Предмет и задачи информатики, её место в процессах управления. История становления информатики, как науки.
Информатика – научная дисциплина, изучающая вопросы, связанные с поиском, сбором, хранением, преобразованием и использованием информации в самых различных сферах человеческой деятельности. Генетически информатика связана с вычислительной техникой, компьютерными системами и сетями, так как именно компьютеры позволяют порождать, хранить и автоматически перерабатывать информацию в таких количествах, что научный подход к информационным процессам становится одновременно необходимым и возможным.
1642 году Паскалем был создан восьмиразрядный суммирующий механизм.
Через 2 столетия Шарль де Кольмар усовершенствовал его до арифмометра, который производил более сложные математические действия в виде умножения и деления.
Но собственно история развития информационных технологий начинается с изложения идей, положенных в основу современных компьютеров в 1833 году англичанином Чарльзом Бэббиджем, при создании им аналитической машины, архитектура которой во многом схожа с современными ПК.
История развития информационных систем была продолжена в 1888 году инженером из Америки Германом Холлеритом, которому принадлежит авторство первой счетной машины электромеханического типа. Она прошла проверку во время переписи населения в 1890 году и поразила своими результатами и скоростью вычисления. Если ранее для выполнения этого количества работы требовалось 500 сотрудников, которые корпели над цифрами семь лет подряд, то Холлерит, который раздал каждому из 43 помощников по счетной машине, справился с этим объемом работы в течение одного месяца.
В 1906 г. Холлерит основал компанию, которая в дальнейшем стала именоваться IBM и на сегодняшний день является гигантом мировой компьютеризации.
В 1930-е гг. начались разработки ЭВМ, элементарная база которых основывалась на электронных лампах. Значительный вклад в эту область ввёл англйский математик Алан Тьюринг, который в 1937 г. опубликовал первую теоретическую работу с описанием алгоритма — универсальной схемы вычислений.
С 1943 по 1946 г. В университете Пенсильвания была построена полностью электронная цифровая ЭВМ, получившая название ENIAK, она весила 30 т, занимала площадь 200 кв. м и содержала 18 тыс. ламп.
После второй мировой войны возникла и начала бурно развиваться кибернетика как наука об общих закономерностях в управлении и связи в различных системах: искусственных, биологических, социальных. Рождение кибернетики принято связывать с опубликованием в 1948 г. американским математиком Норбертом Винером, ставшей знаменитой, книги “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.
В 1960-е гг. был предложен термин «информатика» для обозначения науки о компьютерной обработки информации, в англоязычных странах используется термин “compuer science”. Но самостоятельной наукой информатика была признана лишь в 1970 г. Среди главных задач информатики можно выделить:
Создание теории информационных процессов, протекающих в природе и обществе.
Создание теории информационного моделирования и выявление закономерностей отражения этих моделей в памяти компьютера.
Поиск законов взаимной адаптации естественных, социальных и искусственных информационных систем.
Предмет и основные разделы информатики.
Предмет информатики точно (“математически”) невозможно определить, в силу его сложности, многосторонности, динамической изменчивости. Тем не менее, можно отметить следующие направления:
Теоретическая информатика (brainware) изучает теоретические проблемы информатики (большей частью связанные с формальными системами, моделями, алгоритмами и теорией программирования, кодирования и организации систем). 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.
Прикладная информатика (software) изучает практические, конкретные проблемы информатики (большей частью связанные с программированием и использованием моделей, программными и компьютерными технологиями и системами). Программирование – деятельность, связанная с разработкой систем программного обеспечения. Здесь отметим лишь основные разделы современного программирования: создание системного программного обеспечения и создание прикладного программного обеспечения.
Вычислительная техника — раздел, в котором разрабатываются общие принципы построения вычислительных систем. Речь идет не о технических деталях и электронных схемах (это лежит за пределами информатики как таковой), а о принципиальных решениях на уровне, так называемой, архитектуры вычислительных (компьютерных) систем, определяющей состав, назначение, функциональные возможности и принципы взаимодействия устройств.
Искусственный интеллект – Основные направления разработок, относящихся к этой области – моделирование рассуждений, компьютерная лингвистика, машинный перевод, создание экспертных систем, распознавание образов и другие.
Бурное развитие информатики в последние десятилетия, создаёт все предпосылки к переходу к информатизации общества, сущностью которого является информатизация.
Сущность информатизации состоит в изменении жизни людей за счёт повышения эффективности применения знаний, накопленных человечеством в различных сферах его деятельности.
Цель информатизации заключается в максимальном удовлетворении информационных потребностей отдельных граждан, их групп, предприятий, организаций и.т.д. за счёт повсеместного внедрения компьютеров и средств коммуникации.
