1. Основні поняття інформатики та компютерної техніки

Запотиличник – найефективніший спосіб передачі інформації від покоління до покоління.

Народна мудрість

1.1. Загальні відомості про інформацію та інформаційні системи

Термін „інформатика” (франц. informatique) походить від французьких слів information (інформація) та automatique (автоматика) і дослівно означає „інформаційна автоматика”, й використовується для назви галузі, яка займається автоматизованою обробкою інформації за допомогою обчислювальних машин. Досить широко поширений також англомовний варіант цього терміну – „сomputer science”, що означає „науку про засоби обчислювальної техніки”.

Збір, обробка та передача інформації, складають інформаційний процес. Комп’ютерна техніка виступає у ролі матеріального носія для відображення інформації.

Під інформацією розуміють не самі предмети і процеси, а їх відображення у вигляді чисел, формул, описів, креслень, символів, образів тощо. Сама по собі інформація може бути віднесена до абстрактних категорій, подібних, наприклад, математичним формулам, однак робота з нею завжди пов'язана з використанням певних матеріалів й витратами певної енергії. Інформація міститься в наскальних малюнках древніх людей, в текстах книг на папері, в картинах на полотні, в музичних записах на магнітних стрічках або CD, в даних оперативної пам'яті комп'ютера, у спадкоємному коді ДНК кожної живої клітини, у мозку людини тощо.

Для запису інформації та її збереження, обробки й поширення, потрібні матеріали (камінь, папір, полотно, магнітна стрічка, електронні носії даних тощо), а також енергія (для приведення у дію друкуючих машин, створення клімату для збереження шедеврів образотворчого мистецтва, живлення електричним струмом електронних схем калькуляторів і комп’ютерів, підтримки роботи передавачів на радіо і телевізійних станціях тощо).

Іформатика – це технічна наука, яка систематизує прийоми створення, збереження, відтворення, обробки й передачі даних засобами обчислювальної техніки, а також принципи функціонування цих засобів та методи управління ними.

З цього визначення видно, що інформатика дуже близька до технології, тому її предмет нерідко називають інформаційними технологіями.

Інформаційна технологія – сукупність методів і програмно-технічних засобів, поєднаних у технологічний ланцюжок, який забезпечує збір, обробку, збереження, поширення та відображення інформації з метою зменшення трудомісткості процесів використання інформаційного ресурсу, а також підвищення їхньої надійності і оперативності.

Інформаційна система (ІС) – взаємозалежна сукупність засобів, методів і персоналу, що використовуються для зберігання, обробки і видачі інформації в інтересах досягнення поставленої мети.

Інформаційна технологія є процесом, а інформаційна система – середовищем. Таким чином, інформаційна технологія є більш ємним поняттям, на відміну від інформаційної системи і може існувати поза сферою інформаційної системи.

1.2. Інтерпретація даних

Часто, крім широко використовуваного терміну „інформація”, використовується термін „дані”. Задамося питанням, а що таке „дані” і як ми до них відносимося?

Інтуїтивно зрозуміло, що під даними ми припускаємо будь-яке повідомлення, факт спостереження, зведення про що-небудь, наслідки експерименту тощо. Іншими словами, дані – це завжди конкретність, що представлена у визначеній формі (числом, записом, повідомленням, таблицею тощо).

Самі по собі дані ніякої цінності не представляють. Дійсно, як можна поставитись наприклад, до наступних даних:

1) – „37,5”;

2) – „2 + 1 = 3”;

3) – „Євнухович – директор”.

Перше викличе здивування, друге – відчуття тривіальності (це знає кожний), третє – міркування, а хто такий Євнухович? У всіх наведених прикладах дані неінформативні (хоч за різними причинами), і для того, щоб придати їм інформативність, тобто перетворити їх у інформацію, необхідно здійснити інтерпретацію дан­их.

Інтерпретація – процес перетворення даних в інформацію, процес додання їм змісту.

