Завдання інформатики

Основне теоретичне завдання інформатики полягає у визначенні загальних закономірностей, відповідно до яких створюється інформація. Відбувається її перетворення, передавання та використання у різних сферах діяльності людини. Прикладні завдання інформатики полягають у розробці найефективніших методів і засобів здійснення інформаційних процесів, у визначенні способів оптимальної наукової комунікації у самій науці та між наукою і виробництвом. Теоретична та прикладна (технічна, технологічна) дисципліна, що вивчає структуру і загальні властивості інформації, а також методи і (технічні) засоби її створення, перетворення, зберігання, передачі та використання в різних галузях людської діяльності.

Цимбалюк В.С. Інформаційне право: концептуальні положення до кодифікації іформаційного законодавства: монографія /В.С.Цимбалюк. - К.: "Освіта України", 2011, - 426с.

Біоінформа́тика — галузь обчислювальної біології, що застосовує машинні алгоритми і статистичні методи для аналізу великих наборів біологічних даних, які, як правило, складаються з великого числа нуклеотидних (ДНК і РНК) та пептидних (білки) послідовностей і даних структури білків. Головні напрямки досліджень біоінформатики включають вирівнювання послідовностей, пошук генів, збірку геномів, вирівнювання структур білків, передбачення структури білків, передбачення експресії генів та білок-білкової взаємодії та реконструювання процесу еволюції. Великим напрямком досліджень біоінформатики — отримання високоякісних послідовностей геномів з фрагментів послідовнотей, отриманих за допомогою традиційних методів секвенування ДНК та конструювання сигнальних мереж за даними ДНК-мікрочіпів. В останньому випадку біоінформатика нерідко перетинається з системною біологією.

Науко́ва інформа́тика (англ. scientific informatics) — інформатика, що вивчає структуру і загальні властивості наукової інформації, а також закономірності всіх процесів наукової комунікації.

Прикладна́ інформа́тика, також застосо́вна інформа́тика (англ. applied informatics) — науковий напрямок, який об'єднує інформатику, обчислювальну техніку та автоматизацію.

Інформація, дані, знання

Інформація може бути подана у вигляді даних. Якщо інформація — це результат взаємодії, що реально використовується в потоковий момент часу, то дані являють собою вже зареєстровані сигнали (при цьому фізичний метод реєстрації може бути довільним). Це — повідомлення, спостереження які не використовуються, а тільки зберігаються. Якщо з'являється можливість використати їх для зменшення неповноти знань про що-небудь (виникає взаємодія), то вони перетворюються в інформацію. Як тільки ця взаємодія завершується, ми знову маємо справу з даними, але поданими вже в іншій формі. В даному випадку ми маємо справу з інформаційним процесом. Такий процес являє собою цикл утворення інформації і збереження її у вигляді нових даних. Інформація існує досить нетривалий термін часу, а інформаційний процес триває стільки, скільки існують носії інформації.

Під час інформаційного процесу дані перетворюються з одного виду в інший за допомогою різних методів. Опрацювання даних містить в собі багато операцій, серед яких можна виділити такі:

• збір даних — накопичення даних з метою забезпечення їхньої повноти для прийняття рішень;

• формалізація даних — зведення даних, одержаних з різних джерел, до однакової форми;

• фільтрація даних — відкидання «зайвих» даних, які не потрібні для прийняття рішення;

• сортування даних — впорядкування даних за певною ознакою;

• групування даних — об'єднання даних за певною ознакою з метою їхнього зручнішого використання;

• архівація даних — організація збереження даних в зручній та легкодоступній формі, як правило, в економнішому форматі;

• захист даних — комплекс заходів, направлених на запобігання втрати, модифікації або відтворення даних;

• транспортування даних — прийом та передача даних між віддаленими учасниками інформаційного процесу;

• перетворення даних — переведення даних з однієї форми (або структури) до іншої.

