Информатика как наука и отрасль

Информатика как наука и  отрасль

Информатика как наука и  отрасль в индустрии.

Термин “информация” происходит от латинского “informatio”, что  означает разъяснение, осведомление, изложение. С рационалистических позиций информация есть отражение реального мира с помощью сообщений. Сообщение — это форма представления каких-либо сведений в виде речи, текста, изображения, цифровых данных, графиков, таблиц и т. п. В широком смысле информация — это общенаучное понятие, включающее в себя обмен сведениями между людьми, обмен сигналами между живой и неживой природой, людьми и устройствами. Информация — сведения об окружающем мире, которые повышают уровень осведомленности человека. Информатика рассматривает информацию как совокупность концептуально связанных между собой сведений, уменьшающих меру неопределенности знаний об окружающем мире. Наряду с понятием “информация” в информатике часто употребляется понятие “данные”.

Данные —  это результаты наблюдений над объектами  и явлениями, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся. Как только данные начинают использовать в каких-либо практических целях, они превращаются в информацию. Исходя из этого, можно определить информацию как “используемые данные”. Рассмотрим пример. Предположим, у вас дома постоянно работает радио. Обратите внимание на то, как вы воспринимаете передаваемые по нему сведения. Далеко не все служит для вас информацией. Это зависит от вашего интереса к тому или иному сообщению. Только в том случае, когда некое сообщение принесло вам что-то новое, можно говорить о получении информации. В остальных случаях сообщение сводится к простому набору данных. Информация несет человеку новые знания об объектах, процессах, явлениях. Процесс обработки информации очень сложен и зависит от множества факторов как объективного, так и субъективного характера.

Информационный  процесс - процесс, в результате которого осуществляется прием, передача (обмен), преобразование и использования  информации. С помощью органов  чувств люди воспринимают информацию, осмысливают ее и на основании своего опыта, имеющихся знаний, интуиции принимают определенные решения. Эти решения воплощаются в реальные действия, которые в разной степени преобразуют окружающий мир. Информационные процессы протекают не только в человеческом обществе, но и в растительном мире.

Обеспечить должный  уровень информационной культуры призвана в первую очередь такая дисциплина, как информатика. Ведь в ее компетенцию  изначально входят: компьютерные информационные технологии, информационные системы, современные средства и методы обработки информации, системы искусственного интеллекта, компьютерные коммуникации.

НАЗНАЧЕНИЕ ИНФОРМАТИКИ  Последняя информационная революция  привела к появлению множества  новых областей теории и практики, которые связаны с изучением и производством технических средств, методов, технологий, обеспечивающих прирост новых знаний. Одной из таких областей знаний является информатика. Понятие “информатика” возникло в 60-х годах во Франции для обозначения области, занимающейся автоматизированной обработкой информации с помощью электронных вычислительных машин (ЭВМ). Французский термин Informatique (информатика) образован путем слияния начала слова information (информация) и конца слова automatique (автоматика) и означает “информационная автоматика” или “автоматизированная переработка информации”. В англоязычных странах этому термину соответствует синоним Computer Science (наука о компьютерной технике). Выделение информатики как самостоятельной сферы человеческой деятельности связано, в первую очередь, с развитием компьютерной техники. Термин “информатика” начинает выступать в обновленном виде и служит не только для отражения успехов компьютерной техники, но связывается уже с глобальными процессами передачи и обработки информации. В нашей стране подобная трактовка термина “информатика” утвердилась с момента принятия соответствующего решения в 1983 году на сессии годичного собрания Академии наук СССР об организации нового отделения информатики, вычислительной техники и автоматизации. Информатика трактовалась как “...комплексная научная и инженерная дисциплина, изучающая все аспекты разработки, проектирования, создания, оценки, функционирования основанных на ЭВМ систем переработки информации, их применения и воздействия на различные области социальной практики”. В таком понимании информатика нацелена на разработку общих методологических принципов построения информационных моделей. Поэтому методы информатики применимы всюду, где существует возможность описания объекта, явления, процесса и т. п. с помощью информационных моделей. Существует множество определений информатики, что связано с многогранностью ее функций, возможностей, средств и методов. Обобщая существующие определения этого термина, предлагаем такую трактовку: Информатика — область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования и использования информации с помощью компьютера. Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации. Исходя из этого, задачи информатики состоят в следующем:

• исследование информационных процессов любой  природы;

• разработка новейшей информационной технологии на базе компьютеров  и компьютерных сетей;

• решение научных  и инженерных проблем создания и  внедрения аппаратно-программного обеспечения компьютеров. Круг проблем, рассматриваемых информатикой, настолько широк, что помимо сугубо специальных тем, касающихся исключительно компьютерной техники, приходится вникать в проблемы других областей знаний, таких как физика, химия, биология, литература. Это обусловлено тем, что информатика представляет совершенно особую отрасль знаний, которая интегрирует (объединяет) все остальные. Благодаря ожидаемому внедрению информационных систем и технологий в различные сферы деятельности, можно представить область информатики как некую среду существования прочих дисциплин. Информатика должна стать дисциплиной совершенно иного уровня и качества, нежели все существующие ныне. Она будет обобщать знания, полученные по другим предметам, учить новому системному осмыслению происходящих в мире процессов и явлений.

Современная информационная технология

Довольно широко термин технология трактуется в Большой  Советской Энциклопедии: “Технология  … совокупность приемов и способов получения, обработки или переработки  сырья, материалов, полуфабрикатов или изделий, осуществляемых в различных отраслях промышленности, строительстве и т.д. … научная дисциплина, разрабатывающая такие приемы и способы … сами операции добычи, обработки, переработки, хранения, которые являются основной составной частью производственного процесса … описание производственных процессов, инструкции по их выполнению, технологические правила, требования, карты, графики и др. …”

Более узкую  и несколько иную по содержанию трактовку  дают авторы политехнического словаря: “Технология … совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, применяемых в процессе производства, для получения готовой продукции … наука о способах воздействия на сырье, материалы и полупродукты соответствующими орудиями производства”.