Информационное сообщество.
В информационном сообществе основой развития становится информационный ресурс, а так же средства его обработки и доставки потребителю. Информационные ресурсы общества представляют собой сведения различного характера, материализованные в виде документов, баз данных и баз знаний.
Информация — сведения о чём-либо, не зависимо от формы их представления. В настоящее время не существует единого определения информации как научного термина. С точки зрения различных областей знания, данное понятие описывается своим специфическим набором признаков.
Виды информации:
Объективная (первичная) информация — свойство материальных объектов и явлений (процессов) порождать многообразие состояний, которые посредством взаимодействий передаются другим объектам и запечатлеваются в их структуре.
Субъективная (семантическая, смысловая, вторичная) информация – смысловое содержание объективной информации об объектах и процессах материального мира, сформированное сознанием человека с помощью смысловых образов (слов, образов и ощущений) и зафиксированное на каком-либо материальном носителе.
Материальный носитель — материальный объект, или среда, которые служат для предоставления и передачи информации (бумага, магнитный или лазерный диск, электромагнитное поле и.т.д.)
Информация об объектах, событиях и процессах, используемая человеком в повседневной жизни, в большинстве случаев представляется в форме сообщений. Если сообщения отражают какие-либо факты, то они называются данными.
Данные — сообщения об объектах и процессах, представленные в структурированной либо неструктурированной форме, на каком-либо материальном носителе.
В настоящее время не существует единого определения информации как научного термина. С точки зрения различных областей знания, данное понятие описывается своим специфическим набором признаков.
Для того чтобы данные могли быть использованы в целях управления, они должны превратиться в информацию. Для этого должны быть выполнены следующие условия:
Существует субъект управления, у которого есть потребность в информации;
Должны быть средства, с помощью которых данные превращаются в полезную для субъекта информацию.
Таким образом, под информацией можно понимать результат обработки данных, адресованный конкретному пользователю и пригодный для принятия управленческих решений.
Информация — сведения об объектах и процессах в окружающей среде, которые снижают неопределённость и позволяют адекватно реагировать на происходящее.
Знания — проверенный практикой результат изучения реальной действительности, отражающий содержание объектов, процессов и явлений.
Осознанные знания материализуются в различных носителях (книги, базы данных, документы и т. д.). Они делятся на те, что получают путём восприятия (декларативные), и те, что получают путём рассуждения (процедурные).
Декларативные знания — отображают факты или наличие свойств у объектов, субъектов или предметов.
Процедурные знания — не зависят от происходящих событий, зафиксированных в форме декларативных знаний. Они зависят от целей обработки знаний и способов их представления. Процедурные знания часто представляются в форме правил, используемых для принятия решений.
Экономическая информация — это преобразованная и обработанная совокупность сведений, отражающая состояние и ход экономических процессов. Экономическая информация циркулирует в экономической системе и сопровождает процессы производства, распределения, обмена и потребления материальных благ и услуг.
Виды экономической информации:
Управляющая (приказы, плановые задания)
Осведомляющая (в отчётных показателях, выполняет функцию обратной связи)
Информационная технология – это совокупность методов, производственных и программно-технологических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации.
Сбор информации – это процесс целенаправленного извлечения и анализа информации о предметной области, в роли которой может выступать тот или иной процесс, объект и т.д. Цель сбора - обеспечение готовности информации к дальнейшему продвижению в информационном процессе. Поскольку эта фаза начинает цикл обращения информации, она очень важна, от качества ее исполнения во многом зависит качество информации, которая будет использоваться потребителем при решении целевых задач информационной технологии.
Передача информации — физический процесс, посредством которого осуществляется перемещение информации в пространстве. "Информация" здесь понимается в техническом аспекте, как осмысленное множество символов, чисел, параметров абстрактных или физических объектов, без достаточного "объёма" которого не могут быть решены поставленные задачи.
Обработка информации - это упорядоченный процесс ее преобразования в соответствии с алгоритмом решения задачи.
После решения задачи обработки информации результат должен быть выдан конечным пользователям в требуемом виде. Эта операция реализуется в ходе решения задачи выдачи информации. Выдача информации, как правило, производится с помощью внешних устройств ЭВМ в виде текстов, таблиц.
Модель - упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении.
Модель - это, как правило, искусственно созданный объект в виде схемы, математических формул, физической конструкции, наборов данных и алгоритмов их обработки и т.п.
Модель воспроизводит в специально оговоренном виде строение и свойства исследуемого объекта. Исследуемый объект, по отношению к которому изготавливается модель, называется оригиналом, образцом, прототипом.
Классификация моделей: