Информатика. Предмет и задачи

Лекция 1.

    ВВЕДЕНИЕ  В ИНФОРМАТИКУ

    План  лекции

    1. Информатика.  Предмет и задачи

    2. Информационный  мир

    3. Информационные  революции

    4. Информационное  общество

    5. Информация, данные методы

    6. Меры  информации и данных

     Рекомендуемая литература

1. Информатика: Учебник для вузов/ А.Н.Степанов.– СПб.: Питер, 2003.– 608 с. ил.
2. Информатика. Базовый курс. Учебник для вузов /Под ред. С.В.Симоновича.– СПб.: Питер, 2000.– 640 с.
3. Информационные технологии: Пособие для 8-11 классов /Под общей редакцией С.А.Христочевского.– М.: АРКТИ, 2001.– 200 с. ил.
4. Гейтс Б. Дорога в будущее.– М.: 1996.– 312 с.
5. http://www.regnum.ru/dossier/30.html (программа электронная Россия)

     Новые термины и понятия: информатика, аппаратный интерфейс, программный интерфейс, программно-аппаратный интерфейс, информационная инфраструктура, информационные революции, информационные ресурсы, информационное общество, смарт-карты, цифровое расслоение общества, индекс информационного общества,  информация, данные,  бит, тезаурус.

1. Информатика. Предмет и задачи

     Термин  «информатика» возник в 60-е годы XX века во Франции

       
 
 
 

     Этот  термин распространен во Франции, странах Восточной Европы. В большинстве стран Западной Европы и США используется термин "Computer Science" – наука о средствах вычислительной техники.

     Информатика – наука, систематизирующая приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а так же принципы функционирования этих средств и методов управления ими.

     Однозначного  определения термина "информация" не существует; есть множество вариантов, приведем некоторые из них.

     Определение 1. Информация есть форма движения материи.

     Определение 2. Информация - одна из трех составляющих основ мироздания наряду с материей и энергией.

     Определение 3. Информация есть отражение реального мира, это сведения, которые один реальный объект содержит о другом реальном объекте.

     Согласно  последнему определению, понятие информации связывается с определенным объектом, свойства которого она отражает.

     Информация  о любом материальном объекте  может быть получена путем наблюдения за этим объектом, вычислительного эксперимента над ним или путем логического вывода. В связи с этим информацию делят на доопытную, или априорную, и послеопытную, или апостериорную, полученную в результате проведенного эксперимента.

     Информация  передается с помощью сообщений. Под сообщением будем понимать различные средства общения людей.

     Соответствие  между сообщением и информацией  не является взаимно однозначным. Для  одной и той же информации могут существовать различные передающие ее сообщения. Сообщения, передающие одну и ту же информацию, образуют класс эквивалентных сообщений. Класс эквивалентных сообщений может расширяться добавлением нового сообщения, не несущего никакой дополнительной информации.

     В то же время одно и то же сообщение  может передавать совершенно различную  информацию.

     Таким образом, одно и то же сообщение, по-разному интерпретированное, может передавать разную информацию. Правило интерпретации может быть известно лишь ограниченному кругу лиц; существуют правила интерпретации для специальных языков.

     Связь между сообщением и информацией  особенно отчетлива в криптографии: никто посторонний не должен суметь извлечь информацию из передаваемого сообщения, иначе это означало бы, что он располагает "ключом".

     В житейском смысле под информацией  мы понимаем совокупность интересующих нас сведений, знаний, набор данных и т. д. Информация не может существовать без наличия источника и потребителя информации. Основной источник и потребитель информации - это человек, поэтому можно сказать, что существует столько видов информации, сколько органов чувств у человека.

     Информацию  можно отнести к абстрактным  понятиям. Однако ряд ее особенностей приближает информацию к материальному миру. Информацию можно получить, записать, передать, продать, купить, своровать, уничтожить, в конце концов, информация может устареть.

     Предмет информатики составляют следующие понятия:

• АО (аппаратное обеспечение) средств вычислительной техники;
• ПО (программное обеспечение) средств вычислительной техники;
• средства взаимодействия АО и ПО;
• средства взаимодействия человека с АО и ПО.

     Методы и средства взаимодействия человека с АО и ПО называются пользовательским интерфейсом.

     Аппаратный  интерфейс – взаимодействие аппаратных средств между собой.

     Программный интерфейс – взаимодействие между собой различных программ.

     Аппаратно-программный  интерфейс – взаимодействие между АО и ПО.

     Основной  задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с АО и ПО.

     Частные задачи:

1. Архитектура вычислительной системы (приемы и методы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных).
2. Интерфейсы вычислительной системы (приемы и методы управления АО и ПО).
3. Программирование (приемы методы и средства разработки компьютерных программ).
4. Преобразование данных (приемы и методы преобразования структуры данных).
5. Защита информации (обобщение приемов, разработка методов и средств защиты данных).
6. Автоматизация (функционирование АО и ПО без человека).
7. Стандартизация (обеспечение совместимости между АО и ПО, а так же между форматами представления данных).

