Значение современных методов информатики для развития науки и техники

Научная методология  информатики.

Информатика сегодня имеет свои собственные  методы научного исследования, наиболее популярными из которых являются метод информационного моделирования и метод информационного подхода. Эти методы широко используются не только в самой информатике, но также и во многих других областях науки, т.е. они уже стали междисциплинарными. Развитие этих методов является сегодня одной из важнейших методологических задач информатики.

Менее известен сегодня, но является весьма перспективным в ближайшем  будущем, такой сравнительно новый  метод информатики, как виртуальная реальность. Есть веские основания полагать, что использование этого метода может позволить ученым получать принципиально новые знания о природе и свойствах человеческой психики, а также о процессах мышления и сознания человека, т.е. существенным образом продвинуться в решении тех фундаментальных проблем, над которыми наука работает уже многие годы.

Практика  показала, что использование методов информатики позволяет не только получать принципиально новые фундаментальные знания о природе, человеке и обществе, но также и формировать новую научную Картину Мира, новое научное мировоззрение и новую информационную культуру человека и общества. Следовательно, информатика сегодня должна квалифицироваться как самостоятельная отрасль фундаментальной науки, имеющее такое же значение, как физика, химия, биология, психология и другие фундаментальные науки.

При этом необходимо подчеркнуть, что информатика  сочетает в себе как естественнонаучные, так и гуманитарные аспекты. Ведь уже сегодня не только ученые, но и общественно – политические деятели регулярно обсуждают проблемы становления общества и экономики, основанных на все более широком использовании знаний, а методы искусственного интеллекта и основанные на них практические разработки находят в последние годы все большее распространение не только в технике и естественных науках, но и в гуманитарных исследованиях.

Современные тенденции  развития информатики.

Выделение социальной информатики в качестве самостоятельного направления научных исследований, а не только прикладной области, было сделано российскими учеными еще в начале 90-х годов минувшего века [8,13]. Сегодня мы можем констатировать, что этот шаг был сделан весьма своевременно, так как он позволил системно и целенаправленно вести работы по данному научному направлению. В результате этих работ Россия занимает сегодня ведущее место в мире в части создания теоретических основ социальной информатики, структуризации ее предметной области и формирования системы основных научных понятий. Впервые это важное направление развития информатики было представлено российскими учеными международному сообществу на 2-м Международном конгрессе ЮНЕСКО «Образование и информатика» (Москва, 1996г.), который стал крупным событием в истории не только образования, но и самой информатики [4].

Не  менее важным шагом явилось и  выделение в качестве самостоятельного научного направления биологической информатики как новой научной дисциплины, предметом исследования которой являются информационные процессы в биологических системах, живых организмах и растениях. Сегодня становится все более ясным, что влияние информационных процессов на развитие живой природы ранее явно недооценивалось. В последние годы в научной печати появился ряд публикаций об экспериментах, свидетельствующих о том, что здесь мы имеем дело с новыми, еще не изученными явлениями информационного взаимодействия, которые происходят в процессе функционирования и развития объектов живой природы [14].

Можно прогнозировать, что изучение этих явлений методами информатики позволит не только раскрыть новые фундаментальные  закономерности реального мира, но и, возможно, использовать их при создании новых средств и комплексов технической информатики, а также принципиально новых искусственных информационных систем.

В последнее  десятилетие в России были опубликованы работы, где была также аргументирована  необходимость целенаправленного  изучения информаци-онных процессов  в неживой природе [15]. В настоящее врямя это направление активно развивается и получило название физической информатики[16] .

Необходимость комплексного исследования проблем  информатики не только в рамках академического сектора науки, но также и в  системе образования, достаточно подробно рассмотрена в работах [2,3,7-10]. Главный вывод, который можно сделать из анализа содержания этих работ, заключается в том, что наступает новый период развития информатики как междисциплинарного научного направления, которое будет выполнять интеграционные функции для других направлений науки, как естественнонаучных, так и гуманитарных. Проникновение идей и методов информатики в эти области диктуется сегодня потребностями и логикой развития самой фундаментальной науки, а также необходимостью решения ряда важных прикладных проблем. Следует ожидать, что это проникновение не только даст новый импульс для развития научных исследований на стыке информатики с другими науками, но также обогатит и саму информатику новыми перспективными идеями.

