Toshkent farmasevtika instituti fizika, matematika va axborot texnologiyalari kafedrasi informatika

IV. NAZARIY MATERIALLAR

4.1. “INFORMATIKA VA AXBOROT TEXNOLOGIYALARI” FANINING RIVOJLANISHI ASOSIY BOSQICHLARI. ZAMONAVIY INFORMATIKA TUSHUNCHASI VA MOHIYATI. UNI VUJUDGA KELISHI VA RIVOJLANISHI, ASOSIY BOSQICHLARI.

1. 
   Kompyuter texnikasi bilan ishlashda texnika havfsizligi va gigienasi.
   
2. 
   Informatika va axborot texnologiyalari fani tarixi va rivojlanish bosqichlari.
   
3. 
   Informatikaning asosiy tushunchalari va o’rganish usullari.
   
4. 
   Elektron hisoblash mashinalari (EHM), ularning ishlash prinsipi.
   
5. 
   Ilm-texnika va tibbiyotning rivojlanishida informatikaning ahamiyati.
   

Inson hayoti uchun butun tana bo‘ylab, masalan, bir qo‘ldan ikkinchisi tomon yoki qo‘ldan oyoqqa qarab o‘tadigan elektr toki eng xavfli hisoblanadi. Odatda, tok urganda elektr toki inson tanasi orqali erga o‘tib ketadi. SHu sababli informatika xonasini beton polli xonalarga yoki binoning erto‘lalariga joylashtirish qat’iyan ta’qiqlanadi va sinf xonasining poli elektr tokini o‘tkazmaydigan qilib (masalan, taxtadan) yasalishi va barcha kompyuterlarning korpuslari erga ulanishi (yoki elektr ta’minotining evroandozalarga moslab ulanishi) talab qilinadi.

Yuqori kuchlanish (220 Volt) yuradigan simlarning barchasi, shu jumladan uzaytirgichlar, kompyuter va boshqa elektr qurilmalari elektr ta’minotiga ulanish simlarining ikki marta izolyasiya qilinganligi talab etiladi. Kompyuter xonasida faqat ovoz kuchaytirish qurilmalari, skanerlar kabi elektr quvvatini kam iste’mol qiluvchi qurilmalar bitta izolyasiyali simlar bilan elektr tarmog‘iga ulanadi. SHu sababli ular boshqa elektr qurilmalaridan alohida turishlari va ularning oldiga talabalar kela olmasligi lozim.

Inson tanasidan oqib o‘tadigan tok miqdori inson tanasining elektr tokiga qarshiligiga ham bog‘liq. Foydalanuvchilarning shamollab qolishi, isitmasining chiqishi, terlab turib kompyuterda ishlashi, barmoqlarining shilinishi yoki yaralanishi va hatto qo‘lni yuvib, yaxshi artmaslik ham inson tanasi qarshiligini 2-50 marta kamaytirib, tok urish xavfini shuncha marta oshirib yuborishi mumkin. SHu sababli informatika fanidan darslarni jismoniy tarbiya va mehnat ta’limi kabi fanlardan keyin dars jadvaliga qo‘yish mumkin emas. O‘quvchilarni informatika xonasiga kiritishda ularni birma -bir ko‘zdan kechirib chiqish, sog‘lig‘i yomon va barmoqlarida muammolar bo‘lgan talabalarga alohida e’tibor qaratish kerak.

Kompyuterning va unga ulanadigan barcha qurilmalarning korpuslari tok o‘tkazmaydigan materiallardan yasaladi va metall ishlatilganda ham, ular tok o‘tkazmaydigan bo‘yoqlar bilan qoplanadi. Bundan faqat kompyuterning orqa tomonidagi murvatlar va turli simlar ulanadigan uyalar istisnodir.

Kompyuterning korpusida yuqori kuchlanishli elektr toki bo‘lmasa-da, ular erga ulanmagan yoki yaxshi ulanmagan va uzoq vaqt, masalan, kun bo‘yi ishlayotgan bo‘lsa, korpusda hayot uchun xavfli miqdordagi elektr zaryadlari yig‘ilib qolgan bo‘lishi mumkin. SHu sababli sinfda kompyuterlarni devor bo‘ylab yoki xonaning o‘rtasiga ikki qator qilib joylashtirilishi kerak. Ayniqsa, sinfga qarab , devor yonida o‘tiradigan o‘qituvchining kompyuterini o‘rnatishga jiddiy e’tibor berib, uning orqa tomoniga talabalarning o‘ta olmasliklari ta’minlanishi kerak.

Zamonaviy kompyuter texnikasida sistema blokining old tomonidagi tugma kompyuterni elektr tarmog‘idan butunlay uzmaydi. Buning uchun kompyuter korpusining orqa tomonidagi tugmadan foydalanish kerak. Agar kompyuter korpusida bunday tugma bo‘lmasa , kompyuterni elektr tarmog‘iga ana shunday tugmasi bor maxsus uzaytirgichlar orqali ulash lozim. Bundan tashqari, sinfdagi barcha kompyuterlarni elektr tarmog‘idan uzuvchi yagona uzgich ham bo‘lishi kerak

Sanitariya-gigiena talablari. Informatika darsida talabalar kompyuterda ishlaganlarida, boshqa darslardan farqli o‘laroq, ularning bir qator mushaklari tarang holatda bo‘ladi va kompyuterda uzoq muddat ishlash to‘liq shakllanib ulgurmagan talabalarning badanlari zo‘riqishiga va noto‘g‘ri shakllanishiga olib kelishi mumkin. Buning oldini olish uchun quyidagi talablarga rioya qilish kerak:

1. 
   Kompyuter monitori o‘tirgan talabalarning ko‘zlari darajasidagi balandlikda bo‘lib, talabalar undan 40 sm dan 80 sm gacha bo‘lgan masofada o‘tirish imkoniyatiga ega bo‘lishlari kerak.
   
2. 
   Kompyuterning klaviaturasi o‘tirgan talabalarning bukilgan tirsaklari darajasida bo‘lishi kerak. Sichqon uchun klaviaturaning ikkala tomonidan etarlicha joy qoldirilishi va ular bir xil balandlikda bo‘lishlari kerak.
   
3. 
   Kompyuterlarni hatto maxsus ishlangan stend va shkaf ko‘rinishidagi mebellarga joylash taqiqlanadi. Kompyuter stolining tortmalari bo‘lsa, ular talabalarning o‘tirgan holda oyoqlarini oxirigacha uzatishlariga xalaqit bermasligi kerak.
   
4. 
   Kompyuterda muttasil ishlash vaqti talabalar uchun 30 minutdan oshmasligi lozim.
   
5. 
   Kompyuter xonasining kvadrat metrlardagi sathi unga joylangan kompyuterlar sonidan kamida 6 marta ko‘p bo‘lishi kerak.
   
6. 
   Kompyuter xonalari etarli quvvatga ega ventilyasiya tizimiga ega bo‘lishi lozim.
   
7. 
   Kompyuter klaviaturasida iflos qo‘llar va o‘stirilgan tirnoqlar bilan ishlashga ruxsat berilmaydi.
   
8. 
   Yuqumli kasalliklar xuruji paytida talabalar kompyuterda ishlashdan oldin va keyin qo‘llarini sovun bilan yuvishlari kerak.
   
9. 
   Klaviaturaning kompyuter ishlamayotgan paytda uzoq muddatga ochiq holda qolishi va unda chang yig‘ilib qolishining oldini olish lozim.
   

«Informatika» so`zi dastlab, XIX asrning 60 – yillarida Frantsiyada vujudga keldi. U informatsiya (information) va avtomatika (automatique) so`zlarini birlashtirishidan hosil bo`lib, «ma’lumotlarni avtomatik qayta ishlash» degan ma’noni bildiradi. Ingliz tilida gaplashadigan mamlakatlarda u kompyuter fani (Computer science) deb ataladi. Mustaqil fan sifatida informatika XX asrning 40 – yillar oxirida texnika, biologiya, ijtimoiy va boshqa sohalarda boshqarishning umumiy printsiplari haqidagi fan – kibernetika fani bazasida vujudga keldi.

Informatikaning asosiy vazifasi – axborotni qayta ishlashning yangi usullari va vositalarini yaratish hamda ularni amaliyotda qo`llashdan iboratdir. Informatika quyidagi masalalarni yechadi:

ixtiyoriy axborot jarayonlarini tekshirish;

axborot jarayonlarini tekshirish natijasida olingan bazani qayta ishlash uchun eng yangi texnika va texnologiyalarni yaratish;

jamiyatning barcha sohalarida kompyuter texnikasi va texnologiyasidan unumli foydalanishning ilmiy va muhandislik muammolarini yechishni yaratish hamda ularni tatbiq etish.

Shartli ravishda informatikani uchta o`zaro bog`liq qismga bo`lish mumkin:

Apparatli texnika vositasi.

Dastur muhiti.

Algoritmlar muhiti.

Informatika keng ma’noda fan, texnika va ishlab chiqarish, ya’ni inson faoliyatining barcha sohalarida axborotni kompyuter va telekommunikatsiyalar yordamida qayta ishlash, saqlash, uzatish bilan bog`liq bo`lgan yagona sohadir.

Informatika ham xuddi fundamental fanlar singari kompyuterlar texnologiyasi bazasidan ixtiyoriy ob’ektlarni boshqarish jarayonlarning axborot ta’minoti metodologiyalarini, tatbiqiy predmet sifatida esa insonning konkret ishlab chiqarish faoliyati doirasida axborot tizimlarini yaratish bilan shug`ullanadi.

Informatikaning asosiy tushunchalaridan biri bu axborot dir.

Axborot so`zi lotincha «information» so`zidan kelib chiqqan bo`lib, tushuntirish, tanishtirish, bayon etish degan ma’nolarni anglatadi.

Axborot – bu odamlar orasidagi, odamlar bilan EHMlar orasidagi, jonli va jonsiz tabiat orasidagi ma’lumot almashinuvi bo`lib, keng ma’noda ilmiy tushunchadir.

Insonning butun faoliyati u yoki bu holda axborotni olish va undan foydalanish bilan bog`langan. Kitob o`qiganda, rasmni qarab chiqayotganda biz axborotni eslab qolamiz va yig`amiz. Xat yozamizmi, telefonda gaplashamizmi – biz axborotni uning egasiga yoki suhbatdoshimizga uzatamiz, undan qabul qilamiz. Har qanday masalani yechayotganda biz axborotni ishlaymiz: masala shartida keltirilgan axborotni o`rganib, uni yechamiz.

Axborotni ma’lum maqsadda ishlash jarayonlari hayot kabi juda qadimdan mavjuddir. Hech qanday tirik mavjudot o`zining genetic kodini saqlamasdan, tashqaridan axborot olmasdan va uni ishlamasdan mavjud bo`laolmaydi va rivojlana olmaydi. Axborotni ifodalash va saqlash zarurati nutq, yozuv va tasviriy san’atning paydo bo`lishiga olib keldi. Axborotni uzatish va tarqatish zarurati kitob bosish, tovushlarni yozish, videotasvirga olish va h.k. texnik qurilmalarning paydo bo`lishiga olib keldi.

Axborot bu – aniq va amalda ishlatiladigan xabardir.

Axborot asosan 3 xossadan iorat bo`lishi kerak: chin, to`liq va ma’lum ma’noda qimmatli.

O`z navbatida, xabar – axborotni tasvirlash shakli bo`lib, u nutq, matn, tasvir, grafik, jadval, videotasvir, tovush va h.k. ko`rinishlarda ifodalanadi.

