Информатика
Раздел 1. Теоретическая информатика
ТЕМА 1.1. ПРЕДМЕТ И СТРУКТУРА ИНФОРМАТИКИ
Появление и развитие информатики
Термин «информатика» возник в 60-ых годах во Франции для названия области, занимающейся автоматизированной обработкой информации с помощью электронных вычислительных машин (ЭВМ). Французский термин Informatigue (информатика) образован путем слияния начала слова information (информация) и конца слова automatigue (автоматика) и означает информационная автоматика или автоматизированная переработка информации. В англоязычных странах этому термину соответствует синоним Computer Science (наука о компьютерной технике).
Выделение информатики как самостоятельной области человеческой деятельности, в первую очередь, связано с развитием компьютерной техники. Причем основная заслуга в этом принадлежит микропроцессорной технике, появление которой в середине 70-ых годов послужило началом “второй электронной революции”. С этого времени элементной базой вычислительной машины становятся интегральные схемы и микропроцессоры, а область, связанная с созданием и использованием компьютеров, получила мощный импульс в своем развитии. Термин «информатика» приобретает новое дыхание и используется не только для отображения достижений компьютерной техники, но и связывается с процессами передачи и обработки информации.
В нашей стране подобная трактовка термина «информатика» утвердилась с момента принятия решения в 1983 г. на сессии годичного собрания Академии Наук СССР об организации нового отделения информатики, вычислительной техники и автоматизации. Информатика трактовалась как “... комплексная научная и инженерная дисциплина, изучающая все аспекты разработки, проектирования, создания, оценки, функционирования основанных на ЭВМ систем переработки информации, их применения и воздействия на различные области социальной практики”.
Информатика в таком понимании нацелена на разработку общих методологических принципов построения информационных моделей. Поэтому методы информатики применимы всюду, где существует возможность описания объекта, явления, процесса и т.п. с помощью информационных моделей.
Часто возникает путаница в понятиях информатики и кибернетики. Поясним сходство и различие этих понятий.
Основная концепция, заложенная Н. Винером в кибернетику, связана с разработкой теории управления сложными динамическими системами в разных областях человеческой деятельности. Кибернетика существует независимо от наличия или отсутствия компьютеров.
Кибернетика - это наука об общих принципах управления в различных системах: технических, биологических, социальных и др.
Информатика занимается изучением процессов преобразования и создания новой информации с более широкой точки зрения, практически не занимаясь задачами управления различными объектами как кибернетика. Поэтому с этой точки зрения может сложиться впечатление об информатике как о более емкой дисциплине, чем кибернетика. Однако, с другой стороны, информатика не занимается решением проблем не связанных с использованием компьютерной техники, что несомненно сужает ее казалось бы обобщающий характер. Между этими двумя дисциплинами провести четкую границу не представляется возможным в связи с ее размытостью и неопределенностью, хотя существует довольно распространенное мнение, что информатика является одним из направлений кибернетики.
Информатика появилась благодаря развитию компьютерной техники, базируется на ней и совершенно немыслима без нее. Кибернетика же развивается сама по себе, строя различные модели управления объектами, хотя и очень активно использует все достижения компьютерной техники. Кибернетика и информатика, внешне очень похожие дисциплины, различаются, скорей всего, в расстановке акцентов:
· в информатике - на свойствах информации и аппаратно-программных средствах ее обработки;
· в кибернетике - на разработке концепций и построения моделей объектов, используя, в частности, информационный подход.
Обобщим опубликованные в литературе по информатике определения в следующем виде:
Информатика - это область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров и их взаимодействием со средой применения.
1.1.2. СТРУКТУРА ИНФОРМАТИКИ
Информатика в широком смысле представляет единство разнообразных отраслей науки, техники и производства, связанных с переработкой информации, главным образом, с помощью компьютеров и телекоммуникационных средств связи во всех сферах человеческой деятельности.
Информатику в узком смысле можно представить состоящую из трех взаимосвязанных частей - технических средств (hardware), программных средств (software), алгоритмических средств (brainware). В свою очередь информатику как в целом, так и каждую ее часть обычно рассматривают с разных позиций (рис.1):
· как отрасль народного хозяйства;
· как фундаментальную науку;
· как прикладную дисциплину.
