1. Тема 1. Информатика и информатизация

   1. Информатика как наука

Как известно, характерной чертой XX, а теперь уже и XXI, веков является овладение человечеством компьютерной техникой, которая настолько плотно вошла и производственную сферу и в повседневную жизнь, что теперь трудно найти задачу, решение которой в какой-либо степени бы не предполагало использование вычислительной техники. В связи с этим еще в 60-х годах прошлого века во Франции введен термин "информатики" как результат слияния слов информация и автоматика. Иначе говоря, информатика призвана заниматьсяавтоматизированной обработкой информации. Поэтому информатику обычно рассматривают как техническую науку о методах получения, хранения, накопления, воспроизведения, обработки и передачи информации средствами вычислительной техники.

В настоящее  время  Большой энциклопедический  словарь дает следующее  определение  информатики:  "Информатика – это  наука  об  общих  свойствах и закономерностях информации, методах ее поиска, передачи, хранения, обработки и использования в различных сферах деятельности" (БЭС, 2003).

Кроме того, так как предметом изучения информатики являются свойства информации, закономерности ее переработки и управления в природных, социальных и технических процессах, она становится наукой, играющей важнейшую прикладную роль в естественных, общественных и технических науках. В связи с этим, основной задачей информатики является предоставле­ние своего аппарата, методов и понятийной базы другим наукам.

Развитие информатики как науки неразрывно связано с развитием техники и поэтому идет параллельно с развитием инженерно-технических возможностей своего времени.

*Теоретический материал по теме 1 составлен доцентом А.И. Бородиной , доцентом М.Н. Садовской и опубликован в учебно-практическом пособии "Основы информатики и вычислительной техники" ( Дистанционное обучение. – Мн.: БГЭУ, 2005).

2. Основные понятия информатики

ХХ век стал веком информации. Информация – это единственный неубывающий ресурс жизнеобеспечения, который к тому же с течением времени возрастает. Так, к концу XX века ежегодно количество информации стало удваиваться. Такой лавинообразный поток информации серьёзно затрудняет её обработку, поиск и использование. Порой легче создать новый интеллектуальный продукт, чем искать аналоги, созданные прежде. Вот почему сегодня информация стала товаром первой необходимости, а расхожей стала истина: кто владеет информацией, тот владеет миром. Информационные ресурсы становятся столь же важными, как и материалы или энергия, т.е. постепенно происходит переход от индустриальной экономики к экономике, основанной на информации.

Термин "информация" происходит от латинского information – разъяснение, изложение, осведомление о каком-либо факте или событии. В последнее время информацию чаще относят к разделу общенаучных понятий, т.к. она выходит за рамки какой-то одной отрасли знаний и используется многими науками. Под информацией – понимают совокупность фактов, явлений, событий, представляющих интерес и подлежащих регистрации и обработке.

Процесс осмысления понятия информации в жизни и деятельности человека продолжается. В настоящее время имеется несколько взглядов на понятие информации.

С точки зрения философии информация – это категория, представляющая собой отражение объективного мира, его причинных и следственных связей.

Известен также технологический (прикладной) подход к понятию информации. В этом случае при любой обработке сведения на входе процедуры обработки не являются ещё информацией, а играют роль информационного "сырья". Сведения, получаемые на выходе процедуры (при условии, что в результате обработки достигается поставленная цель) – это и есть информация, т.е. "готовая продукция". Сущность обработки состоит в том, что из "сырого информационного ресурса" производится извлечение нужных получателю сведений – информации.

В теории информации под термином "информация" понимается такое сообщение, которое содержит факты, неизвестные ранее потребителю и дополняющие его представление об изучаемом и анализируемом объекте (процессе, явлении). Иначе говоря, по К.Э.Шеннону, информация – это снятая неопределённость. То есть с точки зрения теории информации информацией могут быть лишь те сведения, которые позволяют устранить меру неопределённости в системе. И лишь получатель этих сведений может установить, представляют ли они собой информацию.

