Раздел 1 (Лекция 1)
Цель и задачи курса «Информатика»
Информатика является естественнонаучной дисциплиной для всех технических направлений и специальностей.
Целью изучения информатики является изложение фундаментальных понятий об информации, методах её получения, хранения, обработки и передачи, а также роли информационного ресурса в информатизации общества.
В соответствии с требованиями ГОС ВПО студенты технических направлений и специальностей в результате изучения курса «Информатика» должны:
Знать и уметь использовать:
базовые понятия информатики и вычислительной техники,
предмет и основные методы информатики,
историю развития информатики,
закономерности протекания информационных процессов в искусственных системах (в том числе в системах управления),
принципы и работу технических и программных средств.
Иметь опыт:
использования возможностей вычислительной техники и программного обеспечения;
Иметь представление:
об информатике как особом способе познания мира,
об ИР и его роли в информатизации общества,
о перспективах и этапах перехода к информационному обществу
Сущность и цели информатизации общества
Во второй половине XX века начался новый этап развития человечества: переход от индустриального общества к информационному. Процесс, обеспечивающий этот переход, получил название информатизации.
ИНФОРМАТИЗАЦИЯ - это процесс создания, развития и всеобщего применения информационных средств и технологий, обеспечивающих достижение и поддержание уровня информированности всех членов общества, необходимого и достаточного для кардинального улучшения качества труда и условий жизни в обществе. При этом информация становится важнейшим стратегическим ресурсом общества и занимает ключевое место в экономике, образовании и культуре.
Неизбежность информатизации
Обусловлена:
беспрецедентным усложнением социально-экономических процессов в результате увеличения масштабов и темпов общественного производства, углубления разделения труда и его специализации в научно-технической революции;
необходимостью адекватно реагировать на возникающие проблемы в динамично меняющейся обстановке, присущей постоянно развивающемуся обществу;
повышением степени самоуправления предприятий, территорий, регионов. Информатизация — необходимое условие научно-технического, социального, экономического и политического прогресса в обществе.
Признаки информационного общества
Большинство работающих в информационном обществе (около 80 %) занято в информационной сфере, т.е. сфере производства информации и информационных услуг.
Обеспечены техническая, технологическая и правовая возможности доступа любому члену общества практически в любой точке территории и в приемлемое время к нужной ему информации (за исключением военных и государственных секретов, точно оговорённых и соответствующих законодательных актах).
Информация становится важнейшим стратегическим ресурсом общества и занимает ключевое место в экономике, образовании и культуре.
Переход от постиндустриального общества к информационному
Первыми на путь перехода встали в конце 50-х — начале 60-х годов XX в. США, Япония и страны Западной Европы. В этих государствах начиная с 60—70-х годов, проводится политика повсеместной информатизации всех сфер деятельности человека. Были разработаны и приняты на государственном уровне программы информатизации с целью наиболее полного использования информационного ресурса для ускорения экономического, социального и культурного развития общества.
Предполагается, что США завершат переход к информационному обществу к 2020 г., Япония и основные страны Западной Европы — к 2030—2040 гг.
В СССР в 1989 г. разработана Концепция информатизации общества. По предварительным оценкам информатизация в России завершится к 2050 г. при условии стабилизации экономической и политической обстановки в стране.
По мнению специалистов, любая страна, насколько бы индустриально развитой она ни была, перейдёт в разряд стран третьего мира, если опоздает с информатизацией.
Учёные прогнозируют, что информационный этап продлится значительно меньше, чем предыдущие этапы: основные регионы мира войдут в развитое информационное общество в XXI в., и в этом же веке начнётся переход к постинформационному обществу.
Информатика как научный фундамент информатизации
Информатика — это наука об информационной деятельности, информационных процессах и их организации в человеко-машинных системах.
Основными разделами информатики являются исследование и разработка информационных средств и технологий, программных средств и моделирование предметных областей.
Термин «информатика» возник во Франции в 60-х годах XX века. И образован слиянием двух слов: «информация» и «автоматика»
В настоящее время существует, по крайней мере, три направления к толкованию понятия «информатика»:
Первое направление, развиваемое киевской группой учёных (Глушков, Михалевич, Каныгин, Гриценко и др.), рассматривает информатику как науку, связанную с информационными технологиями и компьютеризованными системами, т.е. информатика — это комплексная дисциплина, изучающая все аспекты разработки, проектирования, создания, оценки, функционирования основанных на ЭВМ систем переработки информации, их применения и воздействия на различные области социальной практики.
Второе направление трактовок информатики, в основном под влиянием трудов В.И. Сифорова, сводит её к учению об «информации вообще» — информологии. Это направление по существу развивает теорию информации К. Шеннона.
Третье направление (Бернштейн, Шрейдер) ставит в центр информатики семантические (содержательные) стороны информации (соотношение понятий информация и знание).
Разнообразие в понимании предмета информатики как науки, свидетельствует о том, что информатика переживает этап накопления и осмысления эмпирического материала. Доминируют прикладные разработки, решения частных вопросов, практически односторонние суждения.
Программисты, системотехники, представители кибернетики, семиотики, математической лингвистики, теории информации и т.д. дают определение информатики по принципу «Информатика — это то, чем занимаюсь я».