Сравнивая данные формулировки предмета технологии, можно  говорить о различных принципах  подхода к обобщающим определениям. В БСЭ технология понимается довольно широко и делится на объективную (действующую, функционирующую в различных отраслях народного хозяйства) и субъективную (научную).

В политехническом  словаре научная сторона технологии сужается до момента взаимодействия определенных орудий труда с предметами труда, т.е. до производственных операций. А это значит, что субъективная сторона технологии сводится к объективной, функционирующей, и по существу научная сторона технологии не признается. В данном случае имеется в виду “совокупность методов … изготовления … продукции”, “способы воздействия на сырье … соответствующими орудиями производства” или совокупность процессов и сами процессы, составляющие действующую, практическую технологию, но вовсе не научную, абстрактную сторону этих процессов, которая не включает конкретных орудий труда или человека.

Такая позиция  приводит к неверному толкованию обобщающих понятий научной и  теоретической технологий, к замене их техническими науками и, в конечном итоге, к метафизике, техницизму.

При анализе  практической технологии ее нельзя оторвать от техники и средств труда. Из этого следует, что современная технология неоднозначна по своей сути и имеет несколько аспектов. Важнейшие из них – объективный и субъективный. Последний, в свою очередь, имеет научную и теоретическую сторону.

Таким образом, мы сталкиваемся с проблемой объективного и субъективного в технологии, то есть с практической и теоретической технологиями. Именно в этом скрыта причина различного толкования терминов.

Подлинная информационная революция связана, прежде всего, с  созданием электронно-вычислительных машин в конце 40-х годов, и с этого же времени исчисляется эра развития информационной технологии, материальное ядро которой образует микроэлектроника. Микроэлектроника формирует элементную базу всех современных средств приема, передачи и обработки информации, систем управления и связи. Сама микроэлектроника возникла первоначально именно как технология: в едином кристаллическом устройстве оказалось возможным сформировать все основные элементы электронных схем.

Важным свойством  информационной технологии является то, что для нее информация является не только продуктом, но и исходным сырьем. Более того, электронное моделирование реального мира, осуществляемое в компьютерах, требует обработки неизмеримо большего объема информации, чем содержит конечный результат.

Электронное моделирование  становится неотъемлемой частью интеллектуальной деятельности человечества. Сопоставление  “электронного мозга” с человеческим привело к идее создания нейрокомпьютеров - ЭВМ, которые могут обучаться. Нейрокомпьютер поступает так же, как человек, т.е. многократно просматривает информацию, делает множество ошибок учится на них, исправляет их и, наконец, успешно справляется с задачей. Нейрокомпьютеры применяются для распознавания образов, восприятия человеческой речи, рукописного текста и т.д.

Особая роль отводится всему комплексу информационной технологии и техники в структурной  перестройке экономики в сторону  наукоемкости. Объясняется это двумя  причинами. Во-первых, все входящие в этот комплекс отрасли сами по себе наукоемки (фактор научно-теоретического знания приобретает все более решающее значение). Во-вторых, информационная технология является своего рода преобразователем всех других отраслей хозяйства, как производственных, так и непроизводственных, основным средством их автоматизации, качественного изменения продукции и, как следствие, перевода частично или полностью в категорию наукоемких.

Связан с этим и трудосберегающий характер информационной технологии, реализующийся, в частности, в управлении многих видов работ  и технологических операций. Информационная технология сама создает средства для своей эволюции. Формирование саморазвивающейся системы - важнейший итог, достигнутый в сфере информационной технологии.

Технология - это  средство создания искусственного мира. Следовательно, она оказывает определенное экологическое давление на естественную среду. Опасным это давление становится тогда, когда его интенсивность превышает регенеративный потенциал природы. Главная опасность технологического давления на естественную среду - сужение многообразия форм жизни, что в эволюционной перспективе снижает выживаемость биосферы в целом. Корни этой проблемы носят информационно-генетический характер, и ее решение должно быть достигнуто на основе слияния информационной и генетической ветвей технологии. Один из путей решения данной проблемы это формирование информационной инфраструктуры техносферы, которая позволит повысить эффективность технологических производств и их развития почти до теоретических пределов и снизить степень эволюционного риска технологии. Можно сказать, что в целом информатизация общества повышает степень биосферосовместимости.

Таким образом, важнейшее значение информационной технологии состоит в том, что  она открывает пути научно-технического прогресса без дальнейшей массово-энергетической экспансии, что должно способствовать поддержанию экологического равновесия биосферы.

Ноосфера представляется здесь в качестве естественного  этапа развития биосферы, важнейшим  элементом которой является человек  с его интеллектом, вооруженный новейшими технологиями, среди которых фундаментальное значение приобретает информационная технология.

Информационное  моделирование и информационные модели.

Итак, современный  компьютер не мыслит и способен действовать  только по формальным схемам, заготовленным для него человеком. Поэтому, чтобы привлечь компьютер к исследованию объекта, процесса, явления или к “рутинной” обработке информации, прежде всего надо четко поставить задачу (разработать модель), определить исходные данные, форму представления результатов. Далее необходимо создать алгоритм решения задачи и программу, которая будет понята компьютером. Возникает классическая для информатики триада: модель—алгоритм— программа. Во многих случаях этапы моделирования и алгоритмизации неотделимы друг от друга.