Предмет и задачи информатики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Часть 1. Определение предмета и задач информатики

Часть 2. Тенденции развития информатики

Часть 3. Основные задачи информатики как науки

Заключение

Библиографический список

Введение

Информатика в настоящее время занимает одно из ключевых мест в науке и технике. Однако, полного единства взглядов по поводу определения информатики еще не сложилось. Специалисты по вычислительной технике определяют информатику как научную дисциплину, связанную с разработкой компьютеров и программного обеспечения. Специалисты по информации определяют информатику как дисциплину, связанную с изучением структуры и свойств научной информации, закономерностей научно- технической деятельности. Существуют предложения, которые обобщают эти взгляды. Они предлагают считать предметом информатики не саму информацию, а тот процесс, в результате которого информация переходит от источника к потребителю, а также систему, в рамках которой происходит этот процесс. Во всех странах информация обязана своим появлением информационной деятельности, связанной со сбором, хранением, передачей и переработкой информации с использованием средств вычислительной техники.

Информатика-наука о формализации любых задач, разработке алгоритмов для их решения и решение этих задач с использованием компьютеров и компьютерных сетей.

Информатика-это наука, изучающая все аспекты получения, хранения, преобразования, передачи и использования информации.

В настоящее время информатика используется в разнообразных областях науки, техники, производства. связанных с переработкой информации с помощью компьютеров и телекоммуникационных средств связи (сетей), во всех сферах человеческой деятельности.

Роль информатики в развитии общества чрезвычайно велика. С ней связано начало революции в области накопления, передачи и обработки информации. Эта революция, следующая за революциями в овладении веществом и энергией, затрагивает и коренным образом преобразует не только сферу материального производства, но и интеллектуальную, духовную сферы жизни.

Прогрессивное увеличение возможностей компьютерной техники, развитие информационных сетей, создание новых информационных технологий приводят к значительным изменениям во всех сферах общества: в производстве, науке, образовании, медицине и т.д

Часть 1.Определение предмета и задач информатики

Определение «Информатика»

Термин информатика возник в 60-х гг. во Франции для названия области, занимающейся автоматизированной обработкой информации с помощью электронных вычислительных машин. Французский термин образован путем слияния слов “информация” и “автоматика” и означает “информационная автоматика или автоматизированная переработка информации”. В англоязычных странах этому термину соответствует синоним computer science (наука о компьютерной технике).

Существует множество определений информатики, что связано с многогранностью ее функций, возможностей, форм, методов. Одно из наиболее общих определений такое.

Информатика - это область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров и их взаимодействием со средой применения.

Часто возникает путаница понятий “информатика” и “кибернетика”. Попытаемся разъяснить их сходство и различие.

Кибернетика - это наука об общих принципах управления в различных системах: технических, биологических, социальных и др.

Информатика занимается изучением процессов преобразования и создания новой информации более широко, практически не решая задачи управления различными объектами, как кибернетика. Информатика появилась благодаря развитию компьютерной техники, базируется на ней и совершенно немыслима без нее. Кибернетика развивается сама по себе и, хотя достаточно активно использует достижения компьютерной техники, совершенно от нее не зависит, т.к. строит различные модели управления объектами.

Структура информатики.

Информатика в широком смысле представляет собой единство разнообразных отраслей науки, техники и производства, связанных с переработкой информации.

Информатику в узком смысле можно представить как состоящую из трех взаимосвязанных частей.

Информатика как отрасль народного хозяйства состоит из однородной совокупности предприятий разных форм хозяйствования, где занимаются производством компьютерной техники, программных продуктов и разработкой современной технологии переработки информации. Специфика и значение информатики как отрасли производства состоят в том, что от нее во многом зависит рост производительности труда в других отраслях народного хозяйства. В настоящее время около 50% всех рабочих мест в мире поддерживается средствами обработки информации.

Информатика как фундаментальная наука занимается разработкой методологии создания информационного обеспечения процессов управления любыми объектами на базе компьютерных информационных систем. В Европе можно выделить следующие основные научные направления в области информатики: разработка сетевой структуры, компьютерно-интегрированные производства, экономическая и медицинская информатика, информатика социального страхования и окружающей среды, профессиональные информационные системы.

Информатика как прикладная дисциплина занимается:

· изучением закономерностей в информационных процессах (накопление, переработка, распространение);

· созданием информационных моделей коммуникаций в различных областях человеческой деятельности;

· разработкой информационных систем и технологий в конкретных областях и выработкой рекомендаций относительно их жизненного цикла: для этапов проектирования и разработки систем, их производства, функционирования и т.д.

Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации и их использовании в организации технологического процесса переработки информации.

Задачи информатики:

? исследование информационных процессов любой природы;

разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов;

? решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.