     2. Информационный  мир

     Современный мир часто называют информационным миром. С самого утра человек получает необходимую ему информацию: из радио, газет, телевидения. Современный мир обладает следующими особенностями:

• за относительно короткий срок информационная нагрузка на каждого человека значительно увеличилась;
• все большее количество людей занято работой с информацией;
• само развитие современного общества, его интеграция в мировое информационное пространство во многом зависит от состояния информационной сферы и частности определяется развитием информационной инфраструктуры.

     Информационная  инфраструктура – совокупность систем и служб, необходимых для функционирования информационного производства и обеспечения информационных потребностей общества.

     Информационная  инфраструктура включает в себя:

• информационные ресурсы (ИР);
• средства доступа к ИР;
• создание и функционирование сервисных служб;
• функционирование служб эксплуатации.

     В современном информационном мире информационная инфраструктура становится такой же неотъемлемой составляющей инфраструктуры государства как транспорт, связь, энерго-, газо- и водоснабжение. В современном мире индустрия информационных услуг стала одной из динамично развивающихся областей мировой экономики.

     3. Информационные революции

     В истории развития цивилизаций произошло несколько информационных революций.

     Информационная  революция – преобразование общества из-за кардинальных изменений в сфере обработки информации.

      Первая  информационная революция связана с изобретением письменности и счета. До появления письменности информация, накопленный опыт передавались при непосредственном общении от одного человека к другому. Человек являлся "источником" и "носителем" информации. По-видимому, устное народное творчество, вылившееся в стихи, баллады, песни было необходимо для того, чтобы знания передавались без искажений. С появлением письменности носителем информации стала книга. Это позволило передавать информацию без искажений. Однако воспользоваться письменным способом хранения и передачи информации могли немногие (книги хранились в монастырях и библиотеках).

     Появление счета позволило начать обработку  информации. Вначале для ускорения  вычислений использовались счеты, затем – механические калькуляторы. С середины ХХ века началась эпоха ЭВМ.

     Вторая  информационная революция (середина XV века) вызвана изобретением книгопечатания, которое радикально изменило индустриальное общество, культуру и науку.

     Книгопечатание  – комплекс производственных процессов  по изготовлению печатной книги с  наборной формы.

     Первые  опыты книгопечатания относятся  к началу второго тысячелетия (Китай, 1041-48гг., Пи Шэн). В Европе книгопечатание возникло в середине XV века. Иоганн Гуттенберг изобрел литеры. Его первая книга вышла в 1438 году. Высшим достижением Гуттенберга стала печать библии – 165 экземпляров. В Москве первая книга " Апостол" была напечатана в 1564 году в типографии Ивана Федорова.

     Результатом второй информационной революции стало появление возможности тиражирования знаний, так как книги уже могли приобретать состоятельные люди. В настоящее время некоторые книги издаются миллионными тиражами. Сейчас подготовить книгу к изданию может любой человек. Однако, в результате этого появилось много книг и статей низкого качества, необходимую (новую, достоверную и др.) информацию стало труднее найти.

     Третья  информационная революция связана с изобретением электричества, благодаря которому появились:

• телеграф (изобретатель Эдисон Т.А.);
• телефон (изобретатель А.Белл);
• радио (изобретатель А.С.Попов, А.Маркони).

     Эти технологии позволяли оперативно передавать и накапливать информацию в любом объеме.

     Изобретатель  телефона А.Белл дожил до преклонных лет. Однажды его спросили, какое  из изобретений XIX века он считает самым выдающимся. Немного подумав, Белл назвал телеграф. "Но почему?" – изумился корреспондент. "Телеграф учит нас, что за каждое сказанное слово рано или поздно приходится платить" – невозмутимо ответил изобретатель.

     Четвертая информационная революция (70-е годы ХХ века) связана с изобретением микропроцессора (Эдвард Хофф, 1971) и появлением персональных компьютеров. До изобретения компьютера "носителем" информации была книга. Теперь же основной, постоянно возрастающий объем информации хранится в электронном виде, воспроизводится при помощи компьютеров. Вначале это были перфокарты, затем бумажные и магнитные ленты, дискеты. В последние годы основной объем информации записывается на магнитные диски, CD-ROM и DVD-ROM, электронные карты памяти, флеш-карты. Достоинством электронных носителей информации является то, что они очень компактны. Например, на одном диске CD–ROM, имеющем объем 650 Мб, можно хранить 30 томов книг по 500 страниц. Еще одним достоинством электронных носителей является огромная скорость обработки, передачи и поиска информации. Однако, непосредственно с электронной информацией человек взаимодействовать не может. Чтобы понять, что, например, написано на диске CD-ROM, необходим компьютер с соответствующим аппаратным и программным обеспечением. Иван Грозный, герой фильма "Иван Васильевич меняет профессию" мог бы долго обследовать такой диск, но так и не догадался бы, что это носитель информации.

     Последняя информационная революция выдвигает  новую отрасль – информационную индустрию, связанную с производством технических средств, методов, технологий для производства знаний.