Указанная выше тенденция стала особенно заметно  проявлять себя в России в последние  годы, когда в научной печати был  опубликован целый ряд статей и монографий, содержание которых  свидетельствует о том, что идеи и методы фундаментальной информатики  находят сегодня все большее распространение в теории систем, синергетике, общей физике, квантовой механике, теоретической биологии, физиологии, генетике, социологии   и других научных дисциплинах.

Многообразие  подходов к определению предмета и основных задач информатики как науки в настоящее время является вполне закономерным. В значительной степени оно обусловлено многообразием современных представлений об информации, которая является фундаментальным понятием современной науки, но до сих пор еще не имеет однозначного определения. Причина этого заключается в том, что феномен информации по-разному проявляет себя в различных информационных средах, т.е. в тех конкретных условиях, в которых протекают информационные процессы, закономерности и методы реализации которых и изучает информатика как фундаментальная наука. Поэтому в различных направлениях развития информатики (техническом, биологическом, социальном, физическом) анализируются лишь вполне определенные аспекты проявления феномена информации и информационных процессов, которые обусловлены тем или иным видом информационной среды [6]. 

Таким образом, именно фундаментальность  понятия информации и ключевая роль информационных процессов в развитии живой и неживой природы и  являются теми основными факторами, которые выдвигают информатику на уровень фундаментальных наук и ставят ее в один ряд с такими науками, как общая теория систем, синергетика, кибернетика, физика, химия, биология.

Информатика в  системе образования.

Практически во всех современных энциклопедических  словарях информатика определяется как комплексное междисциплинарное научное направление. Она оказывает большое влияние на другие области научных исследований, передавая им свою методологию, главными достижения которой сегодня следует считать методологию информационного моделирования, а также информационный подход к анализу различных объектов, процессов и явлений в природе и обществе. Именно поэтому изучение информатики как фундаментальной науки в системе образования имеет исключительно большое значение для формирования современного научного миро-воззрения.

К сожалению, следует констатировать, что такой  подход к изучению информатики, хотя и продекларирован в документах ЮНЕСКО [4], в трудах Российской академии наук, а также в проектах новых  государственных образовательных стандартов России, практически еще очень медленно внедряется в систему образования. Причина здесь не только в отсутствии хороших учебников по информатике для высшей и средней школы, но, главным образом, в консервативности мышления чиновников, работающих в сфере образования России, которые и сегодня все еще продолжают считать информатику вспомогательной технической дисциплиной о компьютерных технологиях и телекоммуникационных системах.

В российской системе образования информатика  изучается с начала 80-х годов минувшего века, т.е. уже более 25 лет. При этом изучается она не только в высшей, но и в общеобразовательной школе, где действуют соответствующие государственные стандарты, в разработку которых внес свой посильный вклад и автор настоящего текста.

Если  говорить о содержании учебных курсов по информатике для общеобразовательной  российской школы, то здесь необходимо отметить устойчивую тенденцию по переходу от изучения инструментально-технологических  аспектов информатики, направленных, главным  образом, на формирование компьютерной грамотности учащихся, ко все большему изучению информационных проблем информатики. Сегодня основной задачей общеобразовательной школы становится формирование информационной грамотности и информационной компетентности учащихся, развитие их информационной культуры. А это предполагает, в первую очередь, формирование знаний об информационных ресурсах общества, как национальных, так и мировых, а также умение самостоятельно их находить и использовать в своей практической деятельности. Поэтому в школьных учебных курсах уделяется все большее внимание изучению современных возможностей сети Интернет и методам поиска информации в этой сети.