Ko`p hollarda axborot o`rnida berilganlar degan ancha farq qiluvchi jumla ishlatiladi. Berilganlar xabarlar, kuzatishlar natijalarini o`z ichiga oladi. Biror zaruriyat bo`yicha imkoniyat tug`ilganda, masalan, narsa to`g`risidagi bilimini oshirish paytida u axborotga aylanadi.

Axborotning amalda qo`llanilishining zarur sharti uning o`z vaqtidaliligi va adekvatliligidir. Adekvatlik – bu olingan axborot asosida qurilgan obrazning haqiqiy ob’ektga qanchalik mosligini beradi va u uchta formada ifodalanadi:

Sintatik adekvatlilik – bu axborotni uzatish tezligi, aniqliligi, kodlashtirish tizimi, tashqi ta’sirlarning mavjudligi va shu kabi jarayonlardan iborat.

Semantik adekvatlilik – uzatiladigan axborotning ma’naviy tarkibi, ob’ekt obraziga va real ko`rinishiga mos kelishliligi hisobga olinadi.

Prigmatik adekvatlilik – olingan axborotning asosiy boshqariladigan jarayon bilan mos kelishini belgilaydi.

Bularni yanada yaxshiroq tasavvur etish uchun hayotiy bir misol olamiz. Faraz qilaylik, siz biror ko`rgazmaga taklifnoma oldingiz. Bu taklifnomada ko`rgazma bo`ladigan vaqt, joyi, ishtirokchilar tarkibi to`g`risidagi ma’lumotlar bo`lishi mumkin. Agar ko`rgazma yopilgandan so`ng bu taklifnomani olganingizda u sizga kerak bo`lmay qolardi. O`z vaqtida emasligi sababli undan foydalanib bo`lmaydi.

Sintaktik adekvatliligi talablarini bajarish uchun taklifnoma varaqasi butun bo`lishi, qattiq qog`ozdan tayyorlanganligi, shriftlarning oson o`qiladiganligi va shu kabilar. Ya’ni, bu yerda biz faqat axborotni uzatish jarayoni to`g`risida bosh qotiramiz va unda nima yozilganligi bizni qiziqtirmaydi.

Semantik adekvatliligi bizdan taklifnomadagi xabarning haqiqatga mos kelishini talab qiladi. Ko`rgazma manzili, ishtirokchilar nomlari, tadbirning bo`lish vaqti kabilar mos kelishi tekshiriladi.

Pragmatik adekvatliligi taklifnomadagi ma’lumotlarning foydaliligi bilan aniqlanadi. Ya’ni, taklifnomadan foydalanib, kerakli ko`rgazma zalini tez va vaqtida topa olsangiz – o`z vaqtingizni tejagan va asablaringizni asragan bo`lasiz.

Informatika model – algoritm – dasturga asoslangan uchlikka tayanadi.

Axborotni kodlash

Bir xil axborotni signallarning turli ketma – ketligi bilan berish mumkin. Masalan, bitta jumlaning o`zini qog`ozga yozish, talaffuz qilish, Morze alifbosi yordamida uzatish mumkin. Axborotni ma’lumot sifatida yozish va mazmunini aynan saqlab qolgan holda axborotni boshqa shaklga o`tkazish kodlash deb ataladi. EHMda axborotni signallarning ketma – ketligi yordamida kodlashning ikki usulidan foydalaniladi: magnitlangan yoki magnitlanmagan, ulangan yoki ulanmagan, yuqori yoki past kuchlanish va hokazo. Bu holatni 0 raqami bilan, ikkinchisini 1 raqami bilan belgilash qabul qilingan. Bunday kodlash ikkili kodlash deyilib, 0 va 1 raqamlari esa bitlar (inglizcha bit – binary digit – ikkili raqam) deb ataladi.

Matnlarni kodlash har bir simvolga, simvolning ikkili kodi deb ataluvchi ma’lum miqdordagi nollar va birlar ketma – ketligi mos keladi.

EHM larda har bir simvolga bayt (inglizcha byte) deb ataluvchi 8 ta nol va birlardan tashkil topgan ketma – ketlik mos keladi. 0 va 1 lardan tuzilgan ma’lumotlar uchun undagi bitlar sonini sanab, sonli o`lchov kiritish, axborot hajmini baholash mumkin.

8 bit 1 baytga tengdir. Ikkili ma’lumotlarda axborot miqdorini o`lchash uchun bit va baytlar bilan bir qatorda ulardan kattaroq birliklar ham qo`llaniladi. Ular quyida keltirilgan

1 Kbit (bir kilobit) = 2¹⁰ =1024 bit ( 1 ming bit);

1 Mbit (bir megabit) = 2¹⁰ Kbit =2²⁰ =1048576 bit ( 1 mln. bit);

1 Gbit (bir gigabit) = 2¹⁰Mbit=2²⁰Kbit=2³⁰ bit ( 1 milliard bit);

1 Kbayt (bir kilobayt) = 2¹⁰ =1024 bayt ( 1 ming bayt);

1 Mbayt (bir megabayt) = 2¹⁰ Kbayt =2²⁰ =1048576 bayt ( 1 mln. bayt);

1 Gbayt (bir gigabayt) = 2¹⁰Mbayt=2²⁰Kbayt=2³⁰ bayt ( 1 milliard bayt);

Bitlar va baytlar xotira “sig`imi” va ikkilik ma’lumotlarni uzatish tezligini o`lchash uchun ham qo`llaniladi. Uzatish tezligi bir sekunda uzatiladigan bitlar miqdori bilan o`lchanadi.

Axborot texnoligiyalarining takomillashishsi jamiyatni axborotlashtirishda muhim omil hisoblanadi. “Axborot texnologiyalari” iborasidagi “texnologiya” so`zi lotincha “thexnos” – san’at, hunar, soha va “logos” – fan degan ma’noni bildiradi. Ya’ni texnologiya – biror vazifani bajaraishda uning turli xil usullari ko`rinishini bildiradi.

