РАЗДЕЛ 1. ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ
Лекция №1. ИНФОРМАТИКА – ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ.
Информация и ее свойства.
Вопросы:
Появление и развитие информатики.
Структура информатики.
Информация и формы ее представления.
Понятие количества информации. Формулы Хартли и Шеннона.
Свойства информации
Литература:
Информатика. Учебник для вузов под ред. Проф. Н.В.Макаровой
ПОЯВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ИНФОРМАТИКИ
Термин информатика возник в 60-х гг. во Франции для названия области, занимающейся автоматизированной обработкой информации с помощью электронных вычислительных машин.
Термин "информатика" (франц. informatique) происходит от слов information (информация) и automatique (автоматика) и дословно означает "информационная автоматика".
В англоязычных странах этому термину соответствует синоним computer science (наука о компьютерной технике).
Выделение информатики как самостоятельной области человеческой деятельности в первую очередь связано с развитием компьютерной техники. Основная заслуга в этом принадлежит микропроцессорной технике, появление которой в середине 70-х гг. послужило началом второй электронной революции. Элементной базой вычислительной машины становятся интегральные схемы и микропроцессоры, а область, связанная с созданием и использованием компьютеров, получила мощный импульс в своем развитии. Термин "информатика" используется не только для отображения достижений компьютерной техники, но и связывается с процессами передачи и обработки информации.
В 1978 году международный научный конгресс официально закрепил за понятием "информатика" области, связанные с разработкой, созданием, использованием и материально-техническим обслуживанием систем обработки информации, включая компьютеры и их программное обеспечение, а также организационные, коммерческие, административные и социально-политические аспекты компьютеризации — массового внедрения компьютерной техники во все области жизни людей.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Инфоpматика — это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности.
В качестве источников информатики обычно считают две науки: документалистику и кибернетику.
Впервые термин кибернетика ввел французский физик Андре Мари Ампер в первой половине XIX в. Он занимался разработкой единой системы классификации всех наук и обозначил этим термином гипотетическую науку об управлении, которой в то время не существовало, но которая, по его мнению, должна была существовать.
Основы кибернетики были заложены американским математиком Норбертом Винером в трудах по математической логике, опубликованными в 1948 г., а само название происходит от греческого слова (kyberneticos — искусный в управлении). Основная концепция, заложенная Винером, связана с разработкой теории управления сложными динамическими системами в разных областях человеческой деятельности. Кибернетика – это наука об общих принципах управления в различных системах: технических, биологических, социальных и др.
Кибернетика развивается сама по себе, строя различные модели управления объектами, активно используя все достижения компьютерной техники. Кибернетика существует независимо от наличия или отсутствия компьютеров.
Информатика занимается изучением процессов преобразования и создания новой информации, связанных с использованием компьютерной техники.
Таким образом информатика появилась благодаря развитию компьютерной техники, базируется на ней и совершенно немыслима без нее.
Структура информатики
Информатика в широком смысле представляет собой единство разнообразных отраслей науки, техники и производства, связанных с переработкой информации с помощью компьютеров и телекоммуникационных средств связи во всех сферах человеческой деятельности.
Информатика в узком смысле состоит из трех взаимосвязанных частей:
технических средств (hardware),
программных средств (software),
алгоритмических средств (brainware).
В свою очередь, информатику как в целом, так и каждую ее часть обычно рассматривают с разных позиций (рис. 1):
как отрасль народного хозяйства:
как фундаментальную науку:
как прикладную дисциплину:
Рис. 1. Структура информатики как отрасли народного хозяйства, науки, прикладной дисциплины
Информатика как отрасль народного хозяйства занимается производством компьютерной техники, программных продуктов и разработкой современной технологии переработки информации.
Информатика как фундаментальная наука занимается разработкой методологии создания информационного обеспечения процессов управления любыми объектами на базе компьютерных информационных систем. Цель фундаментальных исследований в информатике – получение обобщенных знаний о любых информационных системах, выявление общих закономерностей их построения и функционирования.
Информатика как прикладная дисциплина занимается:
изучением закономерностей в информационных процессах (накопление, переработка, распространение);
созданием информационных моделей коммуникаций в различных областях человеческой деятельности;
разработкой информационных систем и технологий в конкретных областях и выработкой рекомендаций относительно их жизненного цикла: для этапов проектирования и разработки систем, их производства, функционирования и т.д.
Особенно следует выделить в информатике методы математического моделирования и методы распознавания образов, практическая реализация которых стала возможной благодаря достижениям компьютерной техники.
Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации и их использовании в организации технологического процесса переработки информации.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Информатика — это техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.
Инфоpматика — комплексная научная дисциплина с широчайшим диапазоном применения.
Её приоритетные направления:
pазpаботка вычислительных систем и пpогpаммного обеспечения;
теоpия инфоpмации, изучающая процессы, связанные с передачей, приёмом, преобразованием и хранением информации;
математическое моделирование, методы вычислительной и прикладной математики и их применение к фундаментальным и прикладным исследованиям в различных областях знаний;
методы искусственного интеллекта, моделирующие методы логического и аналитического мышления в интеллектуальной деятельности человека (логический вывод, обучение, понимание речи, визуальное восприятие, игры и др.);
системный анализ, изучающий методологические средства, используемые для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам различного характера;
биоинформатика, изучающая информационные процессы в биологических системах;
социальная информатика, изучающая процессы информатизации общества;
методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа;
телекоммуникационные системы и сети, в том числе, глобальные компьютерные сети, объединяющие всё человечество в единое информационное сообщество;
разнообразные пpиложения, охватывающие производство, науку, образование, медицину, торговлю, сельское хозяйство и все другие виды хозяйственной и общественной деятельности.
Роль информатики в развитии общества чрезвычайно велика. С ней связано начало революции в области накопления, передачи и обработки информации. Эта революция, следующая за революциями в овладении веществом и энергией, затрагивает и коренным образом преобразует не только сферу материального производства, но и интеллектуальную, духовную сферы жизни.
Прогрессивное увеличение возможностей компьютерной техники, развитие информационных сетей, создание новых информационных технологий приводят к значительным изменениям во всех сферах общества: в производстве, науке, образовании, медицине и т.д.