Информатика существует не сама по себе, а является комплексной научно-технической дисциплиной, призванной создавать новые информационные техники и технологии для решения проблем в других областях. Комплекс индустрии информатики станет ведущим в информационном обществе. Тенденция к большей информированности в обществе в существенной степени зависит от прогресса информатики как единства науки, техники и производства.

Часть 2. Тенденции развития информатики

Наиболее важными тенденциями развития информатики, которые в последние годы становятся все более заметными, являются следующие .

1. В области научной методологии происходит философское переосмысление роли информации и информационных процессов в развитии природы и общества. При этом растет понимание общенаучного значения информационного подхода как фундаментального метода научного познания.

2. В области теоретической информатики наиболее перспективными представляются исследования общих свойств информации как одного из проявлений реальности, изучение принципов информационного взаимодействия в природе и обществе, а также основных закономерностей реализации информационных процессов в различных информационных средах.

Такие исследования в последние годы все более активно проводятся российскими учеными, и можно ожидать, что в результате этих исследований будет, наконец, сформирована общая теория информации, которая и станет теоретической базой для дальнейшего развития информатики как фундаментальной науки.

Необходимость создания этой теории становится все более очевидной, а ее основные положения, безусловно, будут использоваться как в естественных, так и в гуманитарных науках, которые в последние годы все чаще сталкиваются с информационными проблемами, но все еще не имеют достаточно удовлетворительных научных объяснений удивительного по своей многогранности феномена информации.

3. В области развития средств информатизации прогнозируется дальнейший рост массового производства и распространения персональных ЭВМ, встраиваемых микропроцессоров, а также создания глобальных и региональных сетей обмена информацией. Достаточно указать на стремительное развитие сети ИНТЕРНЕТ, которая уже насчитывает десятки миллионов пользователей и сегодня фактически представляет собою глобальную мировую информационную систему.

В то же время благодаря усилиям американской компании IBM, а также некоторых компьютерных фирм Германии начинается новый этап в производстве и все более широком использовании вычислительных машин средней и большой производительности. Хотя ранее казалось, что машины этого класса окончательно вытеснены с мирового компьютерного рынка. Вероятнее всего, в использовании этих средств информатизации следует ожидать нового ренессанса, так как их функциональные и эксплуатационные характеристики растут столь высокими темпами, что здесь открываются совершенно новые возможности для развития информационной сферы общества.

Так, например, даже младшие модели из разработанного вышеуказанными фирмами ряда программно и аппаратно совместимых ЭВМ средней производительности обладают быстродействием в сотни миллионов операций в секунду. Они очень надежны и способны поддерживать эффективную работу десятков и сотен терминалов пользователей, удаленных от ЭВМ на расстояние до 100км. При этом удельные затраты на обеспечение функционирования одного терминала оказываются существенно более низкими, чем при использовании терминалов в ставших уже традиционными сетях персональных ЭВМ.

Это открывает новые возможности для информатизации финансовой и экономической деятельности, управления городским хозяйством, транспортными системами, а также материальными и людскими ресурсами.

Общей тенденцией развития средств информационной техники и информационных систем различного назначения (радио и телефонной связи, видеосистем и устройств, кино, фото, измерительной и копировальной аппаратуры, издательской техники и т. п.) стал ее массовый перевод на цифровую элементную базу, использование компьютерного микропрограммирования и цифровых методов передачи и хранения информации. При этом границы между аналоговой и цифровой информационной техникой быстро размываются, продвигаясь в сторону последней. В ближайшие годы эта тенденция, не только сохранится, но и будет нарастать.

Таким образом, арсенал создаваемых человеком технических средств, которые в ближайшем будущем необходимо будет рассматривать как средства информатизации, быстро расширяется.

Продолжаются поиски эффективных методов формализованного представления знаний, в том числе нечетких и плохо формализуемых, а также методов их использования при автоматизированном решении сложных задач в различных сферах социальной практики. Одновременно с этим бурно развиваются информационные технологии решения задач ситуационного управления, а также информационные технологии для поддержки принятия управленческих решений.

Гораздо скромнее выглядят сегодня результаты использования достижений современной информатики в исследовании человека, медицине, здравоохранении, развитии культуры. Связано это не только с финансовыми ограничениями, но, главным образом, с отставанием в области подготовки специалистов в соответствующих предметных областях, хорошо владеющих средствами и методами информатики и предоставляющих себе ее быстро возрастающие возможности. Решить эту проблему может и должна перспективная система образования, в которой необходимо существенно усилить информационную ориентацию.

Часть 3. Основные задачи информатики

Информатика в настоящее время занимает одно из ключевых мест в науке и технике. Однако, полного единства взглядов по поводу определения информатики еще не сложилось. Специалисты по вычислительной технике определяют информатику как научную дисциплину, связанную с разработкой компьютеров и программного обеспечения. Специалисты по информации определяют информатику как дисциплину, связанную с изучением структуры и свойств научной информации, закономерностей научно- технической деятельности. Существуют предложения, которые обобщают эти взгляды. Они предлагают считать предметом информатики не саму информацию, а тот процесс, в результате которого информация переходит от источника к потребителю, а также систему, в рамках которой происходит этот процесс. Во всех странах информация обязана своим появлением информационной деятельности, связанной со сбором, хранением, передачей и переработкой информации с использованием средств вычислительной техники.