Axborot texnologiyasining vujudga kelishi va rivojlanishini belgilovchi ichki va tashqi omillar mavjud bo`lib, ularni quyidagicha tavsiflash mumkin:

Kundalik turmushda turli ko`rinishdagi axborotlar masalan, matnli, grafikli, jadvalli, ovozli, rasmli, video va boshqa axborotlar bilan ishlashga to`g`ri keladi. Har bir turdagi axborot bilan ishlash uchun har xil texnik xarakteristikalarga ega bo`lgan axborot qutrilmalari kerak bo`ladi.

Hozirgi kunda ta’lim sohasida o`qitishning avtomatlashtirishga katta e’tibor berilmoqda. Chunki zamonaviy o`qitish texnologiyalaridan dars jarayonida foydalanish katta ijobiy natijalar beradi. O`qitishni avtomatlashtirish (axborotlashtirish) yoki axborot texnologiyalaridan foydalanish dasturiga quyidagilarni kiritish mumkin:

ta’lim tizimining barcha pog`onalarida axborotlashtirishning yetakchi bo`g`inligini ta’minlaydi;

barcha sohalar bo`yicha bilim berishda axborotlashtirishni rivojlantirishni layihalash va yaratish (monitoring), resurs markaz tizimi;

axborotlashtirish sohalarida me’yoriy bazalarni yaratish (koordinatsiyalar, metodlar, ilmiy – metodik birlashmalar va h.k)

texnik ta’minotni – kompyuterlar, axborot texnologiyasining boshqa qurilmalari (fotoapparatdan to mikroskopgacha), ularga xizmat ko`rsatish uchun kerakli materiallarni yaratish;

telekommunikatsiya (havo orqali, yerning sun’iy yo`ldoshlari va boshqa aloqa kanallari) tarmoqlari;

ta’minot resurslari (dasturiy ta’minot, internetdagi axborotlar majmui, ma’lumotnomalar va h.k).

Axborot texnologiyasi modellari muayyan amallarni ongli va rejali amalga oshirishda o`zlashtiriladi. Bu jarayon quyidagilarni o`z ichiga oladi:

kompyuter, shuningdek, printer, modem, mikrofon va ovoz eshittirish qurilmasi, skaner, raqamli videokamera, multimediya proektori, chizish plansheti, musiqali klaviatura kabilar hamda ularning dasturiy ta’minoti;

uskunaviy dasturiy ta’minot;

virtual matn konstruktorlari, multiplikatsiyalar, musiqalar, fizik modellar, geografik xaritalar, ekran protsessorlari va h.k.;

axborotlar majmui – ma’lumotnomalar, entsiklopediyalar, virtual muzeylar va h.k.;

texnik ko`nikmalar trenajyorlari (tugmachalar majmuidan tugmachalarga qaramasdan ma’lumot kiritish, dasturiy vositalarni dastlabki o`zgartirish va h.k.).

Hozirgi kunda ta’lim sohasida o`qitishni avtomatlashtirishga katta e’tibor berilmoqda. Chunki zamonaviy o`qitish texnologiyalaridan dars jarayonida foydalanish katta ijobiy natijalar beradi. O`qitishni avtomatlashtirish yoki axborot texnologiyalaridan foydalanish dasturiga quyidagilarni kiritish mumkin:

ta’lim tizimining barcha pog`onalarida axborotlashtirishning yetakchi bo`g`inligini ta’minlash;

barcha sohalar bo`yicha bilim berishda axborotlashtirishni rivojlantirishni loyihalash va yaratish (monitoring), resurs markaz tizimi;

axborotlashtirish sohalarida me’yoriy bazalarni yaratish;

texnik ta’minotni – kompyuterlar, axborot texnologiyasining boshqa qurilmalari, ularga xizmat ko`rsatish uchun kerakli materiallarni yaratish;

telekommunikatsiya tarmoqlari;

ta’minot resurslari (dasturiy ta’minot, internetdagi axborotlar majmui, ma’lumotnomalar va h.z).

Multimediya vositalari. Multimediya – zamonaviy kompyuter texnologiyalari vositasida matn, tasvir, grafik, animatsiya, jadval, audio, video effektlarni o`zida mujassamlashtirgan ma’lumotlarni foydalanuvchilarga yetkazib berish texnologiyasidir.

Hozirgi zamon talabi hisoblangan masofadan o`qitishda multimediya vositalaridan keng foydalaniladi. Talabalarni oliy o`quv yurtlarida multimediyali vositalaridan foydalanib o`qitishning afzalliklari quyidagilardir:

1. 
   talaba materialni chuqur va mukammal o`rganadi;
   
2. 
   ta’limni istalgan vaqtda o`z vaqtiga qarab olishi mumkin. Bunda talabaning vaqti tejaladi;
   
3. 
   bunday bilimlar xotirada uzoq vaqt saqlanib qoladi;
   
4. 
   talab o`zi xoxlagan oliy o`quv yurtining ta’lim tizimi bilan tashishi mumkin.
   

• 
  axborotning xilma – xil turlarini, ya’ni an’anaviy turlaridan (matn, jadval, chizmalar va h.k.) tortib to orginal (nutq, musiqa, videofilmlar, televizion kadrlar, animatsion suratlar va h.k.) turlarigacha bitta dasturiy mahsulotda mujassamlashtiradi;
  
• 
  bunday axborotlarni foydalanuvchiga yetkazib berishda turli zamonaviy elektron qurilmalardan (mikrofon, audio va video tizimlar, kompakt – disklar, televidenya, videomagnitofon, videoproektor, elektron musiqa asboblari va h.k.) keng foydalaniladi;
  
• 
  bunday ma’lumotlarni kompyuterda tahrir qilish, qayta ishlash imkonini beradi;
  
• 
  “Inson - kompyuter” muloqati yangi darajada, ya’ni yanada ko`rgazmaliroq va qulayroq ko`rinishda olib boradi.
  