Информатика как отрасль народного хозяйства состоит из однородной совокупности предприятий разных форм хозяйствования, где занимаются созданием, преобразованием и потреблением информации с помощью компьютерной техники и современной технологии. Специфика и значение информатики как отрасли производства состоит в том, что от нее во многом зависит рост производительности труда в других отраслях народного хозяйства. Более того, для нормального развития этих отраслей производительность труда в самой информатике должна возрастать более высокими темпами, так как в современном обществе информация все чаще выступает как предмет конечного потребления: людям необходима информация о событиях, происходящих в мире, о предметах и явлениях, относящихся к их профессиональной деятельности, о развитии науки и самого общества. Дальнейший рост производительности труда и уровня благосостояния возможен лишь на основе использования новых интеллектуальных средств и человеко-машинных интерфейсов, ориентированных на прием и обработку больших объемов мультимедийной информации (текст, графика, видеоизображение, звук, анимация). При отсутствии достаточных темпов увеличения производительности труда в информатике может произойти существенное замедление роста производительности труда во всем народном хозяйстве. В настоящее время порядка 50% всех рабочих мест в мире поддерживается средствами обработки информации.
Информатика как фундаментальная наука занимается разработкой методологии создания информационного обеспечения процессов управления любыми объектами на базе компьютерных информационных систем. Существует мнение, что одна из главных задач этой науки - выяснение, что такое информационные системы, какое место они занимают, какую должны иметь структуру, как функционируют, какие общие закономерности им свойственны. В Европе можно выделить следующие основные научные направления в области информатики: разработка сетевой структуры, компьютерно-интегрированные производства, экономическая и медицинская информатика, информатика социального страхования и окружающей среды, профессиональные информационные системы.
Цель фундаментальных исследований в информатике - получение обобщенных знаний о любых информационных системах, выявление общих закономерностей их построения и функционирования.
Информатика как прикладная дисциплина занимается:
· изучением закономерностей в информационных процессах (накопление, переработка, распространение);
· созданием информационных моделей коммуникаций в различных областях человеческой деятельности;
· разработкой информационных систем и технологий в конкретных областях и выработкой рекомендаций относительно их жизненного цикла: для этапов проектирования и разработки систем, их производства, функционирования и т.д.
Рис. 1. Структура информатики
Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации и их использования в организации технологического процесса переработки информации.
Задачи информатики состоят в следующем:
· исследование информационных процессов любой природы;
· разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов;
· решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.
Информатика существует не сама по себе, а является комплексной научно-технической дисциплиной, предназначенной для создания новой информационной техники и технологии для решения проблем в других областях. Она предоставляет методы и средства исследования другим областям, даже таким, где считается невозможным применение количественных методов из-за неформализуемости процессов и явлений. Особенно следует выделить в информатике методы математического моделирования и методы распознавания образов, практическая реализация которых стала возможной благодаря достижениям компьютерной техники.
Комплекс индустрии информатики станет ведущим в информационном обществе. Тенденция ко все большей информированности в обществе в существенной степени зависит от прогресса информатики как единства науки, техники и производства.
Выводы
Представление об информатике может быть сформировано с трех позиций: как о многогранной отрасли, как о фундаментальной науке, как о прикладной дисциплине.
Информатика как учебный предмет предназначена для изучения информационных процессов. Для этой цели изучаются и используются последние достижения в области компьютерной индустрии, современные компьютерные информационные технологии.
Вопросы для самопроверки
1. Как возникло направление «информатика»?
2. Расскажите об информатике как об отрасли. Цели, задачи.
3. Расскажите об информатике как о науке. Цели, задачи.
4. Расскажите об информатике как о прикладной дисциплине. Цели, задачи.
5. В чем состоят задачи информатики?
Библиография
1. Ершов А.П. Информатика: предмет и понятие / В сб. Кибернетика. Становление информатики.- М.:Наука, 1986.
2. Макарова Н.В., Степанов А.Г. Информатика в системе непрерывного образования. – СПб: Изд-во Политехн. ун-та, 2005.
3. Юсупов Р.М., Заболотский В.П. Научно-методологические основы информатизации. –СПб.: Наука,2000
