Значение современных методов информатики для развития науки и техники

Содержание.

 

Вступление. .......................................................................................2 стр.

Значение  современных методов информатики        для развития науки и техники.................................................4 стр.

Проблема структуризации предметной       области информатики.............................................................. 6 стр.

Современные представления о предмете информатики.................7 стр.

Объект  и предмет изучения в современной  информатике..............9 стр.

  Научная методология информатики.................................................10 стр.

Современные тенденции развития информатики.............................11 стр.

Информатика в системе образования.................................................14 стр.

Заключение............................................................................................18 стр.

Литература:............................................................................................20 стр.

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступление.

Исследования  показывают, что в последнее десятилетие  информатика как фундаментальная  наука становится  ключевой составляющей всей системы научного познания и будет в значительной степени определять пути формирования глобального информационного общества, основанного на знаниях. В связи с этим вполне понятен тот повышенный интерес к проблеме уточнения места информатики в системе наук, а также к ее фундаментальным основам, историко-философским, научно-методологическим и социально-культурологическим аспектам, который наблюдается сегодня как в сфере науки, так и в сфере образования.

В то же время в системе образования  и подготовки научных кадров высшей квалификации, как в нашей стране, так и за рубежом, все еще доминирует инструментально-технологический подход к изучению проблем информатики, а ее фундаментальные аспекты часто рассматриваются в качестве второстепенных. А ведь эти аспекты, выключая научно-методологические, семиотические и философские основания информатики, являются сегодня наиболее актуальными, так как именно они необходимы для обеспечения фундаментальности подготовки научных кадров и специалистов самого различного профиля, формирования новой информационной культуры общества, адекватной вызовам 21-го века. Причина здесь заключается в том, что  проблема позиционирования информатики в современной системе науки еще недостаточно исследована в системном плане, хотя актуальность таких исследований очевидна.

В последние годы в США и странах  Западной Европы вновь активизировался  интерес к научно-методологическим и образовательным аспектам информатики. С одной стороны, эта область исследований рассматривается как составляющая триады «научная теория – научный эксперимент – информационные технологии, обеспечивающие проведение эксперимента». С другой стороны, информатика квалифицируется как стратегически важное направление науки, необходимое для развития экономики, промышленности, высоких технологий, обеспечения национальной безопасности, профессионального образования и подготовки научных кадров. При этом акценты делаются, главным образом, на развитии методов информационного моделирования и вычислительного эксперимента, а фундаментальные основания информатики, ее общеобразовательные, философские и социально-культурологические аспекты  рассматриваются в значительно меньшей степени.

В отечественной науке подход к  проблемам информатики является существенно более комплексным  и содержательно ориентированным. Однако следует признать, что и  в нашей стране все еще отсутствует  четкое позиционирование информатики  в системе науки, а научно обоснованные подходы к изучению проблем информатики в системе образования и подготовки научных кадров   должным образом не используются. Особенно это стало заметно в последнее время, когда  Министерством образования и науки РФ была утверждена новая программа кандидатского экзамена по курсу «История и философия науки». Первый опыт использования этой программы показал, что  содержание ее разделов, связанных с изучением истории информатики, а также ее философских проблем, нельзя признать удовлетворительным, так как оно не отражает современного состояния и основных тенденций развития этой науки. В то же время в Институте проблем информатики РАН имеются определенные научные результаты, которые вполне могут быть использованы для решения этой задачи.

 

 

Значение современных  методов информатики  для развития науки и техники.

В последнее  время в печати появился ряд сообщений, содержание которых свидетельствует  о том, что интерес к использованию  методов информатики в самых  различных областях научных исследований и практических разработок быстро возрастает. Этот интерес проявляют не только отдельные ученые и научные организации, но также и некоторые важные правительственные структуры, как в России, так и за рубежом. Так, например, в 2005 году Консультативный комитет по информационным технологиям при Президенте США представил ему аналитический доклад именно по этой проблеме. В докладе содержатся результаты анализа состояния дел по развитию информатики в США и показано, что здесь необходимо принимать решительные действия на федеральном уровне для предотвращения тех негативных тенденций, которые в настоящее время наблюдаются и в американской науке, и в системе образования [1].