Masofadan o`qitish uslubida o`qitish quyidagi texnologiyalarni o`z ichiga oladi.

• 
  Audiokonferentsiyalar;
  
• 
  Videokonferentsiyalar;
  
• 
  Ish stolidagi videokonferentsiyalar;
  
• 
  Elektron konferentsiyalar (E-Mail, On-line services);
  
• 
  Ovoz kommunikatsiyalari (Voice mail);
  
• 
  Ikki tomonlama sputnik aloqa;
  
• 
  Virtual borliq;
  
• 
  Virtual ko`rgazma;
  
• 
  Bosma materiallar;
  
• 
  Audiokasetalar;
  
• 
  Videokasetalar;
  
• 
  Bir tomonlama sputnik aloqalar;
  
• 
  Television va radio ko`rsatuvlari va eshittiruvlari;
  
• 
  Disketa va CD ROM, DVD lar.
  

Ishlab chiqarish kuchlari hamda fan – texnika yuqori cho`qqilarga ko`tarilgan zamonda ham ma’lumot yoki axborot o`ta muhim ahamiyatga ega tovar (xom ashyo) sifatida namayon bo`ladi. Endi yangi ma’lumot yoki bilimlarni yaratuvchi bir qator mutaxassisliklar mavjudki, muayyan shaxs, tashkilot, tarmoq, hatto davlatlar taqdiri va salohiyati ulardan o`z vaqtida olingan sifatli ma’lumotlarga bog`liq desak mubolag`a bo`lmaydi. Bu mutaxassislarni kuch – qudrati, bir tomondan, o`z sohalaridagi yuqori malakasi bilan belgilansa, ikkinchi tomondan, hisoblash mashinalari (kompyuterlar), zamonaviy axborot texnologiyalarini o`zlashtirganliklarida namoyon bo`ladi. Haqiqatan ham, kompyuter, aniqrog`i u va uning imkoniyatlarini nihoyatda kengaytiradigan unga ulanuvchi yordamchi qurulmalar majmuasi quyidagi sxemaga ko`ra ma’lumotni qayta ishlaydi, o`zidan o`tkazadi:

Ko`p hollarda kompyuterga kiritiladigan axborot bilimlar yoki ma’lumotlar bazasi sifatida namoyon bo`ladi, unda hosil qilingan axborot esa o`z iste’molchisiga ega bo`lgan yuqori baholarga ega tovar sifatida qadirlanadi. Kompyuterlar imkoniyatlarining takomillashuvi hamda ishlab chiqarish va hayotning turli sohalariga intensive tarzda kirib borishi mos fan sohasining jumladan, informatika fani predmetining bir necha bor tubdan yangilanishiga olib kelgan. Hozirgi kunda kompyuter va unga mos dasturiy ta’minot bazasi imkoniyatlari bu fanni o`qitishda har bir soha mutaxassislariga muayan bilim va ko`nikmalar majmuasini berish imkonini beradi va taqozo qiladi. Bu yo`sindagi majburiylik kompyuter unga ulanadigan qurilmalar majmuasi hamda mavjud amaliy dasturlar zaxirasi katta bo`lgani uchun bir kishi tomonidan to`laqonli o`zlashtirilishi nihoyatda mushkul masala ekanligidan kelib chiqadi. Shu bois biz informatika fani dasturini mutaxassisliklarga ko`ra uch turga ajratishni taklif etamiz: fizika – matematika, mexanika va muhandislik kasblari, tabiiy fanlar hamda gumanitar fanlar uchun alohida.

4. Elektron hisoblash mashinalari (EHM), ularning ishlash prinsipi.

Hisoblash texnikasi rivojlanish bosqichlari. Hozirgi vaqtda inson hayotiga kompyuter jadal kirib kelmoqda. Kompyuter ish yuritishni osonlashtiradi, yangi hujjatlar va har xil matnlarni tez va sifatli tayyorlash va tahlil qilish, telefon aloqa orqali axborotlar almashish, murakkab hisob kitoblarni tez bajarish va ishlab chiqarish jarayonini osonlashtiradi. Yaqin kelajakda kompyutersiz xayotimizni tasavvur qilib bo`lmaydi. Shuning uchun har bir kishiga tushunarli bo`lgan kichik hajmdagi bilimlar juda kerak bo`ladi.

Insonlar qadim zamonlardan boshlab hisoblash ishlarida duch kelayotgan qiyinchiliklarni yengillashtirish ustida bosh qotirib, tinmay izlanib, asta – sekin bu muammoni yecha boshlagan. Dastlab, hisoblash quroli sifatida qo`l barmoqlaridan foydalanila boshlagan. Keyinchalik hisoblashni yog`och tayo`chalari yordamida bajarishgan. Xitoy, Hindiston va Sharqning boshqa mamlakatlarida sonlarni yozish va hisoblash ishlarini bajarish uchun qadimgi hisoblash asboblaridan biri bo`lgan abak hisoblash taxtasidan (grek, misrlik, rimlik, xitoylik suan-pan va yaponlik soroban) foydalanishgan. So`ngra Neper tayoqchalari, rus schyotlari vujudga kelgan.

XVII asrda logarifm yaratildi va shundan keyin yangi hisoblash asbobi – logarifmik chizg`ich kashf etildi. Ana shular bilan bir vaqtda Shikkard, Paskal va Leybnitslarning hisoblash mashinalari dunyoga keldi. 1642 yilda frantsuz olimi Blez Paskal yaratgan jamlash mashinasi birinchi hisoblash mashinasi deb qabul qilingan.