Краткая история развития информатики
Всю историю информатики принято разбивать на два больших этапа: предыстория и история.
Предыстория. Начальный этап предыстории — освоение человеком развитой устной речи. Членораздельная речь, язык стал специфическим социальным средством хранения и передачи информации.
Второй этап — возникновение письменности
Прежде всего резко возросли (по сравнению с предыдущим этапом) возможности по хранению информации. Человек получил искусственную внешнюю память. Организация почтовых служб позволила использовать письменность и как средство для передачи информации. Кроме того, возникновение письменности было необходимым условием для начала развития наук (вспомним Древнюю Грецию, например). 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
Книгопечатание можно смело назвать первой информационной технологией. Воспроизведение информации было поставлено на поток, на промышленную основу. По сравнению с предыдущим этот этап не столько увеличил возможности по хранению (хотя и здесь был выигрыш: письменный источник — часто один-единственный экземпляр, печатная книга — целый тираж экземпляров, а, следовательно, и малая вероятность потери информации при хранении (вспомним «Слово о полку Игореве»)), сколько повысил доступность информации и точность её воспроизведения.
Четвёртый (последний) этап предыстории
связан с успехами точных наук (прежде всего математики и физики) и начинающейся в то время научно-технической революцией. Этот этап характеризуется возникновением таких мощных средств связи, как радио, телефон и телеграф, к которым по завершению этапа добавилось и телевидение.
Кроме средств связи появились новые возможности по получению и хранению информации — фотография и кино. К ним также очень важно добавить разработку методов записи информации на магнитные носители (магнитные ленты, диски).
Информация перерабатывается не машинными, а рутинными способами!
Начало истории информатики
Связано с разработкой первых ЭВМ. Во-первых, сам термин «информатика» появился на свет благодаря развитию вычислительной техники, и поэтому под ним понималась наука о вычислениях (первые ЭВМ большей частью использовались для проведения числовых расчётов). Во-вторых, выделению информатики в отдельную науку способствовало такое важное свойство вычислительной техники, как единая форма представления обрабатываемой и хранимой информации. Вся информация хранится и обрабатывается на ЭВМ в двоичной форме. Компьютер объединил хранение и обработку числовой, текстовой (символьной) и аудиовизуальной (звук, изображение) информации.
Информатика: ИТ и АИС
В современных понятиях информатика связывается с информационными технологиями (ИТ), и реализующими их автоматизированными информационными системами (АИС).
Информационные технологии
Информационная технология – процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта).
ИТ включают два основных элемента — машинный и человеческий (социальный) – который выступает главным элементом.
Автоматизированные информационные системы
Автоматизированная информационная система (АИС) представляет собой совокупность информации, экономико-математических методов и моделей, технических, программных, технологических средств и специалистов, предназначенная для обработки информации и принятия управленческих решений.
Структура АИС как совокупность 6-ти обеспечивающих подсистем
технического обеспечения
математического обеспечения
программного обеспечения
информационного телекоммуникационного обеспечения
организационного обеспечения
правового обеспечения
Основные этапы технологического процесса в АИС
Событие -> Сбор -> Возможное преобразование информации -> Передача -> Обработка на ЭВМ -> Хранение -> Передача -> Воспроизведение информации -> Потребитель информации
Классификация АИС
В настоящее время АИС получили широчайшее распространение. Классификация АИС осуществляется по ряду признаков, и в зависимости от решаемой задачи можно выбрать разные признаки классификации. При этом одна и та же АИС может характеризоваться одним или несколькими признаками. В качестве признаков классификации АИС используются:
область применения,
охватываемая территория (от ОГАИС до АИС город),
организация информационных процессов,
направление деятельности,
назначения, структура и др.
Значение информационных технологий
Говорить о воздействии науки на что-либо вне информационного процесса бессмысленно. Научная идея должна превратиться в информацию, т.е. быть закодированной, переданной по каналу связи, принятой адресатом, чтобы её можно было применить на практике. Знания должны определённым образом фиксироваться, трансформироваться, распределяться, приниматься и перерабатываться.
Информационные технологии и выступают новым средством превращения знаний в информационный ресурс (ИР) общества. ИТ стали также средством эффективного использования ИР.
Информационный ресурс общества
Информационные ресурсы – это знания, подготовленные людьми для социального использования в обществе и зафиксированные на материальном носителе. Информационные ресурсы общества (знания) отчуждены от тех людей, которые их создавали, накапливали, анализировали и т.д.
Эти знания материализовались в виде: документов, баз данных, баз знаний, алгоритмов, компьютерных программ, произведений искусства, литературы, науки.
Информационный ресурс страны, общества рассматривается как стратегический ресурс, аналогичный по значимости сырьевому и энергетическим ресурсам.
Предметная область информатики
Информационный ресурс стал основным ресурсом человечества, главной ценностью современной цивилизации.
Таким образом, предметом информатики является информационный ресурс как симбиоз знания и информации
Итак, «оттолкнувшись от ЭВМ», информатика во главу угла ставит новые понятия — ИР и его социальную полезность, отдачу. Поэтому по аналогии с термодинамикой информатику можно назвать информдинамикой — наукой о развитии социальных систем под воздействием ИР (семантической информации).