Відповідно до методу реєстрації дані можуть зберігатись і транспортуватись на носіях різних видів. В обчислювальній техніці в ролі носіїв інформації виступають різноманітні магнітні диски, стрічки, оптичні диски тощо. Повний перелік операцій з даними набагато ширший, тому можна зробити висновок: опрацювання інформації має високу трудомісткість і потребує автоматизації.

За аналогією з перешкодами в каналах провідного і радіозв'язку будемо називати їх інформаційними шумами. Шум — це повідомлення, що не несе корисної інформації, тобто не мають відношення до задачі, що вирішується, але передані в органи управління і переробляються ними. Наявність великої кількості шумів може перешкоджати ефективному управлінню більше, ніж навіть дезінформація.

Мова характеризується певною надмірністю інформації, тобто можливістю передати осмислений текст меншою кількістю літер. Кожна літера в тексті несе менше інформації, ніж може нести потенційно. Надмірність інформації необхідна тому, що передача повідомлення деяким каналу зв'язку обов'язково пов'язана із шумами, що порушують передачу (на цьому заснована дитяча гра в зіпсований телефон). Корабель, що терпить нещастя, багаторазово радирує те саме повідомлення SOS, щоб підвищити імовірність його прийому. Інформація відіграє ключову роль при інтерпретації даних і прийнятті рішень. Тому важливо знати, що таке інформація і розуміти різницю між даними, інформацією й знанням. З'ясуємо, як можна одержати надійні дані, яким чином з даних отримується інформація, які знання необхідні для інтерпретації даних і як ці дані можуть бути збережені в комп'ютері.

Економічна інформатика - складова інформатики, напрям наукових досліджень повязаних із інформатизацією в економічних системах

Етапи рішення.

1. Вибір завдання

2. Складання моделі

3. Складання алгоритму

4. Складання програми

5. Введення вихідних даних

6. Аналіз отриманого розв'язку

Щоб людині прийняти рішення без ЕОМ, найчастіше нічого не треба. Подумав і вирішив. Людина, добре чи погано, вирішує всі виникаючі перед ним завдання. Правда ніяких гарантій правильності при цьому немає. ЕОМ ж ніяких рішень не приймає, а тільки допомагає знайти варіанти рішень. Цей процес складається з наступних етапів:

1. Вибір завдання.

Рішення завдання, особливо досить складною — досить важка справа, що вимагає багато часу. І якщо завдання обрана невдало, то це може призвести до втрати часу і розчарування в застосуванні ЕОМ для прийняття рішень. Яким же основним вимогам повинна задовольняти завдання?

A. Має існувати як мінімум один варіант її рішення, адже якщо варіантів рішення немає, значить вибирати нема з чого.

B. Треба чітко знати, в якому сенсі шукане рішення має бути найкращим, адже якщо ми не знаємо чого хочемо, ЕОМ допомогти нам вибрати найкраще рішення не зможе.

Вибір завдання завершується її змістовної постановкою. Необхідно чітко сформулювати завдання на звичайній мові, виділити мета дослідження, вказати обмеження, поставити основні питання на які ми хочемо отримати відповіді в результаті рішення задачі.

Тут слід виділити найсуттєвіші риси економічного об'єкта, найважливіші залежності, які ми хочемо врахувати при побудові моделі. Формуються деякі гіпотези розвитку об'єкта дослідження, вивчаються виділені залежності та співвідношення. Коли вибирається завдання і проводиться її змістовна постановка, доводиться мати справу з фахівцями в предметної області (інженерами, технологами, конструкторами і т. д.). Ці фахівці, як правило, чудово знають свій предмет, але не завжди мають уявлення про те, що потрібно для розв'язання задачі на ЕОМ. Тому, змістовна постановка задачі найчастіше виявляється перенасиченої відомостями, які зовсім зайві для роботи на ЕОМ.

2. Складання моделі

Під економіко-математичної моделлю розуміється математичний опис досліджуваного економічного об'єкта або процесу, при якому економічні закономірності виражені в абстрактному вигляді за допомогою математичних співвідношень. Основні принципи складання моделі зводяться до таких двох концепціям:

• 1. При формулюванні завдання необхідно досить широко охопити модельований явище. В іншому випадку модель не дасть глобального оптимуму і не буде відображати суть справи. Небезпека полягає в тому, що оптимізація однієї частини може здійснюватися за рахунок інших і на шкоду загальної організації.

