Появление и развитие информатики

Термин информатика (informatique) возник в 60-х годах во Франции слиянием слов информация (information) и автоматика (automatique) для названия области человеческой деятельности, занимающейся автоматизированной обработкой данных. Другое название используемое не менее широко – computer science. До этого времени информатика существовала как часть кибернетики – науки появившейся в середине прошлого века.

Рождение кибернетики связано с выходом в свет знаменитой книги американского математика Норберта Винера “Кибернетика или управление и связь в животном и машине”. В этой работе были показаны пути создания общей теории управления и заложены основы методов рассмотрения проблем управления и связи для различных систем с единой точки зрения. Развиваясь одновременно с совершенствованием электронно-вычислительных машин, кибернетика превратилась в науку об общих принципах управления в различных системах.

Развитие информатики как самостоятельной области человеческой деятельности связано с компьютерной техникой, поскольку именно компьютеры позволяют хранить, передавать и автоматически перерабатывать информацию в таких количествах, что научный подход к информационным процессам становится одновременно необходимым и возможным.

Информатика – это область деятельности, изучающая процессы преобразования информации с помощью компьютеров и других технических устройств.

Информатика бурно развивается, формируя свое научное ядро. Теоретическая информатика изучает общие закономерности, свойственные информационным процессам. Теоретическая информатика опирается на математическую логику и включает такие разделы как теория алгоритмов и автоматов, теорию информации и теорию кодирования, теорию формальных языков и грамматик, исследование операций и др. Этот раздел информатики использует математические методы для общего изучения процессов обработки информации.

Предметом теоретической информатики являются общие закономерности преобразования информации.

Объект информатики – автоматизированные, основанные на использовании компьютеров вычислительные системы.

Цель информатики – разработка и внедрение эффективных технологий работы с информацией.

Информатика не только теоретическая наука. Важная особенность информатики это ее разнообразные приложения, охватывающие многие виды человеческой деятельности.

Наиболее успешная реализация информационных технологий выразилась в:

АСУ – автоматизированных системах управления – комплекс технических и программных средств, организующих во взаимодействии с человеком управление объектами в производственной или общественной сфере.

АСУТП – автоматизированные системы управления технологическим процессом. Например, линия фасовки молока или очередь по переработке природного газа.

АОС – автоматизированная обучающая система.

САПР – система автоматизированного проектирования – программно-аппаратный комплекс, который во взаимодействии с человеком позволяет автоматизировать проведение проектных работ.

В своем практическом выражении информатику принято представлять состоящей из трех взаимосвязанных частей:

технических средств;

программных средств;

алгоритмических средств.

Задачи информатики заключаются в следующем:

исследование информационных процессов любой природы;

разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации;

решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах деятельности.

Информатика существует не сама по себе, а является комплексной научно-технической дисциплиной для решения проблем связанных с обработкой данных в других областях человеческой деятельности.

В составе основной задачи информатики выделяют следующие направления:

архитектура вычислительных систем (приемы и методы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных);

интерфейсы вычислительных систем (приемы и методы управления аппаратным и программным обеспечением);

программирование (приемы и методы разработки компьютерных программ);

преобразование данных;

защита данных;

автоматизация;

стандартизация (обеспечение совместимости между аппаратными и программными средствами, а также между форматами представления данных, относящихся к различным типам вычислительных систем).

Комплекс индустрии информатики станет ведущим в информационном обществе.

Информатизация общества

Начальным этапом информатизации общества считают освоение человеком устной речи. В дальнейшем развитии цивилизации произошло несколько информационных революций.

Информационная революция – преобразование общественных отношений связанных с изменениями в сфере обработки информации.

Первая информационная революция связана с изобретением письменности. Это позволило передавать знания от поколения к поколению.

Вторая (относится к XVI в.) связана с изобретением книгопечатания.

Третья (конец XIX в.) вызвана изобретением электричества, телеграфа, телефона, радио и телевидения.

Четвертая (началась в 70-х гг. XX в.) связана с изобретением микропроцессорной технологии и появлением персональных компьютеров.

На первый план выдвигается информационная индустрия. Важнейшей составляющей информационной индустрии становятся все виды информационных технологий.

Информационная технология – механизированный способ обработки, хранения, передачи и использования данных, необходимых для протекания информационного процесса.

В середине XX века большой объем информации хлынул на человека. Воспринять в полной мере, а тем более осмыслить эту информацию становилось все труднее. Образование больших потоков информации обусловлено:

быстрым ростом количества документов, диссертаций, докладов и т.п.;

увеличением количества периодических изданий;

появлением данных, хранимых на различных носителях.

Складывается ситуация информационного кризиса, который имеет следующие проявления:

увеличиваются противоречия между ограниченными возможностями человека по восприятию и переработке нарастающих потоков информации и огромных массивов данных;

появление большого количества избыточных сведений;

в силу различных причин необходимой информацией не могут воспользоваться потенциальные потребители.

Таким образом, в мире накоплен громадный информационный потенциал, которым люди не могут воспользоваться в силу ограниченности своих возможностей.

Внедрение компьютеров в различные сферы человеческой деятельности является началом нового информационного процесса, называемого информатизацией общества.

Информатизация общества – организованный социально-экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей различных категорий потребителей на основе формирования и использования информационных ресурсов.