Цей процес залежить від багатьох чинників: хто інтерпретує дані, яку інформацію вже має інтерпретатор, з яких позицій він розглядає отримані дан­і тощо. Процес інтерпретації може здійснюватися людиною або групою осіб, при цьому він може бути творчим або формальним (визначання часу за годинником). Такий процес може здійснюватися біологічними об’єктами (умовні рефлекси собак, спілкування дельфінів), багатьма пристроями технічної автоматики (виявлення сиг­налу від цілі у радіолокації з наступними діями) і звичайно комп’ютером.

Абстрактність інформації на відміну від конкретності даних полягає у тому, що процес інтерпретації, у загальному випадку, не може бути визначений формально, у той час, як дані завжди існують у певній конкретній формі. Між даними та інформацією, у загальному випадку, відсутня взаємно-однозначна відповідність. Наприклад, формально різні повідомлення „до завтра” і „see you tomorrow” несуть одну й ту ж інформацію. Різні знаки „x” і „*” можуть змістовно позначати одне й те ж – операцію м­но­же­ння, формально різні числа „21” та „XXI” визначають одне й те ж число але у різних системах числення.

З іншого боку, одні й ті ж дані можуть нести абсолютно різну інформацію різним споживачам (різним інтерпретаторам). Наприклад, знак „I” може інтерпретуватись як буква „ай” в англійському алфавіті або як римська цифра 1, знак „+” може інтерпретуватись як операція додавання або операція поєднання множин залежно від контексту. Кивок головою зверху вниз, зазвичай позначає „Так”, а погойдування із сторони в сторону – „Ні”, але не в усіх країнах (у Болгарії і Греції це не так).

На дошці оголошень з обміну квартир можна побачити оголошення з наступними даними: „1+1=3”, що означає: „Міняю дві однокімнатних на трикімнатну”, – а чи можливо було б припустити таку інтерпретацію цих даних, наприклад, у підручнику з арифметики?

Що таке 90–60–90? Дівчата скажуть це параметри ідеальної жіночої фігури, водій відповість що це їзда повз інспектора ДАЇ тощо. Наведені приклади свідчать, що інтерпретація даних залежить від багатьох додаткових об'єктивних факторів (у цих прикладах – кон­­текст, країна, місце) але інтерпретація може залежати й від суб'єктивних факторів. Наприклад, один і той же колір людина з нормальним зором сприймає одним чином, а дальтонік іншим.

Наведені приклади альтернативної інтерпретації одних й тих же даних, ілюструють поняття полімоpфізму (множинної інтерпретації), яке врешті-решт й визначає абстрактний характер цього процесу.

Нарешті, ще один важливий аспект інтерпретації. У кожному, достатньо великому наборі даних є особливі позиції (знаки, ключові слова, ознаки), які керують процесом інтерпретації і тому мають особливе значення, яке визначає цінність і важливість отримуваної інформації.

Класичний приклад: повідомлення „Страчувати не можна помилувати”. Положення коми у цьому прикладі (перед словом „не можна” або після нього) радикально змінює інформаційний зміст даних. Чи можна у цьому відношенні порівнювати втрату коми у цьому повідомленні, наприклад, з втратою літери „н”? Втрата чи перекручування останньої, легко відновлюється за контекстом, втрата коми зводить інформативність повідомлення до нуля.

Ще один приклад. Припустимо, що є наступний фрагмент таблиці:

Товар	Верстат	Дриль	Фреза	Двигун	Кузов
Вартість, грн.	11500	87	25	7500	3000

Втрата слова „Вартість, грн.” у другому рядку робить неможливою правильну інтерпретацію числового матеріалу всієї таблиці, у той же час, як втрата слова „Товар” легко відновлюється за кон­тек­­стом.

Таким чином, дані – це набір неоднорідних ключових слів (позицій, символів, знаків тощо), які несуть інформацію різного ступеня цін­но­сті і які не використовуються, а тільки зберігаються. Дані – це повідомлення, спостереження. Якщо з'являється можливість використати їх для зменшення неповноти знань про що-небудь, вони перетворюються у інформацію.

Інформація – повідомлення, які реально і практично використовуються. Саму інформацію можна визначити як набір повідомлень про об'єкти і явища навколишнього середовища, їх параметри, властивості і стан, які зменшують наявну ступінь невизначеності й неповноту знань.