Ammo odamzod, o’ziga o`xshash mexanik mashinani - yordamchini (robotni) yaratish orzusi bilan yashab kelgan edi. 1623 yilda nemis olimi Vilgelm Shikard (1592-1636) tomonidan ixtiro qilingan mexanik moslama mexanik hisoblash mashinalar davrini boshladi. 1623 yilda Shtutgart shahri arxivida professor V. Shikkard kashf etgan hisoblash mashinasining chizmasi topilgan. Chamasi bu mashina tor doiradagi kishilarga ma’lum bo`lib, uch qismdan, jamlash va ko`paytirish qurilmasi hamda oraliq natijalarni qayd etish mexanizimidan tuzilgan edi. V. Shikkard qurilmasi bevosita qo`shish va ayirish amallarini bajargan. U soni o`zgaruvchan va ayni vaqtda ma’lum bo`lgan arifmometrni kashf etdi. Ammo Shikard mashinasi ham aslida birinchi bo`lmagan, chunki buyuk italiyalik rassom, olim va matematik Leonardo da Vinchining nashr etilmagan qo`lyozmasida 13-ta raqamli sonlarni qo`shish va ayirish amallarni bajaruvchi mexanik moslamaning chizmasi topilgan. Shuni aytish lozimki Leonardo da Vinchi hamda Vilgelm Shikard moslamalari hayotda qo`llanilmagan. Bundan tashqari rus olimlari V. Bunyakovskiy va L. Chebishevlar yaratgan qurilma hisoblash texnikasining taraqqiyoti uchun muhim ahamiyat kasb etadi. Mexanik hisoblash mashinalarni yaratilish tarixining dastlabki sahifalari frantsuz faylasufi, yozuvchisi, matematigi va fizigi Bleyz Paskal (1623-1662) nomi bilan bog`lik. U 1642 yilda birinchi jamlovchi (qo`shish va ayirish) mashinasini yaratdi. 1673 yilda esa nemis olimi Gotfrid Vilgelm Leybnis (1646-1716) 4-arifmetik amalni bajaruvchi mashinani yaratdi. XIX asrdan boshlab bu mashinalarga o`xshash mashinalar juda ko`p qo`llanilar edi. 1820 yilda Sharl de Kolmar tomonidan birinchi kalkulyator - ARIFMOMETR yaratildi.

1885 yilda amerikalik ixtirochi Uvilyam Barrouz klaviatura va qog`ozga pechatlash uskunalardan iborat arifmometrni yaratdi.

Taniqli ingliz olimi Ch. Bebbidjning (1792-1871) mexanik arifmometr yaratishi XIX asrning yana bir kashfiyoti bo`ldi. Mexanik arifmometr murakkab masalalarni yechadigan matematik mashinalarning paydo bo`lishiga asos soldi. Bu mashinaning xotirasi sanoq g`ildiraklari to`plami tarzida tuzilgan, dasturni esa perfokartalardan kiritish ko`zda tutilgan, yetarli darajada texnika bazasi bo`lmaganligi tufayli Bebbidj bu ajoyib mashinani oxirigacha yetkazishga muyassar bo`la olmadi. Beybidjning loyihasi asosida ko`p olimlar mashinalar yaratishga harakat qilgan. Lekin uning g`oyasi XX asrda elektron hisoblash mashinalarida o`z amaliy o`rnini topdi. 1888 yilda amerikalik injener German Xollerit birinchi elektromexanik hisoblash mashinasini - TABULYaTORNI yaratdi. Ushbu mashina rele asosida ishlagan bo`lib, perfokartalarda yozilgan ma’lumotlar bilan ishlay olar edi. 43-ta Xollerit tabulyatorlari 1890 yilda bo`lib o`tgan XI Amerika aholini ro`yxatdan o`tkazishda ishlatilgan.

XX asrning 30 – 40 yillarida ikkilik – o`nlik sanoq sistemadan foydalanib, elektromagnit relelar asosida dasturlanadigan hisoblash mashinalari yaratishga urinib ko`rildi. 1930 yilda amerikalik olim Vannevar Bush tomonidan kompyuterning katta elektromexanik analogi - differensial analizatori yaratilgan. Ushbu mashinada ma’lumotlarni saqlash uchun elektron lampalar qo`llanilgan.

1940 yilda amerikalik muhandis G. Eytken bunga erishdi. Uning mashinasi arifmometr bilan 20 ta operator o`rnini bosa oladigan bo`lib, katta xonaga joylashgan va ko`p miqdorda energiya iste’mol qilar edi. Bu mashina bilan elektromagnit elementlar bazasida mashinalar yaratish imkoniyati uzil – kesil hal bo`lgan edi. 1941 yilda nemis injeneri Z 3 nomli birinchi bo`lib dasturlarda ishlovchi hisoblash mashinani yaratdi. 1943 yilda Buyuk Britaniya mahfiy laboratoriyalarida Alan Tyuring boshchiligida elektron lampalarda ishlovchi Koloss nomli birinchi EHM (elektro hisoblash mashinasi) yaratildi.

Hisoblash texnikasining keyingi taraqqiyoti elektron sxemalar qo`llanilishiga asoslanadi. Elektron hisoblash mashinalarini yaratishga birinchi marta amerikalik muhandis J. Atanasov ikkinchi jahon urushi arafasida urinib ko`radi. 1944 yilda AKShning harbiylari uchun amerikali injener Govard Eyken elektromexanik rele asosida og`irligi 35 tonnali EHMni yaratdi. Bu mashinaning nomi MARK-1 edi. Lekin uning tezligi shu zamon talablariga javob bermas edi. AQSh olimlari J. Mouchli va J. Ekkert loyihasi asosida 1944 yilda ENIAK EHMi yaratiladi. Bu mashinaning konstruktsiyasini tahlil qilish asosida amerkalik matematik J. Fon Neyman EHM yasashning asosiy tamoillarini, shu jumladan, ikkilik sanoq tizimidan foydalanish va dasturni operativ xotirada saqlash tamoillarini ilgari surdi. 1946 yilda amerikalik olimlar Djon Mochli va Prespera Ekkertlar birinchi universal to`liq elektron hisoblash mashinani yaratdilar. Ushbu mashina elektron lampalar asosida ishlar edi va uning nomi ENIAK edi. U MARK-1 dan ming marta tezkorroq edi, lekin uning ham kamchiliklari bor edi: og`irligi - 30 tonna; hajmi 170 kvadrat metr xonani egallar edi; tarkibida 18000 elektrolampalar bor edi; ishlash jarayoni juda murakkab va bu mashina juda tez ishlamas edi (sekundiga 300 ko`paytirish yoki 5000 qo`shish amallari bajarishi mumkin edi). Shu kamchiliklarni bartaraf qilish uchun olimlar juda ko`p mehnat qilar edi.