• 2. Модель повинна бути настільки проста, наскільки це можливо. Модель повинна бути така, щоб її можна було оцінити, перевірити і зрозуміти, а результати отримані з моделі повинні бути ясні, як її творцю, так і особі, що приймає рішення.

На практиці ці концепції часто вступають у конфлікт, перш за все через те, що у збір і введення даних, перевірку помилок та інтерпретацію результатів включається людський елемент, що обмежує розміри моделі, яка може бути проаналізована задовільно. Розміри моделі використовуються як фактор, що лімітує, і якщо ми хочемо збільшити широту обхвату, то доводиться зменшувати деталізацію і навпаки.

Введемо поняття ієрархії моделей, де широта охоплення збільшується, а деталізація зменшується в міру того, як ми переходимо на вищі рівні ієрархії. На вищих рівнях у свою чергу формуються обмеження і цілі для нижчих рівнів.

При побудові моделі необхідно враховувати також і тимчасової аспект: горизонт планування в основному збільшується із зростанням ієрархії. Якщо модель довгострокового планування всієї корпорації може містити мало щоденних поточних деталей то модель планування виробництва окремого підрозділу складається в основному з таких деталей.

При формулюванні завдання необхідно враховувати такі три аспекти:

1. Досліджувані фактори: Цілі дослідження визначені досить вільно і у великій мірі залежать від того, що включено в модель. У цьому відношенні Легше інженерам, так як досліджувані фактори у них зазвичай стандартні, а цільова функція виражається у термінах максимуму доходу, мінімуму витрат або, можливо, мінімуму споживання якого-небудь ресурсу. У той же час соціологи, приміром, звичайно задаються метою «суспільної корисності» або в цьому роді і опиняються в складному становищі, коли їм доводиться приписувати певну «корисність» різним діям, висловлюючи її в математичній формі.

2. Фізичні кордону: Просторові аспекти дослідження вимагають детального розгляду. Якщо виробництво зосереджено більш як в одній точці, то необхідно врахувати в моделі відповідні розподільні процеси. Ці процеси можуть включати складування, транспортування, а також задачі календарного планування завантаження обладнання.

3. Часові межі: Тимчасові аспекти дослідження приводять до серйозної дилемі. Зазвичай горизонт планування добре відомий, але треба зробити вибір: Або моделювати систему в динаміці, з тим, щоб отримати тимчасові графіки, або моделювати статичне функціонування в певний момент часу.

Якщо моделюється динамічний (багатоетапний) процес, то розміри моделі збільшуються відповідно до числа розглянутих періодів часу (етапів). Такі моделі зазвичай ідейно прості, так що основна складність полягає скоріше в можливості вирішити задачу на ЕОМ за прийнятний час, ніж в умінні інтерпретувати великий обсяг вихідних даних. з Найчастіше буває досить побудувати модель системи в якийсь заданий момент часу, наприклад у фіксований рік, місяць, день, а потім повторювати розрахунки через певні проміжки часу. Взагалі, наявність ресурсів у динамічній моделі часто оцінюється приблизно і визначається факторами, що виходять за рамки моделі. Тому необхідно ретельно проаналізувати, чи дійсно необхідно знати залежність від часу зміни характеристик моделі, або той же результат можна отримати, повторюючи статичні розрахунки для ряду різних фіксованих моментів.

3. Складання алгоритму.

