1. Информатика. Теоретические основы информатики.

   1. Информатика как наука. Информация, свойства информации. Представление информации. Информационные процессы. Методика.

Информатика как наука: основные этапы развития

В переводе с французского языка информатика – автоматическая обработка информации.

- 1978-1985 – техническая наука о системах и средствах обработки информации при помощи ЭВМ.

- 1986-1989 – «Фундаментальная естественная наука, изучающая процессы передачи и обработки информации» (Ершов А.П., 1986).

- 1990 – 1996 – Общенаучная дисциплина, изучающая законы, процессы, методы и средства преобразования и распространения информации в природе и обществе, в том числе – при помощи технических систем (Колин К.К., 1990).

- 1996 – 2005 –Фундаментальная наука и общеобразовательная дисциплина (Конгресс ЮНЕСКО, Москва, 1996).

- 2006- 2012 - Фундаментальная наука об информационных процессах в природе и обществе, комплексное междисциплинарное направление (ИПИ РАН, 2006).

Структура информатики

- На конгрессе ЮНЕСКО, Москва, 1996

Теоретическая информация	Средства информации
Основные разделы: - теория алгоритмов и автоматов - теория информации - теория кодирования - матем.логика - теория формальных языков и грамматик - исследование опе- раций и др.	технические	программные
	Средства обработки информации Средства передачи информации Средства хранения информации Средства предостав- ления информации	Системное ПО Инструментарий технологии про- граммирования Пакеты прикладных программ
Информационные системы и технологии
- Ввода/вывода, сбора, хранения передачи и обработки данных - Подготовки текстовых и графических документов - Программирования, проектирования, моделирования, обучения, диагностики, управления объектами, процессами, системами (информационно-справочные, информационно-поисковые системы, современные глобальные системы хранения и поиска информации и др.)

- По К.К.Колину:

Теоретическая информатика это научная область, предметом изучения которой являются информация и информационные процессы, в которой осуществляется изобретение и создание новых средств работы с информацией.

Техническая информатика изучает методы и средства автоматизированной обработки и передачи информации при помощи современных средств информатизации и в первую очередь с помощью компьютеров и телекоммуникационных сетей.

Социальная информатика изучает социальные последствия информатизации общества. На современном этапе основной целью социальной информатики является повышение эффективности функционирования общества знаний на основе синтеза социальных и информационных технологий.

Биологическая информатика новая научная дисциплина, предметом исследования которой являются информационные процессы в биологических системах, живых организмах и растениях.

Физическая информатика занимается изучением информационных процессов в неживой природе.

Информация (от лат. informatio — осведомление, разъяснение, изложение) — в широком смысле абстрактное понятие, имеющее множество значений, в зависимости от контекста. В узком смысле— сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления. В настоящее время не существует единого определения термина информация. С точки зрения различных областей знания, данное понятие описывается своим специфическим набором признаков.

Свойства информации

1) Объективность информации. Объективный – существующий вне и независимо от человеческого сознания. Информация – это отражение внешнего объективного мира. Информация объективна, если она не зависит от методов ее фиксации, чьего-либо мнения, суждения. Пример. Сообщение «На улице тепло» несет субъективную информацию, а сообщение «На улице 22°С» – объективную, но с точностью, зависящей от погрешности средства измерения.

2) Достоверность информации. Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Объективная информация всегда достоверна, но достоверная информация может быть как объективной, так и субъективной. Достоверная информация помогает принять нам правильное решение. Недостоверной информация может быть по следующим причинам:- преднамеренное искажение (дезинформация) или непреднамеренное искажение субъективного свойства;- искажение в результате воздействия помех («испорченный телефон») и недостаточно точных средств ее фиксации.

3) Полнота информации. Информацию можно назвать полной, если ее достаточно для понимания и принятия решений. Неполная информация может привести к ошибочному выводу или решению.

4) Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т. п.

5) Актуальность информации – важность для настоящего времени, злободневность, насущность. Только вовремя полученная информация может быть полезна.

6) Полезность (ценность) информации. Полезность может быть оценена применительно к нуждам конкретных ее потребителей и оценивается по тем задачам, которые можно решить с ее помощью.

Формы представления информации.

Введем следующее определение: материальный объект или среду, которые служат для представления или передачи информации, будем называть ее материальным носителем. Изменение характеристики носителя, которое используется для представления информации, называется сигналом, а значение этой характеристики, отнесенное к некоторой шкале измерений, называется параметром сигнала. Последовательность сигналов от источника к приемнику передается в виде сообщений. Можно сказать, что сообщение выступает в качестве материальной оболочки для представления информации при передаче. Следовательно, сообщение служит переносчиком информации, а информация является содержанием сообщения. Соответствие между сообщением и содержащейся в нем информацией называется правилом интерпретации сообщения.

