Теория информатики

Информатика как наука

Раздел: 
Информатика как наука
Номер темы: 
1

Формирование информатики как науки происходило в XX веке, что было связано с развитием вычислительной техники.

Само понятие информатики возникло где-то в 60-х гг. во Франции. Так решили назвать область знаний, изучающую применение электронных вычислительных машин для автоматизации обработки информации. Слово информатика образовано путем слияния французских слов информация и автоматика. В англоязычных странах вместо «информатики» часто используют термин «computer science» (компьютерная наука).

Хотя термины "информатика" и "компьютерная наука" можно считать аналогичными, второй появился раньше, примерно в начале 40-х годов XX века. На тот момент компьютерная наука представляла собой объединение возможностей электронно-вычислительных машин, математической логики и теории алгоритмов. В дальнейшем в компьютерной науке появлялись новые направления, что было обусловлено усовершенствованием ЭВМ.

Отсюда следует, что появление информатики неразрывно связано с существованием компьютерной техники. Хотя вычислительные машины существовали и до 70-80-х годов, их относительно массовое распространение пришлось именно на эти годы. Именно в это время заговорили и об информатике как о научной дисциплине.

Изначально компьютер был инструментом для автоматизации трудоемких вычислений. Однако постепенно эволюционировал в инструмент для работы фактически с любой информацией, а не только числовой. Получая исходную информацию в виде чисел, таблиц, изображений, текстов программное обеспечение вычислительных машин способно преобразовывать ее в другую информацию, а также сохранять и передавать в той или иной форме.

Наука информатика стала заниматься разработкой информационных моделей объектов реального мира, для которых вообще можно создать информационную модель. Т.к. материальный мир весьма разнообразен, то и объекты изучения информатики также очень разнообразны. В связи с этим информатика – очень разнородная наука, что затрудняет ее однозначное определение.

В свое время Е.П. Ершов определил информатику так:

Информатика - это находящаяся в процессе становления наука, изучающая законы и методы накопления, передачи и обработки информации с помощью ЭВМ, а также область человеческой деятельности, связанная с применением ЭВМ.

Можно предположить, что теоретическая информатика – это наука, возможно до сих пор, находящаяся в становлении и развитии.

Информатика тесно связана с математикой, т.к. опирается на ее достижения. Это объясняется тем, что объекты естественных и технических наук, а также социальные явления можно описать с помощью понятий математики – функций, систем уравнений, неравенств и др. При этом предмет изучения информатики – информация – общенаучное и социальное понятие.

По-сути задачей информатики является изучение способов использования научных и технических достижений для той или иной обработки информации. Цивилизация в XX веке пришла к тому рубежу накопленной информации, что возникли проблемы ее хранения, использования, доступа, передачи и др. На все эти вопросы призвана ответить наука информатика.

Схема "Информатика как наука"

В настоящее время активно протекают процессы, связанные с переводом информации, накопленной цивилизацией, в электронный вид. Можно ожидать, что многие вещи, к которым мы привыкли в реальном мире, в скором времени обретут электронную форму существования.

Изображения, использованные в статье

История развития информатики

Раздел: 
Информатика как наука
Номер темы: 
2

Информатика как наука стала развиваться с середины прошлого столетия, что связано с появлением ЭВМ и начавшейся компьютерной революцией. Появление вычислительных машин в 1950-е гг. создало для информатики необходимую аппаратную поддержку, т.е. благоприятную среду для ее развития как науки. Всю историю информатики принято подразделять на два больших этапа: предысторию и историю.

Предыстория информатики такая же древняя, как и история развития человеческого общества. В предыстории также выделяют (весьма приближенно) ряд этапов. Каждый из них характеризуется резким возрастанием, по сравнению с предыдущим этапом, возможностей хранения, передачи и обработки информации.

Начальный этап предыстории информатики – освоение человеком развитой устной речи. Членораздельная речь, язык стали специфическим социальным средством хранения и передачи информации.

Второй этап – возникновение письменности. На этом этапе резко возросли возможности хранения информации. Человек получил искусственную внешнюю память. Организация почтовых служб позволила использовать письменность и как средство передачи информации. Кроме того, возникновение письменности было необходимым условием для начала развития наук (вспомним, например, Древнюю Грецию). С этим же этапом, по всей видимости, связано и возникновение понятия «натуральное число». Все народы, обладавшие письменностью, владели понятием числа и пользовались той или иной системой счисления.

