1.3. Компьютеры в современном мире

Потребность выразить и запомнить информацию привела к появлению речи, письменности и изобразительного искусства. В дальнейшем необходимость передачи и распространения знаний вызвало к жизни книгопечатанье и почтовую связь. Появление телеграфа, телефона, радио и телевидения позволило передавать огромные потоки текстовой информации и изображений со скоростью света. Целенаправленной обработкой информации, передаваемой человечеством, занимается человек, а инструментом для этого является компьютер.

Сегодня можно, не вставая с рабочего места, отдать документ на проверку руководителю, получить рецензию, создать факс и отправить его по назначению, посчитать заработную плату для себя и своих коллег, заглянуть в библиотеку.

С тем же успехом можно пользоваться компьютером для прослушивания музыки, просмотра сегодняшних газет, для бесед с приятелями, находящимися вне приделов видимости, перекинуться в картишки, сыграть партию в шахматы.

Диалог: «Не владеете компьютером? Ладно, научитесь…» – теперь вряд ли где услышишь. Без навыков работы на персональном компьютере на работу устроиться трудно.

Вот лишь некоторые примеры применения компьютера в современном обществе.

Использование компьютеров позволило создать метод получения изображений непрозрачных тел. Этот метод называется томографией. Он позволяет получать изображение гораздо лучше, чем рентгеновское.

Одной из наиболее трудоемких задач является задача прогноза погоды. Для ее решения необходимо собрать и проанализировать информацию, получаемую со спутников и метеостанций, выполнить огромный объем вычислений, необходимых для решения уравнений, возникающих при моделировании процессов, влияющих на погодные условия.

Компьютер нужен для проведения машинных экспериментов, для обработки результатов реальных экспериментов. Современный физический или биологический эксперимент дает столько информации, что для обработки ее на компьютере уходят часы, а иногда и сутки.

Компьютерные мультфильмы-тренажеры используются для тренировки пилотов, водителей. Графические возможности вычислительных машин используются для расчетов и моделирования различных машиностроительных, авиационных деталей.

Важной отраслью деятельности компьютера является справочно-информационная система. Думаем, что каждый из Вас сталкивался с ней хотя бы один раз в жизни. Такую автоматическую справочную систему можно увидеть на вокзалах, ее используют пассажиры для получения справок по отдельным вопросам. Есть такая система и в современных библиотеках, она заменила привычные каталоги.

Широкое применение компьютеры получили в области образования. Сейчас уже есть программы для обучения по отдельным темам, целым курсам и даже специальностям. Контроль знаний учащихся все больше и больше преподаватели перекладывают на плечи компьютеров, тем самым экономят время для объяснения материала, больше уделяют времени индивидуально каждому ученику.

Тема 2. Информатика как наука

2.1. История развития информатики как науки

Информатика — это наука, изучающая все аспекты получения, хранения, преобразования, передачи и использования информации. Информатика стала развиваться с середины нашего столетия, когда появились специальные устройства — компьютеры, ориентированные на хранение и преобразование информации, и произошла компьютерная революция.

Появление вычислительных машин в 50-х гг. создало для становления информатики необходимую ей аппаратную поддержку, нужную для хранения и переработки информации. Но, конечно, с информацией люди оперировали уже задолго до появления компьютеров. Начиная с древнего абака, дожившего до наших дней в виде конторских счетов, создавались приспособления для обработки числовой информации. Механические устройства типа арифмометров, счетные электрические клавишные машины, счетно-аналитическая техника и другие приборы были нацелены на решение тех же задач, которые в полном объеме стали реализовываться в компьютерах.

Кроме числовой информации, в поле зрения специалистов все время была и символьная информация, представители которой — хорошо известные всем тексты на естественном языке: от приключенческих повестей до отчетов о проделанной работе, справок из учреждений, писем и т. п. Для хранения и переработки такой информации также придумывали и создавали различные приспособления и устройства. Простейшим примером может служить стойка с ящиками, в которых хранятся карточки, несущие информацию. Такие каталоги — непременный атрибут библиотек. Но на карточках можно хранить в систематизированном виде и любую другую информацию, записанную на некотором естественном или специальном языке.

Стремление как-то механизировать, а затем и автоматизировать процедуры, связанные с поиском нужной информации в каталоге, привело к появлению приемов, вошедших в арсенал специальной науки — документалистики. Детищем документалистики стали ручные и автоматизированные информационно-поисковые системы.

Компьютер в одной системе объединил хранение и обработку как числовой, так и текстовой (символьной) информации. Именно поэтому его появление знаменовало начало новой науки.

Слово "информатика" в нашей стране прижилось не сразу. Сначала исследования, связанные с использованием информации в системах управления (а это казалось центральной проблемой использования информации), назвали кибернетикой, и этот термин стал у нас синонимом информатики. Но постепенно выяснилось, что кибернетика — вполне самостоятельное научное направление, составляющее лишь часть информатики. В англоязычных странах новую науку стали называть вычислительной наукой (Computer Science), а во франкоязычных странах появился термин "информатика" (Informatique). Именно из французского и был заимствован этот термин, который, начиная с середины 70-х гг. прочно вошел в обиход.

Назовем теперь основные направления в информатике.

Теоретическая информатика — математическая дисциплина. Она использует методы математики для построения и изучения моделей обработки, передачи и использования информации, создает тот теоретический фундамент, на котором строится все здание информатики. Сама теоретическая информатика распадается на ряд самостоятельных дисциплин. По степени близости решаемых задач их можно условно разделить на пять классов:

• Математическая логика.

• Программирование.

• Теория информации.

• Системный анализ.

• Теория принятия решений.

Кибернетика возникла конце 40-х гг., когда Н. Винер впервые выдвинул идею о том, что системы управления в живых, неживых и искусственных системах обладают многими общими чертами. Установление аналогий обещало создание "общей теории управления", результаты которой могли бы использоваться в самых разнообразных системах.

Программирование. Это научное направление своим появлением полностью обязано вычислительным машинам. Именно с ними связано программирование, как специальная вычислительная процедура.

Искусственный интеллект — по времени возникновения это направление в информатике — самое молодое. Время его появления как научной дисциплины — начало 70-х гг. нашего столетия. Но сейчас, пожалуй, именно искусственный интеллект определяет стратегические направления развития информатики. Основная цель работ в области искусственного интеллекта — стремление проникнуть в тайны творческой деятельности людей, их способности к овладению навыками, знаниями и умениями. Для этого необходимо раскрыть те глубинные механизмы, с помощью которых человек способен научиться практически любому виду деятельности. Если суть этих механизмов будет разгадана, то есть надежда реализовать их подобие в искусственных системах, т. е. сделать их по-настоящему интеллектуальными.