Источник информации - это субъект или объект, порождающий информацию и представляющий ее в виде сообщения.

Приемник информации - это субъект или объект, принимающий сообщение и способный правильно его интерпретировать.

В этих определениях сочетание «субъект или объект» означает, что источники и приемники информации могут быть одушевленными (человек, животные) или неодушевленными (технические устройства, природные явления). Для того чтобы объект (или субъект) считался источником информации, он должен не только ее породить, но и иметь возможность инициировать какой-то нестационарный процесс и связать информацию с его параметрами, т.е. создать сообщение. Например, если человек что-то придумал, но держит это в своем мозге, он не является источником информации; однако он им становится, как только свою идею изложит на бумаге (в виде текста, рисунка, схемы и пр.) или выскажет словами.

В зависимости от особенностей изменения сигнала (т.е. параметра сигнала) с течением времени выделяют два типа сигналов: непрерывные и дискретные.

Сигнал называется непрерывным (или аналоговым), если его параметр может принимать любое значение в пределах некоторого интервала. Примерами непрерывных сигналов являются речь и музыка, изображение.

Сигнал называется дискретным, если его параметр может принимать конечное число значений в пределах некоторого интервала. Примерами устройств, использующих дискретные сигналы, являются часы (электронные и механические), цифровые измерительные приборы, книги, табло и пр.

Основные виды информации по ее форме представления, способам ее кодирования и хранения, что имеет наибольшее значение для информатики, это:

- графическая или изобразительная — первый вид, для которого был реализован способ хранения информации об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а позднее в виде картин, фотографий, схем, чертежей на бумаге, холсте, мраморе и др. материалах, изображающих картины реального мира;

- звуковая — мир вокруг нас полон звуков и задача их хранения и тиражирования была решена с изобретением звукозаписывающих устройств в 1877 г. (см., например, историю звукозаписи на сайте); ее разновидностью является музыкальная информация — для этого вида был изобретен способ кодирования с использованием специальных символов, что делает возможным хранение ее аналогично графической информации;

- текстовая — способ кодирования речи человека специальными символами — буквами, причем разные народы имеют разные языки и используют различные наборы букв для отображения речи; особенно большое значение этот способ приобрел после изобретения бумаги и книгопечатания;

- числовая — количественная мера объектов и их свойств в окружающем мире; особенно большое значение приобрела с развитием торговли, экономики и денежного обмена; аналогично текстовой информации для ее отображения используется метод кодирования специальными символами — цифрами, причем системы кодирования (счисления) могут быть разными;

- видеоинформация — способ сохранения «живых» картин окружающего мира, появившийся с изобретением кино.

Информационный процесс - совокупность последовательных действий (операций), производимых над информацией (в виде данных, сведений, фактов, идей, гипотез, теорий и пр.), для получения какого-либо результата (достижения цели).

Виды информационных процессов:

Хранение информации. Люди хранят информацию либо в собственной памяти (иногда говорят - "в уме"), либо на каких-то внешних носителях. Свою память мы еще можем назвать внутренней памятью. Тогда информацию, сохраненную на внешних носителях (в записных книжках, справочниках), можно назвать нашей внешней памятью.

Хранилище информации - это определенным образом организованная информация на внешних носителях, предназначенная для длительного хранения и постоянного использования (например, архивы документов, библиотеки, картотеки).

Передача информации. Распространение информации между людьми происходит в процессе ее передачи. Передача может происходить при непосредственном разговоре между людьми, через переписку, с помощью технических средств связи: телефона, радио, телевидения, компьютерной сети.

В передаче информации всегда участвуют две стороны: есть источник и есть приемник информации. Источник передает (отправляет) информацию, а приемник ее получает (воспринимает).

Передача информации от источника к приемнику всегда происходит через какой-то канал передачи. При непосредственном разговоре - это звуковые волны; при переписке - это почтовая связь; при телефонном разговоре - это система телефонной связи. В процессе передачи информация может искажаться или теряться, если информационные каналы имеют плохое качество или на линии связи действуют помехи (шумы). Многие знают, как трудно бывает общаться при плохой телефонной связи.

Обработка информации, вид:

1) Вычисление – выведение информации путем математических расчетов

2) Логические рассуждения.

3) Кодирование - это преобразование представления информации из одной символьной формы в другую, удобную для ее хранения, передачи или обработки.

4) Сортировка (иногда говорят - упорядочение). В информатике организация данных по какому-либо правилу, связывающему ее в единое целое, называется структурированием.

5) Поиск информации - нахождение нужной информации в информационных фондах (каталоги, справочники, поисковые системы и т.д.)

Необходимо отметить, что в первых двух видах обработки информации мы получаем изменение содержания информации, а в остальных изменение формы представления информации, не меняющего его содержания.