Глава 1
Глава 1 Основные понятия и определения информатики
1.1. Информатизация общества
Развитие человеческого общества тесно связано с накоплением и передачей от поколения к поколению сведений об окружающем мире, для чего применялись различные средства. Сначала это были наскальные рисунки и устная речь, затем – письменность и книгопечатание, живопись и скульптура, фотография и голография, радио и телевидение, аудио и видеозапись…
В истории развития цивилизации произошло несколько информационных революций - преобразований общественных отношений из-за кардинальных изменений в сфере обработки информации, в результате чего человеческое общество становилось обществом нового качества.
Первая революция связана с появлением письменности, что привело к гигантскому качественному и количественному скачку. Появилась возможность передачи знаний от поколения к поколению.
Вторая революция (середина XVI в.) вызвана изобретением книгопечатания, которое радикально изменило общество и культуру.
Третья революция (конец XIX в.) обусловлена изобретением электричества и появлением телеграфа, телефона, радио, телевидения, позволяющих оперативно передавать и накапливать информацию в любом объёме.
Четвёртая революция (70 – 80-е гг. XX в.) связана с появлением микропроцессорной технологии, благодаря чему были созданы персональные компьютеры, компьютерные сети и системы передачи данных – информационные коммуникации. Этот период характеризуется переходом от механических и электрических средств преобразования информации к электронным, миниатюризацией всех узлов, устройств, приборов и машин, а также созданием программно-управляемых узлов и процессов.
На протяжении второй половины XX в. произошла смена нескольких поколений электронно-вычислительной техники:
Первое поколение (конец 40-х – начало 50-х гг.). Элементной базой служили электронные лампы. ЭВМ отличались большими габаритами и высоким потреблением энергии, малым быстродействием, низкой надёжностью, программированием в кодах и огромной стоимостью.
Второе поколение (50-е гг.). Элементная база – полупроводниковые элементы. Снизились габариты и потребление энергии, повысилось быстродействие и надёжность. Для программирования стали разрабатываться и применяться алгоритмические языки.
Третье поколение (60-е гг.). Элементная база – интегральные микросхемы, многослойный печатный монтаж. Резко снизились габариты ЭВМ, произошло дальнейшее повышение надёжности и производительности. Развивались языки программирования. Появился доступ с удалённых терминалов.
Четвёртое поколение (70-е – начало 80-х г.г.). Элементная база – микропроцессоры, большие интегральные схемы. Улучшились технические характеристики. Начался массовый выпуск общедоступных персональных компьютеров. Развитие шло в двух направлениях: создавались мощные многопроцессорные вычислительные системы с высокой производительностью и выпускались дешёвые микро-ЭВМ.
Пятое поколение (с середины 80-х – 90-е гг.) Началась разработка интеллектуальных компьютеров, пока не достигшая особых успехов. Создавались ЭВМ с многими десятками параллельно работающих микропроцессоров, позволяющих строить эффективные системы обработки знаний, ЭВМ на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных команд программы. Началось внедрение во все сферы компьютерных сетей, их объединение, использование распределённой обработки данных и повсеместное применение информационных компьютерных технологий.
Шестое и последующие поколения: оптоэлектронные ЭВМ с массовым параллелизмом и нейронной структурой – с распределённой сетью из десятков тысяч микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейронных биологических систем, квантовые и молекулярные технологии электроники.
Постепенная информатизация обеспечивает переход современного общества от постиндустриального этапа развития к информационному. Последние достижения информационных технологий выдвинули на передний план новую отрасль производства – информационную индустрию, связанную с производством технических средств, методов и технологий создания новых знаний. Важнейшими составляющими информационной индустрии становятся все виды информационных технологий, и особенно – телекоммуникации. Современные информационные технологии опираются на достижения в области компьютерной техники и средств связи.
Бурное развитие компьютерной техники и информационных технологий послужило толчком к развитию общества, построенного на использовании информации и получившего название информационного общества.
Информационное общество – это общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации и её высшей формы – знаний.
В информационном обществе меняется не только производство, но и весь уклад жизни, система ценностей, возрастает значимость культурного досуга по отношению к материальным ценностям. По сравнению с индустриальным обществом, где всё направлено на производство и потребление товаров, в информационном обществе производятся и потребляются интеллект и знания, что приводит к увеличению доли умственного труда. От личности требуется способность к творчеству, возрастает спрос на знания. Материальной и технологической базой информационного общества станут различного рода системы на базе компьютерной техники и компьютерных сетей, информационной технологии и телекоммуникационной связи.
Основные черты информационного общества:
информационные технологии приобретут глобальный характер, охватывая все сферы социальной деятельности человека;
сформируется информационное единство всего человечества, с помощью средств информатики реализуется свободный доступ каждого человека к информационным ресурсам всей цивилизации;
в основу общества будут заложены автоматизированная генерация, хранение, обработка и использование знаний с помощью новейшей информационной техники и технологий;
разрешится проблема информационного кризиса – т.е. противоречие между информационной лавиной и информационным голодом.
Кроме положительных моментов, прогнозируются и опасные тенденции: увеличение влияния на общество средств массовой информации, вмешательство информационных технологий в частную жизнь людей и организаций, увеличение разрыва между «информационной элитой» – людьми, занимающимися разработкой информационных технологий, и пользователями.
Ближе всех на пути к информационному обществу стоят страны с развитой информационной индустрией – США, Япония, страны Западной Европы. В этих странах уже давно одним из направлений государственной политики является инвестирование и поддержка инноваций в информационную индустрию, в развитие компьютерных систем и телекоммуникаций.
Чтобы понять процесс информатизации общества, нужно осознать, что деятельность отдельных людей, групп, коллективов и организаций во всё большей степени зависит от их информированности и способности эффективно использовать уже имеющуюся информацию.
Прежде чем проводить какие-то действия, необходимо провести большую работу по сбору и переработке информации, её осмыслению и анализу.
Отыскание рациональных решений в любой сфере требует обработки больших объёмов информации, что подчас невозможно без привлечения специальных технических средств.
Возрастание объёма информации стало заметно в середине XIX в. Лавинообразный поток информации не давал возможности воспринять эту информацию в полной мере, и подчас становилось выгоднее создавать новый материальный или интеллектуальный продукт, чем вести розыск аналога, сделанного ранее. Результатом образования больших информационных потоков стал информационный кризис, который имеет следующие проявления:
появление противоречий между ограниченными возможностями человека по переработке информации и существующими мощными потоками и массивами хранящейся информации. Так, например, общая сумма знаний вначале менялась очень медленно, но уже с 1900 г. она удваивалась каждые 50 лет, к 1950 г. удвоение происходило каждые 10 лет, к 1970 г. – каждые 5 лет, с 1990 г. – ежегодно, а после 2000 г. – каждые полгода;
наличие большого числа избыточной информации, которая затрудняет восприятие полезной для потребителя информации;
возникновение экономических, политических и др. социальных барьеров, которые препятствуют распространению информации. Например, по причине соблюдения секретности часто необходимой информацией не могут воспользоваться работники различных ведомств даже одной и той же страны.
Эти причины породили парадоксальную ситуацию – в мире накоплен громадный информационный потенциал, но человечество не может им воспользоваться в полной мере в силу ограниченности своих возможностей. Информационный кризис поставил общество перед необходимостью поиска путей выхода из создавшегося положения. Внедрение ЭВМ, современных средств переработки и передачи информации в различные сферы деятельности послужило началом нового эволюционного процесса, который называется информатизацией общества.
Информатизация общества – организованный социально–экономический и научно–технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления, организаций, общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов.
История развития информатизации началась в США в 60-е гг., затем процесс распространился на Японию и Западную Европу. Современное материальное производство и другие сферы деятельности всё больше нуждаются в информационном обслуживании и переработке огромного количества информации. Универсальным техническим средством обработки информации является компьютер, который играет роль усилителя интеллектуальных возможностей человека. Информатизация на базе внедрения компьютерных и телекоммуникационных технологий является реакцией общества на потребность в существенном увеличении производительности труда в информационном секторе общественного производства, где сосредоточено более половины трудоспособного населения. Например, в информационной сфере США занято более 65 % трудоспособного населения, в странах СНГ – около 50%.
В период перехода к информационному обществу специалист должен быть подготовлен к быстрому восприятию и обработке больших объёмов информации, овладению современными средствами, методами и технологией работы. Это говорит о том, что человек должен иметь определённый уровень культуры обращения с информацией.
Информационная культура – умение целенаправленно работать с информацией и использовать для её получения, обработки и передачи компьютерные информационные технологии, технические средства и методы.
Информационная культура вбирает в себя знания из тех наук (кибернетика, информатика, теория информации, математика, теория проектирования баз данных и др.), которые способствуют её развитию и приспособлению к конкретному виду деятельности специалиста. Неотъемлемой частью информационной культуры являются знание новых информационных технологий и умение их применять для автоматизации рутинных операций и в ситуациях, требующих нетрадиционного творческого подхода.