Структура современной информатики

Информатика как наука и вид практической деятельности

Информатика появилась с развитием вычислительной техники, компьютерных систем и сетей. В истоках лежит кибернетика, хотя в настоящее время информатика гораздо шире кибернетики. Эти науки разные с некоторыми общими взаимопроникновениями.

Теоретическая информатика (теоретические основы информатики) – наука молодая, не вполне сложившаяся, устоявшаяся. Эта наука математизированная: сюда входят различные разделы математики, теория автоматов, теория алгоритмов, математическая логика, теория формальных языков и грамматик, реляционная алгебра, теория кодирования и др.

Основные задачи ТОИ:

  • Методами точного анализа ответить на основные вопросы связанные с информацией. Например, вопрос о количестве информации, содержащемся в данной информационной системе (понятие объема).
  • Способы упаковки информации.
  • Способы передачи, обработки и приема информации без помех.
  • Вопросы существования алгоритмов преобразования информации.
  • Вопросы математического моделирования и т.д.

Таким образом, требуется серьезная математическая база.

История возникновения термина «информатика»

В англоязычном обществе употреблялось понятие «Computer Science». Чуть позже примерно 30 лет назад (на рубеже 60-70гг) французы ввели понятие «Informatique». В русском языке «Информатика» использовалась лишь в смысле информационно-аналитической деятельности связанной с научной (печатной) литературой.

В истоках понятия «информатика» лежит понятие «кибернетика». Впервые этот термин употребил Платон (древнегреческий философ). В переводе с греческого – искусство управления рулем (кораблем).

В 1948 г. Норберт Винер опубликовал свой труд, названный «Кибернетика или управление и связь в животном и машине». В нем указывались пути создания общей теории управления для различных систем с единой точки зрения.

В энциклопедии «Кибернетика – наука об управлении, связи и переработке информации». В кибернетике под информацией понимается любая совокупность сигналов, воздействий или сведений, которые воспринимаются некоторой системой (входная информация), выдается в окружающую среду (выходная информация), а также хранятся в себе (внутренняя информация). В кибернетике под информатикой понимается и связь в любых системах, в том числе биологических, технических.

В 1978 г. Международный конгресс по информатике предпринял попытку уточнить понятие «информатика»: «Понятие информатики охватывает области, связанные с разработкой, созданием, использованием и материально-техническим обслуживанием систем обработки информации, включая машины, оборудование, математическое обеспечение, организационные аспекты, а также комплекс промышленного, коммерческого, административного и социального воздействия».

Как наука информатика изучает закономерности свойственные информационным процессам (социальным, а не любым).

Объектом приложений информатики являются самые различные науки и области практической деятельности, для которых она стала непрерывным источником самых современных технологий.

Информатика нашла свое приложение в таких областях жизнедеятельности, как: производство, управление, образование, проектные разработки, торговля, финансовая деятельность, медицина, криминалистика и т.д. Примером таких приложений являются:

  • АСУ – автоматизированные системы управления – комплекс технических и программных средств, которые во взаимодействии с человеком организуют управление объектами в производстве или общественной сфере.
  • АСУ ТП – автоматические системы управления технологическими процессами. Например, такая система управляет работой станка с числовым программным управлением.
  • СУБД – системы управления базами данных.
  • АСНИ – автоматизированная система научных исследований – программно-аппаратный комплекс, в котором научные приборы сопряжены с компьютером, вводят в него данные измерений автоматически, а компьютер производит обработку этих данных и представление их в наиболее удобной для исследователя форме.
  • АОС – автоматизированная обучающая система. Есть системы, помогающие учащимся осваивать новый материал, производящие контроль знаний, помогающие преподавателям готовить учебные материалы и т.д.

Структура современной информатики

Рассмотрим составные части «ядра» современной информатики. Каждая из этих частей может рассматриваться как относительно самостоятельная научная дисциплина; взаимоотношения между ними примерно такие же, как между алгеброй, геометрией и математическим анализом в классической математике – все они хоть и самостоятельные дисциплины, но являются частями одной науки.

Теоретическая информатика– часть информатики, включающая ряд математических разделов. Она опирается на математическую логику и включает такие разделы, как теория алгоритмов и автоматов, теория информации и теория кодирования, теория формальных языков и грамматик, исследование операций и другие. Этот раздел информатики использует математические методы для общего изучения процессов обработки информации.

Вычислительная техника– раздел, в котором разрабатываются общие принципы построения вычислительных систем. Речь идет не о технических деталях и электронных схемах, а о принципиальных решениях на уровне так называемой архитектуры вычислительных систем, определяющей состав, назначение, функциональные возможности и принципы взаимодействия устройств. Примеры принципиальных, ставших классическими решений в этой области – неймановская архитектура компьютеров первых поколений, шинная архитектура ЭВМ старших поколений, архитектура параллельной (многопроцессорной) обработки информации.

Программирование– деятельность, связанная с разработкой систем программного обеспечения. Основные разделы: создание системного ПО и создание прикладного ПО. Среди системного – разработка новых языков программирования и компиляторов к ним, разработка интерфейсных систем (операционные оболочки и ОС Windows). Среди прикладного ПО – системы обработки текстов, табличные процессоры, системы управления базами данных.

Информационные системы– раздел информатики, связанный с решением вопросов по анализу потоков информации в различных сложных системах, их оптимизации, структурировании, принципах хранения и поиска информации. Известным примером решения проблемы на глобальном уровне может служить гипертекстовая поисковая система WWW, а значительно более низком уровне – телефонная справочная система 09.

Искусственный интеллект– область информатики, в которой решаются сложнейшие проблемы, находящиеся на пересечении с психологией, физиологией, лингвистикой и другими науками. Основные направления разработок – моделирование рассуждений, компьютерная лингвистика, машинный перевод, создание экспертных систем, распознавание образов и другие. От успехов работ в области искусственного интеллекта зависит, в частности, решение такой прикладной проблемы, как создание интеллектуальных интерфейсных систем взаимодействия человека с компьютером, благодаря которым это взаимодействие будет походить на межчеловеческое и станет более эффективным.

Видеоурок «Информатика как наука об информации»


Похожие статьи.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: