Informatika asoslari

• Informatika ma'lumot va ularni qayta ishlash haqidagi fan hisoblanadi.

Informatika sohalari

• Nazariy informatika: Hisoblashning mavhum asoslari, algoritmlar va ma'lumotlar tuzilmalarini o'rganadi.
• Amaliy informatika: Informatikaning amaliyotda real muammolarni hal qilishda qo'llanilishiga qaratilgan.
• Hisoblash texnikasi: Kompyuter tizimlarining apparat va dasturiy ta'minot jihatlarini o'rganadi.
• Axborot tizimlari: Ma'lumotlarni yig'ish, saqlash, qayta ishlash va tarqatish uchun tizimlarni loyihalashtirish, ishlab chiqish va boshqarish bilan shug'ullanadi.
• Sun'iy intellekt: Odatda inson intellektini talab qiladigan vazifalarni bajarishga qodir tizimlarni yaratishni maqsad qiladi.

Asosiy tushunchalar

• Ma'lumot: Qabul qiluvchi uchun ma'lum bir qiymatga ega bo'lgan ma'noli shaklga qayta ishlangan ma'lumotlar.
• Ma'lumotlar: Ma'lum bir mazmunga ega bo'lgan yozib olingan belgilari to'plami.
• Algoritm: Muammoni hal qilishga olib keladigan qadamlar ketma-ketligi.
• Dastur: Kompyuter tomonidan bajarilishi mumkin bo'lgan dasturlash tilidagi algoritmning amalga oshirilishi.
• Apparat ta'minoti: Kompyuter tizimining jismoniy komponentlari (masalan, protsessor, xotira, qattiq disk).
• Dasturiy ta'minot: Kompyuterga ma'lum vazifalarni bajarishga imkon beradigan dasturlar va ma'lumotlar.
• Ma'lumotlar tuzilmasi: Kompyuter xotirasida ma'lumotlarni tashkil qilish va saqlash usuli, bu samarali kirish va qayta ishlash imkonini beradi.

Algoritmlar

• Algoritm - bu ma'lum bir muammoni hal qilishga olib keladigan aniq tartib.
• Algoritmning xususiyatlari:
  • Cheklilik: Algoritm cheklangan qadamlardan so'ng tugashi kerak.
  • Determinizm: Algoritmning har bir qadami aniq belgilanishi kerak.
  • Natijaviylik: Algoritm muammoning to'g'ri yechimiga olib kelishi kerak.
  • Umumiylik: Algoritm turli xil kiritish ma'lumotlari uchun qo'llanilishi kerak.
• Algoritmni ifodalash usullari:
  • So'z bilan tavsiflash: Algoritmni tabiiy tilda tavsiflash.
  • Blok-sxema: Standartlashtirilgan belgilar yordamida algoritmni grafik ko'rinishda ifodalash.
  • Pсевdсod: Dasturlash tiliga o'xshash algoritmning norasmiy yozuvi.
  • Dasturlash tili: Algoritmni kompyuter tushunadigan tilda yozish.
• Asosiy algoritmlar:
  • Saralash: Massivdagi elementlarni ma'lum bir mezon bo'yicha tartiblash.
    • Pufakchali saralash (Bubble Sort)
    • Kiritish bilan saralash (Insertion Sort)
    • Tanlash bilan saralash (Selection Sort)
    • Tezkor saralash (Quick Sort)
    • Birlashtirib saralash (Merge Sort)
  • Qidiruv: Elementlar to'plamida berilgan xususiyatga ega elementni topish.
    • Chiziqli qidiruv
    • Binar qidiruv

Dasturlash tillari

• Dasturlash tili - dasturlarni yozish uchun ishlatiladigan rasmiy til.
• Dasturlash tillarining turlari:
  • Past darajadagi:
    • Assembler: Apparat ta'minoti bilan chambarchas bog'langan mashina kodining ramziy yozuvi.
  • Yuqori darajadagi:
    • Imperativ: Dastur bajarilishi kerak bo'lgan buyruqlar ketma-ketligini belgilaydi (masalan, C, Pascal, Fortran).
    • Ob'ektga yo'naltirilgan: Dastur ma'lumotlar va usullarni o'z ichiga olgan ob'ektlarga tuzilgan (masalan, Java, C++, C#, Python).
    • Deklarativ: Dastur nimani hisoblash kerakligini belgilaydi, qanday qilib emas (masalan, Prolog, SQL).
• Dasturiy ta'minotni ishlab chiqish:
  • Muammoni tahlil qilish: Dasturga bo'lgan talablarni aniqlash.
  • Algoritmni loyihalash: Muammoni hal qilish uchun qadamlar ketma-ketligini yaratish.
  • Amalga oshirish: Algoritmni dasturlash tilida yozish.
  • Sinovdan o'tkazish: Dasturning to'g'riligini tekshirish.
  • Disk raskadrovka: Dasturdagi xatolarni tuzatish.
  • Hujjatlarni tuzish: Dasturning tavsifini yaratish.
• Kompilyatsiya va interpretatsiya:
  • Kompilyatsiya: Ishga tushirishdan oldin butun dasturni mashina kodiga tarjima qilish.
  • Interpretatsiya: Dasturni satr-ma-satr tarjima qilish va ishga tushirish vaqtida bajarish.

Ma'lumotlar tuzilmalari

• Ma'lumotlar tuzilmasi - kompyuter xotirasida ma'lumotlarni tashkil qilish va saqlash usuli.
• Asosiy ma'lumotlar tuzilmalari:
  • Massiv: Bir xil turdagi elementlarning tartiblangan to'plami, elementlarga indeks orqali kirish.
  • Ro'yxat: Har bir element keyingi elementga havola qiladigan elementlarning chiziqli to'plami.
    • Bir tomonlama ro'yxat
    • Ikki tomonlama ro'yxat
    • Doiraviy ro'yxat
  • Stek (Stack): LIFO (Last-In, First-Out) turidagi ma'lumotlar tuzilmasi.
  • Navbat (Queue): FIFO (First-In, First-Out) turidagi ma'lumotlar tuzilmasi.
  • Daraxt: Har bir tugunning ota-onasi (ildizdan tashqari) va nol yoki undan ko'p farzandi bo'lgan ierarxik ma'lumotlar tuzilmasi.
    • Binar daraxt
    • Qidiruv daraxti
  • Graf: Tugunlar (uchlar) va tugunlarni bog'laydigan qirralar to'plami.
    • Yo'naltirilgan graf
    • Yo'naltirilmagan graf

Kompyuter tarmoqlari

• Kompyuter tarmog'i - resurslarni almashish va ular o'rtasida aloqa qilish imkonini beradigan o'zaro bog'langan kompyuterlar va qurilmalar tizimi.
• Kompyuter tarmoqlari turlari:
  • LAN (Local Area Network): Cheklangan maydonda (masalan, uy, ofis) qurilmalarni bog'laydigan mahalliy tarmoq.
  • WAN (Wide Area Network): Katta hududlarni qamrab oluvchi keng tarmoq (masalan, internet).
  • MAN (Metropolitan Area Network): Shahar ichidagi qurilmalarni bog'laydigan metropoliten tarmoq.
• Tarmoq topologiyalari:
  • Shinaviy (Bus): Barcha qurilmalar bitta aloqa kanaliga ulangan.
  • Halqali (Ring): Qurilmalar halqa shaklida ulangan, ma'lumotlar halqa atrofida aylanadi.
  • Yulduzsimon (Star): Barcha qurilmalar markaziy tugunga ulangan (masalan, kommutator).
  • Daraxtsimon (Tree): Qurilmalar shoxlarga joylashtirilgan ierarxik tuzilma.
  • To'rsimon (Mesh): Har bir qurilma bir nechta boshqa qurilmalarga ulangan.
• Internet: Dunyo bo'ylab millionlab qurilmalarni bog'laydigan global kompyuter tarmog'i.
• Protokollar: Tarmoqdagi aloqa uchun qoidalar to'plami (masalan, TCP/IP, HTTP, SMTP).

Ma'lumotlar bazalari

• Ma'lumotlar bazasi - kompyuter tizimidan elektron tarzda saqlanadigan va foydalanish mumkin bo'lgan tashkil etilgan ma'lumotlar to'plami.
• Relyatsion ma'lumotlar bazalari: Ma'lumotlar qatorlar (yozuvlar) va ustunlar (atributlar) bilan jadvallarda saqlanadi.
  • SQL (Structured Query Language): Relyatsion ma'lumotlar bazalari bilan ishlash uchun til.
• NoSQL ma'lumotlar bazalari: Relyatsion modeldan foydalanmaydigan ma'lumotlar bazalari (masalan, MongoDB, Cassandra).
• Ma'lumotlar bazasini boshqarish tizimlari (DBMS): Ma'lumotlar bazalarini yaratish, boshqarish va ularga kirish imkonini beradigan dasturiy ta'minot.
• Normallashtirish: Ma'lumotlar bazasida ma'lumotlarni ortiqchalikni kamaytirish va ma'lumotlar izchilligini ta'minlash uchun tashkil etish jarayoni.