Алгоритм — це кінцевий набір правил, які дозволяють чисто механічно вирішувати будь-яку конкретну задачу з деякого класу однотипних задач. При цьому мається на увазі:

• вихідні дані можуть змінюватися в певних межах: (Масовість алгоритму)

• процес застосування правил до вихідних даних (шлях вирішення задачі) визначено однозначно: (детермінованість алгоритму)

• на кожному кроці процесу застосування правил відомо, що вважати результатом цього процесу: (Результативність алгоритму)

Якщо модель описує залежність між вихідними даними і шуканими величинами, то алгоритм являє собою послідовність дій, які треба виконати, щоб від вихідних даних перейти до шуканим величинам. Зручною формою запису алгоритму є блок схема. Вона не тільки досить наочно описує алгоритм, але і є основою для складання програми. Кожен клас математичних моделей має свій метод рішення, який реалізується в алгоритмі. Тому дуже важливою є класифікація завдань за видом математичної моделі. При такому підході завдання, різні за змістом, можна вирішувати з допомогою одного і того ж алгоритму. Алгоритми задач прийняття рішень, як правило, настільки складні, що без застосування ЕОМ реалізувати їх практично неможливо.

4. Складання програми.

Алгоритм записують за допомогою звичайних математичних символів. Для того, щоб він міг бути прочитаний ЕОМ необхідно скласти програму. Програма — це опис алгоритму розв'язання задачі, заданий на мові ЕОМ. Алгоритми та програми поєднуються поняттям «математичне забезпечення». В наш час^[Коли?] витрати на математичне забезпечення становлять приблизно півтори вартості ЕОМ, і постійно відбувається подальше відносне подорожчання математичного забезпечення. Вже сьогодні предметом придбання є саме математичне забезпечення, а сама ЕОМ лише тарою, упаковкою для нього.

Далеко не для кожного завдання необхідно складати індивідуальну програму. На сьогоднішній день створені потужні сучасні програмні засоби — пакети прикладних програм (ППП). ППП — це об'єднання моделі, алгоритму і програми. Найчастіше, до задачі можна підібрати готовий пакет, який чудово працює, вирішує багато завдань, серед яких можна знайти і наші. При такому підході багато завдань будуть вирішені досить швидко, адже не треба займатися програмуванням.

Якщо не можна використовувати ППП для вирішення завдання без зміни його або моделі, то потрібно або модель підігнати під вхід ППП, або доопрацювати вхід ППП, щоб у нього можна було ввести модель. Таку процедуру називають адаптацією. Якщо відповідний ППП знаходиться в пам'яті ЕОМ, то робота користувача полягає в тому, щоб ввести необхідні шукані дані і отримати необхідний результат.

5. Введення вихідних даних.

Перш ніж запровадити вихідні дані в ЕОМ, їх, природно, необхідно зібрати. Причому не всі наявні на виробництві вихідні дані, як це часто намагаються робити, а лише ті, які входять до математичної моделі. Отже, збір вихідних даних не тільки доцільно, а й необхідно проводити лише після того, як буде відома математична модель. Маючи програму і вводячи в ЕОМ вихідні дані, ми отримаємо рішення задачі.

6. Аналіз отриманого розв'язку

На жаль досить часто математичне моделювання змішують з одноразовим рішенням конкретної задачі з початковими, найчастіше недостовірними даними. Для успішного управління складними об'єктами необхідно постійно перебудовувати модель на ЕОМ, коректуючи вихідні дані з урахуванням зміниться обстановка. Недоцільно витрачати час і кошти на складання математичної моделі, щоб за нею виконати один єдиний розрахунок. Економіко-математична модель є прекрасним засобом отримання відповідей на широке коло питань, що виникають при плануванні, проектуванні і в ході виробництва. ЕОМ може стати надійним помічником при прийнятті щоденних рішень, що виникають у ході оперативного керування виробництвом.

Економі́чна інформа́ція (economic information) — інформація про суспільні процеси виробництва, розподілу, обміну та використання матеріальних благ, корисні дані сфери економіки, що відображають через систему натуральних, трудових і вартісних показників планову й фактичну виробничо-господарську діяльність та причинний взаємозв`язок між керуючим і керованим об`єктами. Економічна інформація використовується на всіх рівнях управління народним господарством країни, зокрема в усіх галузях агропромислового комплексу.

