za unos i očitavanje adresa u memoriji. Pri očitavanju sadržaja adrese pravi se kopija sadržaja, ali se sadržaj adrese ne menja. Kapacitet memorije računara izražava se bajtovima koje on poseduje. Grupa kapaciteta memorija 1024 bajta oubičajeno se označava prefiksom K (kilo) ispred oznake za bajt (KB – kilobajt), a grupa od 1024 KB označava se prefiksom M (mega).

Osim grupisanja u registre od 8 bita ( bajtove ), moguća su grupisanja u veće jedinice:

16 bita (polureč, halfword) i 32 bita (reč, word).

Aritmetičko-logička jedinica

Aritmetičko-logičku jedinicu čine registri i elektronska kola potrebna za aritmetičke operacije (sabiranje, oduzimanje, množenje i deljenje) i logičke operacije upoređivanja dve vrednosti (određivanje veće ili istinitost izraza).

U današnje vreme aritmetičko-logička jedinica izvodi operacije sa realnim brojevima i izračunavanje trigonometrijskih i drugih funkcija (Floating Point Processor).

Kontrolna jedinica

Koordinator sveukupnog rada računara je kontrolna jedinica jer ona kontroliše izvršavanje programa, uzima instrukcije iz memorije i prepoznaje ih, dekodira i naređuje odgovarajuće zadatke drugim jedinicama, počinje operacije ulazno-izlaznih jedinica i prenosi podatke u centralnu memoriju, a i iz nje.Ona se sastoji iz skupa čipova.

Jedinice spoljne memorije

Kada računar nije u upotrebi, jedinice spoljne memorije čuvaju programe i podatke.Dok se računar koristi, program na osnovu koga radi, a i svi podaci koje obrađuje nalaze se

16

u unutrašnjoj memoriji računara i kroz nju prolaze. Delovi programa i podaci koji se tada ne koriste privremeno se skladište u jedinicama spoljne memorije računara.

Kapacitet spoljne memorije računara izražava se istim jedinicama kao i unutrašnje memorije, zbog toga što se sadržaj unutrašnje memorije neposredno kopira, bajt po bajt na spoljnu memoriju.

Jedinice spoljne memorije realizovane su kao:

disketa (floppy disk) tvrdi disk (hard disk) kompakt disk (CD/DVD) i fleš (flash) ili SSD (Solid State Disk).

Disketa je okrugla ploča prevučena magnetnim materijalom i ugrađena je u zaštitno kućište od plastike. Kada se stavi u disketnu jedinicu ona se okreće, dok se sa njene gornje i donje strane nalaze upisno-čitajuće glave uređaja kojima se vrši upis na ploču i čitanje sa nje. Budući da se ploča okreće ispod položaja upisno-čitajuće glave kada ona miruje nastaje kružnica koja se naziva STAZA.

Ta kružnica podeljena je na sektore dužine 512 bajtova.

Da bi se pristupilo podatku, upisno-čitajuća glava mora da se pomeri na odgovarajuću stazu i da se disketa okrene da sektor u kome je podatak dođe iznad glave.

Sektori i staze nisu vidljivi, već su zapisani u magnetnom materijalu. Da bi se upisale staze i sektori disketa se pre upotrebe mora formatizovati.

Tvrdi disk (hard disk) čini više ploča premazanih magnetnim materijalom na istoj osovini. Ima veći kapacitet i brži je od diskete. Staze sa istim poluprečnikom svih ploča sa obe strane čine cilindar.

Kompakt diskovi (CD i DVD) imaju isti princip rada kao disk i disketa, ali su različite tehnologije izrade. Kod njih se nanose zapisi na metalnu ploču korišćenjem laserskog zraka.

Fleš ili SSD se sastoji od memorijskih modula i nema mehaničkih ploča i upisno-čitajuće glave.

Proizvode se u dve varijante:

sa USB priključkom kapaciteta 128 MB do 4 GB koji se koristi umesto diskete za

prenos podataka i

sa kapacitetom od 4 GB do 160 GB, kao zamena za klasične diskove

17

Ulazne jedinice

Kod višekorisničkih računara za unos podataka većinom se koristi terminal koji se sastoji od tastature i ekrana.

Kod personalnih računara koriste se: tastatura, miš, digitajzer i drugi specijalizovani uređaji (skener, čitač bar koda, digitalni foto aparat i dr.).

Izlazne jedinice

Kod višekorisničkih računara najčešća izlazna jedinica je ekran, a kod personalnih monitor.

Za štampanje podataka u upotrebi su serijski štampači (štampaju znak po znak) i laserski štampači.

Za štampanje 300 do 5000 redova u minuti koriste se linijski štampači. U izlaznu jedinicu ubraja se i automatski crtač (ploter).

Komponente hardvera

U komponente hardvera PC-a spadaju:

1) centralna jedinica

2) monitori

3) ulazne jedinice

4) štampači

5) ostali uređaji.

18

Literatura

- http://www.inf.ed.ac.uk/publications/online/0139.pdf- http://soic.iupui.edu/about/what-is-informatics/- http://en.wikipedia.org/wiki/Abacus- https://www.mindomo.com/mindmap/povijest-racunala-

7b3ecda543f04590a7e75202a76c1289- http://history-computer.com/CalculatingTools/abacus.html- http://www.bbc.co.uk/religion/religions/paganism/holydays/

summersolstice.shtml- http://en.wikipedia.org/wiki/Quipu- http://en.wikipedia.org/wiki/Antikythera_mechanism,- http://en.wikipedia.org/wiki/Chip_log- http://en.wikipedia.org/wiki/Counting_board- http://google.com/images

19

Sadržaj

Informatika 1

Softver 2

Rana pomagala za računanje 4

Elektronski računar 11

Power point 13

Hardver 14

Literatura 18