1942 – 1945 yillarda dastlab, AQSh dagi Pensilvaniya universitetida elektron lampali raqamli sanoq mashinasi yaratiladi va u ENIAK deb nom oldi. Keyinroq AQSh da va Buyuk Britaniyada “EDVAK”, “EDSAK”, “SEAK”, “UNIVAK” va boshqa turdagi EHMlar yaratildi. Bu turdagi mashinalar hisoblash texnikasi taraqqiyotida yangi bir davrni boshlab berdi.

Birinchi bo`lib sobiq ittifoqida elektron sanoq mashinasi akademik S.A. Lebedev rahbarligida 1951 yili Ukraina FA “Elektronika” institutida yaratildi va MECM (kichik (малая) elektron sanoq mashinasi) deb nom oldi. 1954 yili aniq mexanika va hisoblash texnikasi institutida S.A. Lebedev rahbarligida БECM (Katta elektron sanoq mashinasi) yaratildi, u 2048 ta xotira yacheykasiga ega bo`lib, sekundiga 9 ming amalni bajarar edi. O`sha vaqtda “БEСM” jahondagi tezkor mashina edi.

EHMning rivojlanish taraqqiyotida ularni avlodlarga ajratish qabul qilingan bo`lib, ularning har biri elementlarning tayyorlanish texnologiyasi va jihozlarning parametrlari, shuningdek, hal etiladigan masalalar va dasturi bilan ajralib turadi.

Birinchi avlod mashinalari 1945 yillarda ishlab chiqilgan bo`lib, asosiy komponentalari elektron lampalardan iborat bo`lgan. Shuning uchun birinchi avlod EHM lari lampali deb nomlanadi. EHMlarning minglab lampalari ko`p elektr energiya talab qilgan, katta miqdorda issiqlik ajratib chiqargan va ko`p joy egallagan. Bu mashinalarning amal bajarish tezligi past, xotira sig`imi kichik va tez – tez ishdan chiqib turgan. Dasturlar mashina kodida yozilgan. Dastur tuzuvchi o`zi xotira yacheykasini dastur orqali taqsimlagan. Birinchi avlod mashinalariga quyidagilar kiradi: БEСM-1, БEСM-2, Strela, M-3, Minsk-1, M-20 va boshqalar.

1947 yilda BELL laboratoriya xodimlari V. Shokli, J. Bardini va V. Berteyn tomonidan birinchi tranzistor kashf etildi. 1948 yildan esa elektron lampalar o`rniga kashf etilgan tranzistorlar qo`llana boshlandi va shuning uchun 2 avlod EHM lari tranzistorli deb nomlangan. 1949 yilda Djey Forrester tomonidan magnitli xotira uskunalari yaratildi va shu yilda Kembridj universitetida birinchi xotiraga ega EHM - EDSAC nomli EHM yaratildi. Elektron lampalar o`rniga yarim o`tkazgichlar va ular bazasida yaratilgan tranzistorlar ishlatila boshlangandan so`ng, tabiiyki mashinaning massasi, o`lchovlari va iste’mol qilinadigan energiya va issiqlik ajralishini keskin kamaytirish imkonini berdi. Yarim o`tkazgichli mashinalar EHMning ikkinchi avlodi bo`ldi va ularning ishlash ishonchliligi va tezligi ancha ortdi. Bu avlodga mansub mashinalarning o`ziga xos xususiyatlaridan biri ularning qo`llanilish sohasi bo`yicha ixtisoslashtirilishidir. Bu mashinalarda qo`yilgan masalalarni yechish uchun dasturlash tillaridan foydalanila boshlandi.

EHMning ikkinchi avlodiga quyidagi mashinalar kiradi: Minsk –2, Ryazan, BESM-6, Mir, Nairi, Minsk-22, Minsk-32 va boshqalar.

Ishonchlilik, ixchamlik, ishlatishga qulaylik masalalari EHM elementlari bazasini maqbul tayyorlashning mutlaqo yangi texnologiyasi yaratilishiga sabab bo`ldi. Elektron apparatlarning standart sxemalari va bloklari murakkab strukturali yarim o`tkazgichli monolit kristallar shaklida tayyorlana boshlandi va ular integral mikroxemalar nomini oldi.

1959 yilda Robert Noys (INTEL firmasi asoschisi) bitta plastinada bir nechta tranzistorlarni joylashtirib integral sхеmаlar yoki chiplarni yaratgan. 1968 yilda Burroughs firma tomonidan integral sхеmаlarda ishlaydigan birinchi kompyuterni chiqardi va shuning uchun uchinchi EHMlar avlodi katta integral sxemali deb nomlanadi. Shu yilda amerikalik injener Duglas Endjelbart xozirgi sichqoncha qurilma vazifasini bajaruvchi uskunani yaratdi.

Apparatlar bloklari – mujassamlangan integral sxemalarning sanoatda ishlab chiqarilishi 1960 -1970 yillarda uchinchi avlod EHM ning yaratilishiga olib keldi. Bular jumlasiga sobiq ittifoqda yaratilgan katta va o`rtacha EHMlar (Ural-11, Ural-12, Ural-15 va yagona tizim ES lari) va SM seriyali EHMlar kiradi. Bu mashinalardan eng quvvatlisi hisoblangan EHM ES-1060 sekundiga 1,5 mln. amalni bajarar edi. ES EHMning operativ xotirasi yuzlab kilobayt va megabayt bilan o`lchanadi. Uchinchi avlod EHMlarni joylashtirish uchun maxsus jihozlangan mashina zallari talab qilinar edi.