Operatsion tizimlar

• Operatsion tizim (OT) - kompyuterning apparat ta'minotini boshqaradigan va ilovalarni ishga tushirish uchun muhitni ta'minlaydigan dasturiy ta'minot.
• Operatsion tizimning vazifalari:
  • Jarayonlarni boshqarish: Dasturlarni ishga tushirish va tugatishni boshqarish.
  • Xotirani boshqarish: Jarayonlar uchun xotirani ajratish va ozod qilish.
  • Fayl tizimini boshqarish: Fayllar va kataloglarni tashkil qilish va ularga kirish.
  • Kiritish-chiqarish qurilmalarini boshqarish: Apparat qurilmalari bilan aloqa qilish.
  • Foydalanuvchi interfeysi: Foydalanuvchi va kompyuter o'rtasida o'zaro aloqani ta'minlash.
• Operatsion tizimlar turlari:
  • Windows
  • macOS
  • Linux
  • Android
  • iOS

Ma'lumotlar xavfsizligi

• Ma'lumotlar xavfsizligi - ma'lumotni ruxsatsiz kirishdan, o'zgartirishdan, yo'q qilishdan yoki oshkor qilishdan himoya qilishni o'z ichiga oladi.
• Xavfsizlikning asosiy tamoyillari:
  • Maxfiylik (Confidentiality): Ma'lumot faqat vakolatli shaxslar uchun mavjud bo'lishini ta'minlash.
  • Butunlik (Integrity): Ma'lumotning aniq va to'liq bo'lishini va ruxsatsiz o'zgartirilmaganligini ta'minlash.
  • Mavjudlik (Availability): Ma'lumot vakolatli foydalanuvchilarga kerak bo'lganda mavjud bo'lishini ta'minlash.
• Ma'lumotlar xavfsizligiga tahdidlar:
  • Zararli dasturlar (viruslar, troyan otlari, qurtlar)
  • Fishing
  • Ijtimoiy muhandislik
  • Qo'pol kuch bilan hujumlar
  • DDoS hujumlari
• Xavfsizlik choralari:
  • Antivirus dasturiy ta'minoti
  • Brandmauer
  • Kuchli parollar
  • Muntazam dasturiy ta'minot yangilanishlari
  • Ma'lumotlarni zaxiralash
  • Shifrlash
  • Ikki faktorli identifikatsiya
  • Foydalanuvchilarni o'qitish

Sun'iy intellekt

• Sun'iy intellekt (SI) - odatda inson intellektini talab qiladigan vazifalarni bajarishga qodir aqlli tizimlarni ishlab chiqish bilan shug'ullanadigan informatika sohasi.
• Sun'iy intellekt sohalari:
  • Mashinaviy o'rganish (Machine Learning): Dasturlashsiz ma'lumotlardan o'rganish.
    • O'qituvchi bilan o'rganish (Supervised Learning)
    • O'qituvchisiz o'rganish (Unsupervised Learning)
    • Kuchaytirish orqali o'rganish (Reinforcement Learning)
  • Tabiiy tilni qayta ishlash (Natural Language Processing): Inson tilini tushunish va yaratish.
  • Tasvirni aniqlash (Computer Vision): Tasvirlarni tushunish va tahlil qilish.
  • Robototexnika: Robotlarni loyihalash va qurish.
  • Ekspert tizimlar: Ma'lum sohada ekspertning qaror qabul qilish qobiliyatini simulyatsiya qiladigan tizimlar.
• Sun'iy intellektning qo'llanilishi:
  • Virtual yordamchilar (masalan, Siri, Alexa)
  • Chatbotlar
  • Tavsiya tizimlari
  • Avtonom transport vositalari
  • Tibbiyotda tashxis qo'yish
  • Moliyaviy bozorlarni bashorat qilish

Informatika - bu axborot va uni qayta ishlash haqidagi fan. Uning sohalari nazariy informatika, amaliy informatika, hisoblash texnikasi, axborot tizimlari va sun'iy intellektni o'z ichiga oladi. Asosiy tushunchalar axborot, ma'lumotlar, algoritm va dastur.