В докладе особое внимание уделено  методам информационного моделирования, которые в последние годы быстро развиваются и уже оформились в одно из перспективных направлений междисциплинарной сферы исследований, получившей в западных странах название Computational science (Вычислительная наука). Авторы доклада прогнозируют, что именно это направление и будет в XIX веке критическим фактором дальнейшего развития науки, образования, а также высоких технологий, используемых как в промышленности, так и в социальной сфере. Они утверждают, что прогресс именно в этой области и должен обеспечить высокую конкурентную способность США в мировой экономике и их стратегическое превосходство над другими странами в сфере высоких технологий.

В докладе показано, что развитие «вычислительной науки» создает сегодня уникальные возможности для проведения научных исследований. С использованием ее средств и методов ученые могут изучать самые разнообразные проблемы, исследование которых другими методами является неэффективным, а зачастую и просто невозможным.

Исключительно важная особенность  вычислительной науки заключается в том, что ее методы востребованы практически во всех предметных областях науки  и поэтому могут использоваться  в различных сферах научного познания, привнося в них принципиально новые качества. Таким образом, «вычислительная наука» сегодня становится той междисциплинарной областью, которая может многократно повысить эффективность исследований практически во всех других направлениях фундаментальной и прикладной науки.

Однако эта универсальность  представляет собой не только достоинство, но и уязвимое место самой «вычислительной науки». Ведь все другие научные дисциплины могут использовать ее средства и методы, но ни одна из них не озабочена проблемами их дальнейшего развития. Именно поэтому здесь и необходимы специальные меры для поддержки развития данного стратегически важного междисциплинарного научного направления. С этой целью в докладе предлагается проведение в США ряда новых крупномасштабных и долгосрочных национальных программ по сотрудничеству правительства, науки, образования и бизнеса в целях их кардинальной перестройки в направлении развития и более эффективного использования методов имитационного компьютерного моделирования практически во всех сферах социальной практики.

К сожалению, авторы доклада сосредоточили  свое внимание лишь на инструментально-технологических аспектах использования средств и методов информатики в научных исследованиях и промышленных разработках и практически ничего не говорят о проблемах развития фундаментальных основ информатики, включая ее философские и мировоззренческие аспекты как междисциплинарного научного направления. Нам представляется, что в этом заключается принципиально важный и весьма существенный недостаток этого доклада, так как он не позволяет получить целостной картины состояния и перспектив развития информатики как фундаментальной науки.

Проблема структуризации предметной области информатики.

В качестве одной из радикальных мер, которая, по замыслу авторов аналитического доклада, должна содействовать необходимому развитию Computational Science, как междисциплинарного направления, предлагается новая трактовка структуры ее предметной области. Эту область предлагается существенным образом расширить путем включения в нее также и предметной области Computer and Information Science. Иначе говоря, предлагается, наконец, объединить в составе одной предметной области как компьютерное, так и информационное направления в информатике, которые в США традиционно рассматривались в качестве самостоятельных научных направлений. Это, кстати говоря, существенным образом отличается от европейского и российского подходов к структуризации проблем информатики. Кроме того, в состав предметной области Computational Science предлагается также включить направление, связанное с инфраструктурой компьютинга (Computing Infrastruc-ture). Этот американский термин обозначает всю область деятельности, связанной с использованием компьютеров.

Конечно, авторов рассматриваемого аналитического доклада можно понять. Им крайне необходим собирательный  термин, который смог бы объединить основные направления исследований и разработок в области информатики и послужил бы своеобразным «брэндом» для дальнейшей популяризации этого направления в американском обществе. Однако нам представляется, что для этих целей гораздо более подходит термин Информатика, причем в его расширительной российской и европейской трактовке. Ведь этим термином мы сегодня обозначаем и компьютерную науку, и информационную науку, и всю область, связанную с использованием информационной техники и информационных технологий для социальных коммуникаций, проведения научных исследований, развития образования, экономики и культуры, а также всю информационную сферу деятельности, включая отрасль промышленного производства.  

 

Современные представления  о предмете информатики.