Значительное  внимание уделяется сегодня также  и теоретическим основам информатики: началам теории информации, методам кодирования информации и обработки изображений и, что принципиально важно, методам информационного моделирования. Хорошими примерами здесь могут служить учебник по информатике для 10-го класса средней школы, разработанный профессорами С.А.Бешенковым и Е.А.Ракитиной [17], также издаваемый в настоящее время учебник для 8-го класса средней школы, подготовленный этими авторами под руководством академика РАО А.А.Кузнецова [18]. Содержание этих учебников в части изложения основ теории информации мало в чем уступает по своему уровню тем материалам, которые приведены, например, в первой части учебного пособия по курсу Information Science для студентов Стэндфорского университета [19], а в части информационного моделирования его существенным образом превосходит. А ведь это учебники для средней школы, а не для вуза.

Что же касается содержания учебных курсов по информатике для высшей российской школы, то здесь тоже можно отметить определенные положительные тенденции.  Во-первых, в ряде российских вузов, начиная с 1990 года, изучается курс «Социальная информатика», в котором с позиций системного подхода рассматриваются социальные аспекты информатики, в том числе – проблемы становления информационного общества и гуманитарные аспекты проблемы информационной безопасности. Во взаимодействии с Институтом ЮНЕСКО по информационным технологиям в образовании Институтом проблем информатики РАН разработана и опубликована в печати Базовая модульная программа учебного курса «Социальная информатика» для системы высшего образования, а также необходимые учебные пособия [5]. Следует также отметить, что, начиная с 2005 года, раздел «Социальная информатика» включен в состав программы кандидатского минимума для аспирантов и соискателей ученой степени кандидата наук.

Во-вторых, в университетах России сегодня читается также и ряд инновационных учебных курсов по теоретическим основам информатики [11], управлению информационными ресурсами [20], использованию информационных технологий в системе образования [21], а также по проблемам формирования новой информационной культуры личности [22]. На достаточно высоком уровне изучаются проблемы информатики и в системе повышения квалификации российских специалистов с высшим образованием, в том числе и государственных служащих [23]. И, наконец, в последние годы особое внимание начинает уделяться также истории и философским проблемам информатики. Ведь эти проблемы также уже сегодня изучаются в системе подготовки научных кадров России [12].

Приведенные примеры показывают, что во всех перечисленных весьма важных и перспективных областях научного знания российская система образования опережает западную, но это не дает ей основания успокаиваться на достигнутом. Дело в том, что в настоящее время российскими учеными уже опубликовано значительное количество работ, где отмечается, что осмысление определяющей роли информации в эволюционных процессах природы и общества открывает совершенно новую, информационную Картину Мира [15], которая существенным образом отличается от традиционной вещественно-энергетической Картины мироздания, доминировавший в науке еще со времен Декарта и Ньютона до конца XX–го века. Можно ожидать, что формирование такой новой Картины Мира будет осуществлено  в науке в ближайшие десятилетия, и это должно стать основой формирования новой научной парадигмы, в которой информационным аспектам будет отведена существенно более важная роль по сравнению с тем, как это имеет место в настоящее время. Эта парадигма должна привести и к формированию новой парадигмы самой информатики, философские основы которой, конечно же, должны изучаться и в системе образования, и в системе подготовки научных кадров [6,8]. 

Заключение

За  последние годы информатика как  наука прошла целый ряд этапов своего эволюционного развития. Сегодня  она изучает не только информационные процессы и технологии в технических системах, но также основные закономерности и методы реализации информационных процессов в природе и обществе, а также процессы информационного взаимодействия. Никакая другая наука изучением этих процессов специально не занимается.

Научные методы информатики и, прежде всего, методы информационного моделирования  и виртуальной реальности, а также  информационный подход как фундаментальный  метод научного познания, открывают  сегодня принципиально новые  возможности для изучения живой и неживой природы, человеческого общества и самого человека. Поэтому в настоящее время информатика должна квалифицироваться как такая же самостоятельная отрасль науки, как математика, физика, химия, биология и другие фундаментальные науки. При этом не следует забывать о междисциплинарном характере информатики, который имеет первостепенное значение для дальнейшего развития всего естествознания, а также гуманитарных и социальных наук.