Ebben a részben az informatikai alapfogalmakat megjelenésükkor írjuk le. A definíciószerű leírás arra utal, hogy az adott korosztályban e fogalmakat milyen mélységben érdemes elsajátítani. Fontos azonban megjegyeznünk, hogy ezeket az alapfogalmakat nem szabad közvetlen tananyagként tanítani, főleg nem definíciószerűen.
A jel érzékszerveinkkel vagy műszereinkkel érzékelhető, mérhető jelenség.
Az információ a vevő számára új ismeret.
A nyelv választott egységeihez (gondolatokhoz, szavakhoz, betűkhöz és más jelekhez) rendelt kifejezési formákat kódnak nevezzük. Más szóval a kód a tartalom „megjelenési” formája, ami valamilyen „információhordozón” jelenik meg. A kód összessége alkotja a kódrendszert (kódkészletet).
Általánosítjuk az adó, a vevő és az átvitelt hordozó közeg fogalmát. Mindezek tanításához már bizonyos fizikai ismeretek is szükségesek, melyek egy része a környezetismerettel kapcsolatosan már megvan, egy részüket vállalni lehet az informatika témakörében és egy kisebb részükkel meg kell várni a megfelelő fizikai ismeretek megjelenését.
Az adó többféle jelet használ. E jelek együttese alkotja a jelkészletet. A kibocsátó által küldött jelsorozat az üzenet. Ilyenkor a jeleknek egymáshoz viszonyított szerepük is van, kibocsátásuknak szabályaik alakulnak ki. Ez tehát már egy jelrendszer.
A betűk, számjegyek, egyéb írásjelek kódolása legtöbbször azt jelenti, hogy azokat egy rögzített számú számjegyből álló egész számtartományra képezzük le (pl. ASCII kódrendszer). Léteznek ettől eltérő kód kódrendszerek is.
A dolgokat azzal tudjuk megragadni, hogy megismerjük és megnevezzük a tulajdonságaikat. Ez azt jelenti, hogy rögzítjük a lényegesnek veendő tulajdonságokat, majd a dolgokat osztályozzuk e tulajdonságok „milyensége”, mennyisége alapján. Az egyes dolgok tulajdonságát (tulajdonságait) kifejező érték(ek) az adat.
Az adatot rögzítő (vivő) anyagot, eszközt adathordozónak nevezzük. Minden adathordozóhoz tartozik legalább egy olyan kódrendszer, amely azon technikailag megjeleníthető.
Az adatokat felhasználási céljaink szerint tipizáljuk. A legfontosabb két csoport a szöveges adat és a szám- (numerikus) adat.
Egy adott eszközön szereplő jelek (karakterek) együttese a karakterkészlet.
Első megközelítésben valamilyen feladat elvégzésének lépésenkénti leírása. A lépések elvégzésének sorrendje rögzített. Az egyes lépések maguk is algoritmusok. Az algoritmus egy folyamat véges hosszúságú, de nem szükségképpen véges végrehajtási idejű leírása. Az algoritmizálás feladata, hogy egy összetett cselekvéssort elemi lépések sorozatára bontsunk.
A számítógépet, mint berendezést (fizikai részegységeit együtt) nevezik hardvernek. E berendezés működését szabályozó programok halmaza a szoftver ...
A „hagyományos” számítógépek „mélylélektani” vonása: számjegyvezéreltség, azaz minden adata (és a program utasításai is) számjegyekkel van leírva. Azon számítógépeket hívják analóg számítógépeknek, amelyeknek áramkörei a mennyiségeket folytonos fizikai jelekként ábrázolják, illetve transzformálják.
Vannak a programírásnál alkalmazható (és alkalmazandó) szabványos algoritmikus (szekvencia, alternatíva, ismétlés) és adatstruktúrák (adatok egymás mellérendelése, alternatívája, sokasága)
A strukturált program: a felülről-lefelé tervezéssel, szabványos algoritmikus és adatstruktúrák fölhasználásával készült program.
Véletlenszámok mibenléte, fajtái, és alkalmazásuk játékokban, egyszerű jelenségek (pl. kockadobás), modellezésében (pl. az ún. darázs-modell a statisztikus fizikában).
Amikor két (vagy több) egyed (élőlény, rendszer) üzenetet vált, akkor azt mondjuk, kommunikálnak.
A hagyományos matematikai megközelítés során fölvetendők:
Az elektronikus kommunikáció esetén az üzenetet – technikai okok miatt – át kell alakítani olyan jelekké, amely közvetlenül az ember számára nem érzékelhető. Természetesen a hír vételéhez újra vissza kell alakítani azt. Ezt az oda-visszaalakítást nevezik jelátalakításnak (kódolás, dekódolás).
Az adatmodellezés feladata, hogy feltárja az adatok kapcsolatrendszerét, és kifejlessze azt a képességet, hogy egy adatfeldolgozási problémát több oldalról is át tudjon látni a tanuló.
Program: egy feladatot számítógépen megoldó utasítássorozat. A programot jellegzetes részfeladatok megfogalmazásával viszonylagos önállósággal rendelkező részekre bonthatjuk: eljárásokra, függvényeljárásokra. Ha a részfeladatokra bontás oly módon is megvalósítható, hogy e funkciók együttese más feladatok megoldásánál is változatlanul fölhasználhatók, akkor ún. modulba foglalva elkülöníthetők.
A számítógép külső rendszerekhez kapcsolódó mérési és vezérlési feladatait meg lehet fogalmazni a legkülönfélébb tantárgybeli (fizika, kémia, biológia, sőt ipari) feladatok alapján.
A külső rendszerek szolgáltatta jelek a technika világában sokszor analógok (azaz folytonosak), ami a „számjegyes gondolkozású” (digitális) számítógép számára földolgozhatatlan. Ezért a jelek transzformálására van szükség, amit az ún. A/D átalakító végzi.
A méréssel és a vezérléssel kapcsolatban tudnivaló: a célgép működését különböző erre alkalmas jelekkel programozott időközökben irányítja, tekintet nélkül annak pillanatnyi állapotára.
A szabályozásról: a számítógép fogad és küld adatokat a célgépbe, illetve kimeneti kapujára (portjára). A program értékeli a fogadott adatokat és ezek alapján küldi az irányító adatokat.
A folyamatirányításnak két fő típusa van: a folyamatos, illetve a diszkrét üzemmód.
A modell: a való világ egy önkényesen kiválasztott és lezárt szeletének absztrakciója.
A szimulációs modellekkel egy adott rendszernek a sokféle környezeti hatásra adott előre nehezen vagy egyáltalán nem számítható válaszait vizsgálják.
A modell és a modellezett rendszer vagy jelenség meghatározott szempontból azonos, ekvivalens, ugyanakkor a modell az eredeti rendszernél egyszerűbb, könnyebben kezelhető, gazdaságosabb, szemléletesebb.
A strukturált gondolkodás formális eszközeinek ismerete és azok alkalmazása. Feladatok részekre osztásának, felülről lefelé megoldásának ismerete. A strukturált gondolkodás és a programszerkezet kapcsolata. A strukturált gondolkodás az adatmodellezésben.
A relációs algebra alapjai, relációs adatbázis-kezelés elemei.
  |
 |
 |
A tananyag az ELTESCORM keretrendszerrel készült