В настоящее  время в мировом научном и образовательном сообществах существуют три основные точки зрения на предмет и область исследований информатики. В соответствии с первой из них информатика все еще квалифицируется как комплексная техническая дисциплина, изучающая методы и средства автоматизированной обработки и передачи информации при помощи современных средств информатизации и, в первую очередь, с помощью ЭВМ и телекоммуникационных сетей. Именно эта точка зрения была доминирующей вплоть до 1995 года и определяла отношение к информатике, как в отечественной науке, так и в системе образования.

Из  этих же представлений, вероятнее всего, исходили и при формировании перечня  научных специальностей ВАК, по которым  сегодня в России подготавливаются и защищаются кандидатские и докторские диссертации в области информатики. Ведь вот уже более 20 лет как в этом перечне существует лишь всего одна научная специальность «Теоретические основы информатики», которая, конечно же, не может охватить всех ее современных научных проблем и аспектов.

Что же касается зарубежной науки, то в  США, Канаде и многих других англоязычных странах русскоязычному термину «Информатика» сегодня соответствует, как минимум, четыре англоязычных термина и четыре сформировавшиеся области знания: Information science, Comp-uter science, Computer Science and Information Science и Computational Science. При этом в области «Computer science», само название которой подчеркивает компьютерную ориентацию данной области научных исследований и прикладных разработок, основное внимание уделяется инструментально-техническим аспектам, а не изучению собственно инфор-мационных процессов, которыми занимается другая наука, получившая в этих странах название «Information science».

Существует  также и другая точка зрения, в  рамках которой информатика рассматривается одновременно и как фундаментальная естественная наука, и как комплексная область практической деятельности. Эта точка зрения стала все больше распространяться в России, начиная с 1990 года, когда были опубликованы  результаты исследований развития определений информатики  и ее предметной области, проведенные в Институте проблем информатики РАН [8,9]. В этих работах была проанализирована  эволюция представлений о предмете информатики и показано ее место в системе науки, междисциплинарное значение и взаимосвязи с другими научными дисциплинами.

Таким образом, предметная область информатики  так, как ее сегодня понимают многие российские ученые, гораздо шире, чем  предметная область той дисциплины, которую в странах Запада принято  обозначать термином «Computer science». Иначе говоря, термин «Информатика» в России обозначает сегодня предметную область, которая включает одновременно проблематику и «Computer science», и «Information science», но не только эти науки.

Еще одна точка зрения, которая в последние годы приобретает все больше сторонников, как в России, так и за рубежом, связана с работами российских ученых А.П.Ершова, Ю.И.Шемакина, Ю.А.Шрейдера, А.Д.Урсула. Еще 20 лет назад они рассматривали информатику как формирующуюся новую фундаментальную науку, которая будет иметь первостепенное значение не только для всего естествознания, но также и для гуманитарных наук. Этот прогноз российских ученых был основан на признании фундаментальности понятия информации, которая собственно и является важнейшим объектом изучения  информатики как фундаментальной науки, а также на гипотезе, согласно которой информационные закономерности должны иметь общую основу для своего проявления, как в живой, так и в неживой природе, в том числе – и в искусственно созданных человеком технических системах.

Автор данной статьи является сторонником  именно этой точки зрения, которую  и отстаивает в своих работах, начиная с 1990 года [2,7-9].

Объект и  предмет изучения в современной  информатике.

Основным объектом изучения для современной информатики являются информационные процессы и процессы информационного взаимодействия, которые происходят в природе и обществе, а также методы и средства реализации этих процессов в технических, социальных, биологических и физических системах. Никакая другая научная дисциплина изучением этих процессов специально не занимается, хотя отдельные аспекты проявления информационных процессов в тех или иных информационных средах вполне может исследовать, и появившиеся в последние годы научные публикации это достаточно убедительно подтверждают. Поэтому современную информатику следует квалифицировать как вполне самостоятельную научную дисциплину.

Предметом изучения для информатики являются основные свойства и закономерности информационных процессов и процессов информационного взаимодействия в природе и обществе, особенности их проявления в различных информационных средах (технической, физической, биологической и социальной),  методы и средства их реализации, а также использование этих средств и методов в различных сферах социальной практики.

Таким образом, информатика является комплексной научной дисциплиной, имеющей исключительно важное практическое значение для дальнейшего развития общества, в особенности, на этапе его перехода к глобальному информационному обществу, основанному на знаниях. Мало того, она призвана стать научной базой формирования этого общества.