В теории информации термин "информация" идет рядом с таким понятием как "данные". Под данными понимают сведения о состоянии любого объекта. Данные – это информация, представленная в виде, удобном для передачи, интерпретации и обработки. А обработка данных – это некоторая систематизированная последовательность операций, приводящая данные к виду, удобному для получения из них информации. Кроме того, информация из данных получается только в результате воздействия на данные каких-либо методов, т.е. имеет место выражение: Информация = Данные + Методы. В результате, одни и те же данные при обработке различными методами могут привести к различной информации. Так, обнаруженный листок с записями номеров телефонов в результате воздействия визуальных методов дает информацию о почерке автора записи, в результате воздействия методов химического анализа расскажет об инструменте письма (о виде чернил), а постановка соответствия каждому номеру данных его владельца выявит не только круг знакомств автора, но и откроет много информации о его собственной личности.

Следует также отметить, что нет однозначной связи между формой данных и формой получаемой из них информации. Т.е. данные могут быть, например звуковые (или речевые), а информацию они могут дать не только звуковую, но и текстовую (если ее записать словами) или графическую (если озвученные образы нарисовать). Таким образом, информациюможно рассматривать как содержательную часть данных, интерпретированных человеком.

Следующим основным (после информации и данных) понятием, на котором базируется информатика как наука, являются знания. Знаниями называют проверенный практикойрезультат познания действительности, её верное отражение в сознании человека. Научное знание заключается в понимании действительности (от прошлого к настоящему и будущему), в достоверном обобщении фактов, в выявлении закономерностей и т.п. В системах искусственного интеллекта, которые в настоящее время занимают лидирующее положение среди всех компьютерных информационных систем, знания связывают с понятием логического вывода. Поэтому знания можно интерпретировать как информацию, на основе которой реализуется процесс логического вывода.

В зависимости от области знаний различают:

научную, техническую, производственную, правовую и другую информацию, каждая из которых несет свою особую смысловую нагрузку, ценность и требования к точности, достоверности, технологии обработки и т.д.

Информация может быть двух видов: дискретная (цифровая) и непрерывная (аналоговая).Дискретная информация характеризуется последовательными точными значениями некоторой величины, а непрерывная — непрерывным процессом изменения некоторой величины. Непрерывную информацию может, например, выдавать датчик атмосферного давления или датчик скорости автомашины. Дискретную информацию можно получить от любого цифрового индикатора: электронных часов, счетчика магнитофона и т.п.

Дискретная информация удобнее для обработки человеком, но непрерывная информация часто встречается в практической работе, поэтому необходимо уметь переводить непрерывную информацию в дискретную (дискретизация) и наоборот. Например, модем (это слово происходит от слов модуляция и демодуляция) представляет собой устройство для такого перевода: он переводит цифровые данные от компьютера в звук или электромагнитные колебания-копии звука и наоборот.

Качественные свойства информации

Репрезентативностьинформации связана с правильностью ее отбора и формирования в целях адекватного отражения свойств объекта.

Содержательностьинформации отражает семантическую емкость, равную отношению количества семантической информации в сообщении к объему обрабатываемых данных, т.е.С увеличением содержательности информации для получения одних и тех же сведений требуется преобразовывать меньший объем данных.

Достаточность (полнота)информации означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения состав. Это понятие связано с ее смысловым содержанием (семантикой) и прагматикой. Как неполная, так и избыточная информация снижает эффективность принимаемых пользователем решений.

Доступность информации восприятию пользователя обеспечивается выполнением соответствующих процедур ее получения и преобразования. Это достигается, например, путем согласования ее семантической формы с тезаурусом пользователя.

Актуальность информации определяется степенью сохранения информации для управления в момент ее использования и зависит от динамики изменения ее характеристик и от интервала времени, прошедшего с момента возникновения данной информации.

Своевременность информации означает ее поступление не позже заранее назначенного времени, согласованного с временем решения поставленной задачи.

Точностьинформации определяется степенью близости получаемой информации к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п.

Достоверностьинформации определяется ее свойством отражать реально существующие объекты с необходимой точностью.

Устойчивостьинформации отражает ее способность реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности. Это свойство также как и репрезентативность обусловлено выбранной методикой отбора информации и ее формирования.