Економічну інформацію класифікують за рядом ознак:

• Залежно від здійснюваних в управлінні функцій розрізняють:

  • Директивна інформація дані, які містяться в директивних документах;

  • Нормативна інформація відомості про діючі та проектовані нормативні показники;

  • Планова інформація в структурі економічної інформації займає 8 — 10 %. Вона містить директивні вказівки про розвиток конкретного об`єкта управління та його складових.

  • Облікова інформація в системі економічної охоплює в середньому 88 — 90 %, відображаючи господарські процеси у вигляді натуральних, трудових і вартісних показників. Складовими частинами облікової інформації є бухгалтерські, звітно-статистичні та оперативні дані.

  • Регулююча інформація займає в середньому майже 2 % від загального обсягу економічної інформації. На її основі приймають рішення щодо регулювання параметрів виробництва або планових завдань.

  • Аналітична інформація дані оперативного обліку;

  • Статистична інформація дані статистичного обліку;

  • звітна інформація відомості про фактичний стан різних сторін виробничо-господарської діяльності підприємства;

  • Довідкова інформація відомості, що формуються за запитами користувачів системи;

  • Спеціальна інформація сегменти по задачах, масиви, константи тощо.

• За стадіями утворення економічну інформацію поділяють на первинну та похідну.

  • Первинна інформація відображає виробничо-господарські процеси в момент їх проходження. Це, як правило, бухгалтерська інформація, збір якої переважно здійснюється вручну і заноситься на носій типу «первинний документ» (ПД).

  • Похідна інформація є результатом обчислень і поділяється на проміжну, що підлягає подальшій обробці, та результативну.

• Як первинна, так і похідна економічна інформація може бути змінною (робочою, оперативною) і постійною.

  • До змінної інформації належать показники разового використання, зокрема дані про кількість відпрацьованого часу, виконаних тонна-кілометрів, надоєного молока тощо. Показники змінної (оперативної) інформації мають властивість змінювати свої значення. Наприклад, виробіток одного й того ж працівника в різні дні, як правило, різний. Але ж норма виробітку і розцінка за працю можуть бути одними й тими ж. І тоді це вже постійні дані. Їх, якщо необхідно, вибирають із баз даних (довідників норм виробітку, норм витрат праці, норм амортизаційних відрахувань, норм витрат пально-мастильних матеріалів, розцінок за одиницю роботи і т. д.).

  • Постійна інформація використовується багаторазово, тобто вона характеризуються деякою стабільністю. Критерієм, що визначає стабільність показника в робочому масиві, є коефіцієнт стабільності інформації. При цьому постійною вважають інформацію, коефіцієнт стабільності якої становить не менше 0,85.

• За об`єктивністю відображення явищ, подій, господарських операцій інформацію розподіляють на достовірну і недостовірну.

• За насиченістю реквізитами — на недостатню, достатню та надлишкову.

• За місцем виникнення інформація ділиться на внутрішню та зовнішню.

  • Внутрішньою називається інформація, яка виникає всередині об'єкта (підприємство, цех, склад тощо). Внутрішня інформація поділяється на інформацію про продукцію, про виробничі процеси та про внутрішні збурення. Інформація про продукцію характеризує якісні та кількісні сторони продукції. Інформація про процеси виробництва надає дані про хід технологічного виробництва, про енергоносії тощо. Інформація про внутрішні збурення включає відомості про простої, відсутність матеріальних цінностей тощо

  • Зовнішня інформація поділяється на планову, нормативно-довідкову та інформацію про зовнішні збурення. До планової зовнішньої інформації відноситься інформація про параметри об'єкта управління на наступний період. Нормативно-довідкова інформація містить різні нормативні та довідкові дані. Інформація про зовнішні збурення містить дані про несвоєчасну зміну нормативів, недостачу матеріалів для виробництва тощо.