1970 yildan boshlab INTEL firmasi xotiraning integral sxemalarni chiqara boshladi. Shu firmada ishlagan Marshian Edvard Xoff shu yilda mikroprosessorni kashf etgan (bitta kremniy chipda bir nechta integral sxemalarni joylashtirdi). Katta integral sxemalarning paydo bo`lishi sonli axborotlarni qayta ishlab chiqadigan dastur asosida boshqariladigan qurilmalar – mikroprotsessorlarning yaratilishiga olib keldi. Sanoatda 1970 yillarda mikroprotsessorlar asosida to`rtinchi avlod mashinalari – mikro EHMlar ishlab chiqarila boshlandi. To`rtinchi avlod EHM lari kichik integral sxemali avlod deb nomlanadi. To`rtinchi avlod mashinalari tarkibiga sobiq ittifoqda yaratilgan ELBRUS-2, M-10 EHMlari va hozirgi zamon shaxsiy kompyuterlari ham mansub. Mikrokompyuterlar qurilmalarining boshqarish qurilmasi, bitta katta integral sxemalar tarzida ishlanganligi uchun ularning tashqi qurilmalari uncha katta emasligi, ishlash tezligi va bahosi arzonligi bilan ajralib turadi.

Mikroelektronikaning yutuqlari asosida shaxsiy elektron hisoblash mashinalari (ShEHM) yaratildi. Arzon, kichik hajimdagi avtonom mikroprotsessorli hisoblash sistemasi ShEHMlarining ommaviy qo`llanilishi ko`plab dasturli vositalar, ya’ni amaliy dasturlar paketi, operatsion tizimlar, translyatorlar va boshqalarni yaratishga olib keldi.

1973 yildan boshlab EHM tarixining yangi sahifasi, personal kompyuterlar sahifasi boshlandi. Shu yilda fransiyadagi Truong Trong Ti firma tomonidan birinchi personal kompyuter yaratildi. Shu bilan birga 1973 yilda dunyoga taniqli XEROX firma tomonidan Alto nomli shaxsiy kompyuter yaratilgan. Ushbu kompyuterda birinchi bo`lib fayllar va dasturlarni oynalar ko’rinishda ochish prinsipi qo`llanilgan.

1977 yilda Apple Computer firma tomonidan Apple-II nomli shaxsiy kompyuterlar ommaviy ravishda chiqarila boshlagan. Ushbu kompyuterlar plastmass korpus, klaviatura va displeyga ega bo`lgan.

1980 yilda Osborne Computer firma birinchi portativ kompyuterlarni chiqara boshladi. Ushbu kompter og`irligi 11 kg, juda kichkina hajmga ega bo`lgan va narxi atigi 1795 dollar bo`lgan.

1981 yildan boshlab IBM (International Business Machines) firmasi tomonidan personal kompyuterlar seriyalab chiqara boshlandi va butun dunyoga sotila boshlandi. Shundan beri kompyuter xayotimizda mustahkam joylashib, axborotni qayta ishlashning eng zamonaviy vositasiga aylandi va butun dunyoga taniqli bo`ldi. Shuning uchun personal kompyuterlar standarti shu kompyuter nomi bilan nomlanadi - IBM PC (personal computer).

Ayni vaqtda beshinchi avlod EHM lari ustida ish olib borilayapti. Ushbu avlod mashinalari oddiy so`zni “tushunadigan”, rasmlarni “ko`ra oladigan”, tovushlarni “eshita oladigan”, sekundiga 1 mlrd. atrofida amal bajara oladigan va katta hajmdagi xotiraga ega bo`lgan holda ixcham bo`lishi kerak.

EHM hisoblashlarni ko`p karra takrorlash, ko`p sonli variantlar orasidan berilgan alomatlar bo`yicha eng yaxshi variantlarni tanlash, amalda cheklanmagan hajimdagi axborotni saqlash va ular orasidan kerakli ma’lumotlarni tez topish xususiyatiga ega. Bularning hammasi katta hajmdagi hisoblash bilan bog`liq bo`lgan murakkab ilmiy – texnik masalalarni hal etish, istalgan ko`lamdagi boshqarishni amalga oshirish, informatsion – izlash sistemalarini yaratish imkonini beradi.

Zamonaviy kompyuterlar bemorlarga tashxis qo`yishga, o`quvchilarni o`qitishda va tegishli konsultatsiya berishda, matnli ma’lumotlarni bir tildan boshqa tilga tarjima qilishga yordam beradi.

Savol va topshiriqlar

1. 
   Informatika so`zi nimani anglatadi va u nimani o`rganadi?
   
2. 
   Informatikaning asosiy vazifasi nimalardan iborat?
   
3. 
   Informatika qanday masalalarni hal qiladi?
   
4. 
   Axborot deb nimaga aytiladi?
   
5. 
   Axborot qanday xossalarga ega bo`lishi kerak?
   
6. 
   Berilganlarning vazifasi nimadan iborat?
   
7. 
   Adekvatlik nima va u necha formada ifodalanadi?
   
8. 
   Axborotni kodlash deganda nimani tushunasiz?
   

1. 
   Aripov M., Haydarov A. Informatika asoslari,O`quv qo`llanma,Toshkеnt, “O’qituvchi” 2002 y.
   
2. 
   Брябрим В.М. Программное обеспечение персональных ЭВМ, M. “Наука”, 1989 г.
   
3. 
   Raxmonqulova S.I. "IBM PC kompyutеrlarida ishlash ", “Sharq”, Toshkеnt, 1996 y.
   
4. 
   Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. M. «Infra-M», 1995 г.