Третий этап – книгопечатание. Его можно смело назвать первой информационной технологией. Воспроизведение информации было поставлено на поток, на промышленную основу. По сравнению с предыдущим на этом этапе не столько увеличивалась возможность хранения информации (хотя и здесь был выигрыш: письменный источник – это часто один-единственный экземпляр, печатная книга – это целый тираж экземпляров, а следовательно, и малая вероятность потери информации при хранении), сколько повысилась доступность информации и точность ее воспроизведения.

Четвертый (последний) этап предыстории информатики связан с успехами точных наук (прежде всего математики и физики) и начинающейся научно-технической революцией. Этот этап характеризуется возникновением таких мощных средств связи, как радио, телефон и телеграф, а позднее и телевидение. Появились новые возможности получения и хранения информации – фотография и кино. К ним очень важно добавить разработку методов записи информации на магнитные носители (магнитные ленты, диски).
Этапы предыстории информатики

С разработкой первых ЭВМ принято связывать возникновение информатики как науки, начало ее истории. Для такой привязки имеется несколько причин. Во-первых, сам термин «информатика» появился благодаря развитию вычислительной техники, и поначалу под ним понималась наука о вычислениях (первые ЭВМ большей частью использовались для проведения числовых расчетов). Во-вторых, выделению информатики в отдельную науку способствовало такое важное свойство современной вычислительной техники, как единая форма представления обрабатываемой и хранимой информации. Вся информация, вне зависимости от ее вида, хранится и обрабатывается на ЭВМ в двоичной форме. Так получилось, что компьютер в одной системе объединил хранение и обработку числовой, текстовой (символьной) и аудиовизуальной (звук, изображение) информации. В этом состояла инициирующая роль вычислительной техники при возникновении и оформлении новой науки.

На сегодняшний день информатика представляет собой комплексную научно-техническую дисциплину. Под этим названием объединен довольно обширный комплекс наук, таких, как кибернетика, системотехника, программирование, моделирование и др. Каждая из них занимается изучением одного из аспектов понятия информатики. Учеными прилагаются интенсивные усилия по сближению наук, составляющих информатику. Однако процесс их сближения идет довольно медленно, и создание единой и всеохватывающей науки об информации представляется делом будущего.

Изображения, использованные в статье

Кибернетика и управление

Раздел: 
Информатика как наука
Номер темы: 
3

Основы кибернетики были заложены трудами по математической логике американского математика Норберта Винера, опубликованными в 1948 г.

Кибернетика – это наука об общих принципах управления в различных системах: технических, биологических, социальных и др. Управление является центральным понятием кибернетики, и оно пронизывает все сферы деятельности человека и общества.

Часто возникает путаница в понятиях "информатика" и "кибернетика". Существует спорное мнение, что информатика является одним из направлений кибернетики.

Информатика появилась благодаря развитию компьютерной техники, базируется на ней и без нее немыслима. Кибернетика же развивается сама по себе, строя различные модели управления объектами, хотя и очень активно использует все достижения компьютерной техники.

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.

Информатика занимается изучением процессов преобразования и создания новой информации более широко. Поэтому 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.

Можно сказать, что кибернетика и информатика различаются в расстановке акцентов. Если в информатике важны свойства информации и аппаратно-программные средствах ее обработки, то в кибернетике – это разработка концепций и построение моделей управления. Информатика и кибернетика – разные науки, сферы деятельности которых, однако, сильно пересекаются.

Управление – это целенаправленная организация того или иного процесса, протекающего в системе.

Процесс управления – это информационный процесс, который включает в себя сбор информации, ее переработку и анализ, принятие решений, выработку управляющих воздействий и их доведение до объектов управления.

Каждая фаза процесса управления протекает во взаимодействии с окружающей средой при воздействии разного рода помех.

Через объект управления проходят в основном материальные потоки и в значительно меньшей степени – информационные; в то же самое время через управляющий орган проходят только информационные потоки. Именно поэтому процесс управления является информационным процессом, а все люди, занятые в сфере управления, имеют дело только с информацией.