• За стадіями утворення інформація поділяється на вхідну, вихідну та проміжну:

  • Вхідна інформація — це інформація, що виникає на початковій стадії процесу управління. Вона представляє собою сукупність вхідних даних, необхідних для розв'язання задачі. До вхідних даних можна віднести усі первинні дані та нормативно-довідкову інформацію;

  • До вихідної відноситься інформація, отримана в результаті розв'язання задач та призначена для безпосереднього використання в управлінні;

  • Проміжна інформація є результатом розв'язання задачі та використовується при розв'язанні інших задач в якості вхідної інформації.

• За часовим періодом виникнення інформація поділяється на оперативну та поточну:

  • Оперативна інформація — це інформація з нерегламентованим періодом надходження в систему;

  • Поточна інформація — це інформація, яка надходить згідно з установленим регламентом.

• За об'єктивністю відображення інформація поділяється на достовірну, недостовірну, точну і неточну.

• За повнотою інформація поділяється на достатню, надлишкову та недостатню.

• За відношенням до процесу обробки інформація поділяється на оброблювану та необроблювану.

• За інтервалом часу між надходженням інформація поділяється на періодичну та неперіодичну.

Для того, щоб людина могла сприймати інформацію, повинна бути здійснена її індикація. Існують такі типи індикації:

• цифрова — цифровий запис у документі, цифровий запис на лічильниках, табло, екрані ПК тощо;

• алфавітна — словесний запис у документі, словесний запис на лічильниках, табло, екрані ПК тощо;

• символічна — умовне зображення на кресленнях, схемах тощо;

• предметно-візуальна — фотознімок, зображення на екрані, роздруковане зображення тощо.

Інформація надходить працівникам апарату управління як із власних структурних підрозділів, так і від інших організацій. За цією ознакою інформацію поділяють на внутрішню і зовнішню. І, насамкінець, інформацію, що надходить до об`єкта управління, називають вхідною, а інформацію від об`єкта — вихідною.

Відкрита інформація — це тип інформації за режимом доступу до неї, що характеризується:

• систематичною публікацією її в офіційних друкованих виданнях (бюлетенях, збірниках);

• поширенням засобами масової інформації;

• безпосереднім її надання громадянам, державним органам та юридичним особам.^[1]

Порядок та умови надання громадянам, державним органам, юридичним особам і представникам громадськості відомостей за запитами відкритої інформації встановлюються Законом України «Про інформацію», "Про доступ до публічної інформації" та договорами (угодами), якщо надання інформації здійснюється на договірній основі.

Обмеження права на одержання відкритої інформації забороняється законом. Переважним правом на одержання інформації користуються громадяни, яким ця інформація необхідна для виконання своїх професійних обов'язків.

Консолідована інформація – це одержані з декількох джерел та системно інтегровані різнотипні інформаційні ресурси (знання), які в сукупності не наділені ознаками повноти, цілісності, несуперечності та складають адекватну інформаційну модель проблемної області з метою її аналізу опрацювання та ефективного використання в процесах підтримки прийняття рішень.

Виходячи з цього, поняття «конкурентна розвідка» , яке використовується на паритетних засадах деякими дослідниками, все ж є одним з аспектів цілісних процесів та процедур консолідації інформації, а саме як процесу формування інформаційного ресурсу для підтримки прийняття рішень ^[1].

Разом з тим, консолідована інформація покликана із використанням всіх можливостей, активно оперуючи інформаційними ресурсами, розробляти технологічні засади створення інформаційного продукту, виконувати якісно-змістове перетворення інформації, функціонально перетинаючись в цьому плані з науковою (виробництво нового знання) й управлінською (розроблення варіантів рішень, сценаріїв) діяльністю.

Захист консолідованої інформації може забезпечуватися різними способами, що передбачають моделювання необхідних складових захисту інформації, а саме:

• окреслення інформаційних ресурсів, які підлягають захисту;

• моніторинг повної сукупності потенційно можливих загроз і каналів витоку інформації;

• аналіз уразливості і ризиків щодо сукупності інформації і каналів витоку;

• визначення вимог до системи захисту;

• вибір засобів захисту інформації та їх впровадження;

• здійснення контролю системи захисту.

Таким чином, технології консолідованої інформації потребують інформаційної безпеки в межах певної установи чи організації^[2]