Результатом процесса информатизации является создание информационного общества, большинство работающего населения в котором занято производством информационного ресурса.

Информационный ресурс – совокупность знания и информации.

В настоящее время человечество осуществляет переход от индустриального к информационному обществу.

Информационная культура

Переход к информационному обществу обязывает специалиста владеть современными средствами, методами и технологией работы с информационными ресурсами. Кроме того, все более актуальной становится проблема коллективной работы с информацией. Это предполагает формированию у человека некоторого уровня информационной культуры.

Информационная культура – умение целенаправленно работать с информацией и использовать для ее получения, обработки и передачи компьютерную информационную технологию, современные технические средства и методы.

Информационная культура проявляется в следующих аспектах:

в навыках использования технических устройств для работы с информацией (от телефона до компьютера);

в способности использовать в своей деятельности современные программные средства;

в знании информационных потоков в своей сфере деятельности.

Для высшего учебного заведения социальным заказом информационного общества считается такое обеспечение уровня информационной культуры студента, при котором наряду с изучением теоретических дисциплин информационного направления много времени уделяется компьютерным информационным технологиям.

Информация

Данные

Взаимодействие материальных объектов сопровождается изменением внутренней структуры вещества или его энергетического поля. Это приводит к образованию сигналов. Порыв ветра, удар молотком, хлопок в ладоши, нагревание предмета в пламени свечи это всего несколько примеров сигналов.

Сигналы оказывают влияние на окружающие предметы изменяя их. Эти изменения называются регистрацией сигналов. Регистрацию некоторых сигналов можно наблюдать визуально, регистрацию других выполняют при помощи специальных приборов – датчиков. Часть сигналов вообще не поддается регистрации современными средствами, а о существовании некоторых сигналов люди даже не догадываются.

Информатика интересуется сигналами с точки зрения факта их регистрации. Для информатики не важна природа сигнала. Если сигнал зарегистрирован и различим на фоне регистрации других сигналов, то он может стать источником для получения информации о событиях, которые имели место, или источником информации о предполагаемых событиях (при прогнозировании). Таким образом, в информатике данные – это зарегистрированные сигналы.

Информация

Слово информация очень широко используется и в науке, и в повседневной жизни. Происходит оно от латинского informatio, что означает разъяснение, изложение. Несмотря на древнее происхождение этого слова, строгого научного определения информации до последнего времени не существует. В разных областях человеческой деятельности это понятие вводится по-разному. В широком смысле информация – это общенаучное понятие, обозначающее обмен сигналами в живой и неживой природе. В информатике используют понятие, заимствованной из кибернетики.

Информация – это сведения, уменьшающие неопределенность об объектах и явлениях окружающей среды.

Например, прогноз погоды на следующий день является ярким примером информации. Сигналы регулировщика на перекрестке тоже информация, но не для всех. Пешеходы, не изучавшие правила дорожного движения, скорее всего эти сигналы не поймут. А сведения о расстоянии между объектами могут быть получены только с использованием специальных методов.

Информация, в отличие от данных, не является объектом материальной природы и образуется в результате обработки данных адекватными методами. Например, чтобы определить температуру плавления металла нужно его нагревать. Ударяя по слитку молотком, температуру плавления определить не удастся, хотя этот метод позволить косвенно судить о хрупкости предмета.

Свойства информации

Информация объект – динамический, образующийся в момент взаимодействия объективных данных и субъективных методов. Информация обладает набором некоторых свойств. На свойства информации влияют свойства данных и свойства методов. По окончании процесса свойства информации переносятся на свойства новых данных, то есть свойства методов могут переходить на свойства данных. Например, материалы следствия выражаются в виде приговора суда.

К основным свойствам информации принято относить следующие:

актуальность – это степень соответствия информации текущему моменту времени;

доступность информации – это мера возможности получить ту или иную информацию;

полнота информации – ее достаточность для принятия решения

адекватность – это степень соответствия образа, создаваемого с помощью полученной информации реальному объекту.

От степени адекватности информации зависит правильность принятия решений человеком или управляющей системой.

Адекватность информации

В народной мудрости “лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать” заключено представление о том, что информация может иметь качество. Адекватность информации является одной из характеристик качества информации.

Примеры разного подхода к адекватности и достоверности информации мы можем найти в законодательстве. Закон различает права свидетелей и подозреваемых. В то время как сообщение заведомо ложных данных подозреваемым считается адекватным поведением, те же действия со стороны свидетелей адекватными не являются и рассматриваются как правонарушение.

Адекватность может выражаться в трех формах.

Синтаксическая адекватность отображает формально-структурные характеристики информации и не принимает во внимание ее содержательную часть. На синтаксическом уровне учитывается тип носителя, способ представления, скорость передачи информации.

Семантическая (смысловая) адекватность определяет степень соответствия образа объекта и самого объекта. На этом уровне анализируются те сведения, которые отражает информация, рассматриваются смысловые связи. Эта форма служит для формирования понятий и представлений, выявления смысла, содержания информации и ее обобщения.

Прагматическая (потребительская) адекватность отражает соответствие информации цели управления, реализуемой на ее основе. Эта форма адекватности связана с практическим использованием информации, с ее соответствием целевой функции деятельности системы.

Измерение информации