Из чего состоит информатика

Раздел: 
Информатика как наука
Номер темы: 
4

Информатика – это очень обширная наука. Она включает в себя различные научные направления, разработку технологий, изучение техники и производства. Единственное, что привязывает все эти различные области окружающего мира к информатике – это обработка любой информации с помощью вычислительной техники.

В информатике можно выделить несколько различных направлений. Вот основные:

С другой стороны, у информатики, помимо теоретического, есть и практическое значение. Информатика – это не только наука, но и сфера деятельности людей, прикладная дисциплина, имеющая широкое практическое применение. Например, существуют организации, занимающиеся производством компьютерной техники и программного обеспечения.

Особую роль информатике придает ее влияние на все отрасли производства. Развитие информатики и внедрение ее достижений позволяет увеличивать производительность труда.

Увеличение влияния информатики на все сферы жизни человека также связано с тем, что мы живем в информационном обществе и с каждым годом «потребляем» все больше информации.

Если смотреть на информатику как теоретическую науку, то можно увидеть, что она занимается

Теоретическая информатика выявляет и исследует общее во всех информационных системах.

Прикладная информатика, в частности, занимается тем, что разрабатывает конкретные информационные системы для различных областей деятельности.

Так или иначе, информатика разрабатывает методы и средства по обработке различной информации. Отсюда вытекают ее задачи:

Итак, информатика – это комплексная научно-техническая наука, которая создает новые оборудование и технологии для решения информационных и управленческих задач в других областях. От информатики зависит прогресс во всех сферах общества.

Понятие об информационном обществе

Раздел: 
Информатика как наука
Номер темы: 
5

Информация настолько важна, что в историческом развитии общества выделяют так называемые информационные революции, при наступлении которых человечество поднималось на новый уровень, обретало новые свойства. Так, например, первая информационная революция ознаменовалась появлением письменности, вторая – книгопечатания, третья дала человечеству электричество, а четвертая – компьютер. После каждого такого нововведения информационные обмены в обществе, так или иначе, менялись.

Появление вычислительной техники позволило обрабатывать информацию намного эффективнее и быстрее. Появление глобальной сети Интернет невероятно ускорило информационный обмен.

Начали появляться специальные технические средства по обработке информации, разрабатываться методы и технологии по организации знаний и даже их появлению.

Особую роль стали играть телекоммуникации и средства связи. Компьютерные сети стали обычным способом распространения информации.

Все вышеперечисленное не может не сказаться на человеческом обществе. Знания стали ценностью, потребность в которых все время растет. Поэтому появляются новые способы их получения.

Сегодняшнее общество – это информационное общество, в котором можно выделить ряд особенностей, самая главная из которых – это использование информации почти во всех сферах жизни. Так же следует отметить постоянное увеличение автоматизации производства.

Считается, что информационное общество – это изменение не только в производстве, но и в мировоззрении людей. Увеличивается роль умственного труда, люди начинают больше потреблять информации, чем материальных ресурсов. Важным свойством человека становится способность к творчеству. Развитие информационного общества приведет к тому, что большинство населения будет занято получением, хранением и обработкой информации. Материальное производство будет возложено на машины.

В информационном обществе существует ряд опасностей. Например, информационный стресс, обусловленной информационной лавиной. Не каждый человек способен грамотно ориентироваться в обилии информации, отсекать информационный мусор и выявлять знания как высшую форму информации. Как результат на сознание человека возрастет влияние средств массовой информации. С развитием различного рода электронных устройств появляется угроза неприкосновенности частной жизни.

Информационное общество предрасполагает к появлению единой цивилизации, поэтому каждый человек должен иметь возможность доступа к информационным ресурсам.

Информационное общество характеризуется следующими основными признаками:

Если предшествующие этапы развития человечества длились каждый около трех веков, то ученые прогнозируют, что информационный этап продлится значительно меньше. Срок его существования ограничится, вероятно, сотней лет. Это означает, что большинство регионов мира войдут в развитое информационное общество в XXI в. и тогда же начнется переход к постинформационному обществу.

Таким образом, информационное общество – это общество, структуры, техническая база и человеческий потенциал которого приспособлены для оптимального превращения знаний в информационный ресурс и переработки последнего с целью перевода его пассивных форм (книги, статьи и т.п.) в активные (модели, алгоритмы, программы, проекты). Но особое значение для активизации информационного потенциала общества имеет создание современных баз знаний. Это достигается за счет качественного преобразования традиционных баз данных (БД), рожденных ранними поколениями ЭВМ в базы знаний (БЗ).

Понятие информатизации. Роль информатизации в развитии общества

Раздел: 
Информатика как наука
Номер темы: 
6

Чем человек или группа людей легче и эффективней оперируют информацией, тем успешней развивается их деятельность. Это современная тенденция. Поэтому большинство видов деятельности должны начинаться со сбора и анализа информации, нахождению оптимальных решений планируемых задач, формированию творческого подхода.

Ситуация осложняется тем, что где-то во второй половине XX века цивилизация начала испытывать информационный бум, количество информации резко возросло, ориентироваться в ней человеку стало достаточно трудно.

Возрос документооборот, количество печатных изданий, стали доступны данные из разных сфер человеческой деятельности. В результате умственная нагрузка на человека возросла. Кроме того, появились большие объемы информационного мусора, увеличивающие эту нагрузку. Начали вырисовываться такие проблемы как сокрытие информации, с одной стороны, и ее беспрепятственное распространение, с другой.

Возникла проблема, когда люди не могут в полной мере воспользоваться накопленным огромным количеством данных из-за своих ограниченных возможностей. Такая ситуация приводит к информационному кризису, и перед человечеством появляется задача выхода из него.
Несмотря на то, что компьютеры и вычислительные сети сами в большой степени поспособствовали информационному кризису, они легли в основу так называемой информатизации общества. Информатизация общества – это процесс, затрагивающий все сферы общества (социальную, экономическую, техническую и научную) и направленный на создание лучших условий для удовлетворения информационных потребностей всех видов организации и людей.

Информатизация была отмечена в первую очередь в странах Запада и США, а также в Японии (60-80-е годы XX века). Производству требовалось информационно обслуживание, направленное на обработку большого количества информации.

Информатизация стала возможной благодаря появлению компьютеров, которые представляют собой универсальное средство для работы с информацией и обеспечивают широкие возможности для коммуникации. Социальный прогресс на сегодняшний день не возможен без информатизации, а, следовательно, и без компьютеров. Поэтому часто говорят о компьютеризации общества, где особое место уделяют развитию и внедрению вычислительных машин. Однако информатизация общества – это не то же самое, что компьютеризация общества. При информатизации на первый план выходит комплекс мероприятий, целью которых является использование знания и данных во всех сферах цивилизации. Поэтому информатизация – это более широкое понятие, чем компьютеризация. Информатизация – это как бы надстроечный процесс, происходящий на базе компьютеризации, процесс формирования новой, автоматизированной среды зарождения знаний, их переработки, распространения и превращения в силу, в материальный фактор.

Появление компьютеров и сетей оказало влияние на производительность труда. Поэтому во многих странах мира уделяется особое внимание процессу информатизации, т.к. ее игнорирование может привести к потере рынков труда и сбыта, резкому снижению конкурентоспособности страны.

На государственном уровне могут приниматься такие решения как увеличение инвестиций в исследования, улучшение образования, повышение качества труда и т.п.
Особое внимание информационным технологиям уделяют еще и потому, что они лежат в основе развития всех других отраслей.

Развитие информатизации может потребовать от государства отказа от стремления во чтобы то ни стало обеспечить экономический рост страны, активное внедрение наукоемких технологий, развитие новых форм инфраструктуры, использование научных достижений, затрат значительных средств на информатизацию.

Говоря о сегодняшнем дне, отмечают переход общества от индустриального к информационному типу, где главными ценностями становятся знания, а не материальные ресурсы.

При этом следует помнить, что бездумная и слишком активная информатизация общества может привести к социальному регрессу, подорвав устоявшиеся веками коммуникационные связи. Поэтому следует уделять внимание и информационной культуре, т.е. умению работать с информацией и техникой, осуществляющей ее обработку.

Альтернативы информатизации нет. Это объективный этап социального прогресса во всех областях, прежде всего в экономике, управлении, науке и технологии.

К первоочередным проблемам информатизации следует отнести психологическую проблему готовности населения к переходу в информационное общество. Этот переход в настоящее время затрудняется низким уровнем информационной культуры населения, недостаточной компьютерной грамотностью, а отсюда и низкими информационными потребностями и отсутствием желания их развивать. Наблюдается невосприимчивость экономики к достижениям в инфосфере.