Информатика - это техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.

Предмет информатики составляют следующие понятия:

- аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;

- программное обеспечение средств вычислительной техники;

- средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;

- средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

Как видно из этого списка большое внимание в информатике уделяется вопросам взаимодействия. Методы и средства взаимодействия человека с программными и аппаратными средствами называются пользовательским интерфейсом. Соответственно существуют: аппаратные, программные и аппаратно-программные интерфейсы.

Основной задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. Цель систематизации состоит в выделении наиболее передовых и эффективных технологий, автоматизации обработки информации.

Информатика - практическая наука. На сегодня можно выделить следующие направления практических приложений информатики:

- архитектура вычислительных систем (приемы и методы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных);

- интерфейсы вычислительных систем (приемы и методы управления аппаратным и программным обеспечением );

- программирование (приемы, методы и средства разработки компьютерных программ);

- преобразование данных (приемы и методы преобразования структур данных);

- защита информации (обобщение приемов, разработка методов и средств защиты данных);

- автоматизация (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека);

- стандартизация (обеспечение совместимости между аппаратными и программными средствами, а также между форматами представления данных, относящихся к различным типам вычислительных систем).

Любая деятельность человека представляет собой процесс сбора и переработки информации, принятии на ее основе решений и их выполнение. С появлением вычислительной техники информация стала выступать в качестве одного из важнейших ресурсов человеческого общества.

Понятие информации - одно из наиболее емких понятий науки. В первоначальном смысле термин «информация» означает сведения вообще. В рамках науки информация является первичным, неопределяемым понятием, таким же, как понятие вещества или энергии. Оно предполагает наличие материального носителя информации, источника, передатчика, приемника и канала связи между источником и приемником информации.

Источниками информации являются различные природные объекты: люди, планеты, растения, животные и по мере развития науки и техники - научные эксперименты, машины, механизмы.

Потребителями информации являются люди, животные, растения, различные приборы и аппараты.

Разнообразие источников и приемников информации привело к существованию различных видов информации. Каждый из видов информации имеет свои особенные технологии обработки, формы представления и отображения на физическом носителе, смысловую ценность.

Информацию о системе можно рассматривать с различных точек зрения. Чаще всего выделяют три аспекта изучения проблем информации:

- Семантический - с точки зрения смыслового содержания и правильного истолкования информации (отбор тех данных, которые могут быть поняты получателем).

- Прагматический - с точки зрения полезности для достижения поставленной цели (отбор среди понятых получателем целей тех, которые полезны для решения данной задачи). При этом необходимо учитывать, что одна и та же информация в разное время может быть полезной и бесполезной.

- Синтаксический - с точки зрения способа представления информации, независимо от содержания данных (устанавливает важнейшие параметры информационных потоков для выбора комплекса технических средств сбора, регистрации передачи, обработки, накопления и хранения информации). информатика информация кибернетика

Наиболее общим является прагматическое рассмотрение информации.

Рассматривается много способов классификации информации. Они строятся по различным признакам.

1) В зависимости от способа возникновения:

- элементарная - информация, которая отражает явления и процессы неодушевленной природы;

- биологическая - информация, которая отражает явления и процессы животного и растительного мира;

- социальная - информация, которая отражает явления и процессы человеческого общества.

2) По способу передачи и восприятия:

- Визуальная (зрительная);

- Аудиальная (звуковая);

- Тактильная (ощущения);

- Органолептическая (запах и вкус).

В технике под информацией понимают сведения, которые являются объектом хранения, передачи и преобразования. С понятием преобразования тесно связаны понятия сигнал, сообщение, данные.

· Сигнал - любой процесс, несущий в себе информацию.

· Сообщение - информация, представленная в определенной форме и предназначенная для передачи.

· Данные - информация, представленная в формализованном виде и предназначенная для обработки техническими средствами.

Сообщение от источника к приемнику передается в материально-энергетической форме (электрические, световые, звуковые сигналы). В зависимости от вида обрабатываемой информации существует два класса вычислительной техники:

- аналоговая: оперирует информацией, представленной в виде непрерывных изменений некоторых физических величин, например, силы тока. АВМ используются для решения определенного класса задач.

- цифровая: оперирует информацией, представленной в дискретном виде.

Дискретный сигнал может иметь два уровня, которые обозначают 0 и 1.

Основной задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. Цель систематизации состоит в выделении наиболее передовых и эффективных технологий, автоматизации обработки информации.

Предметная область «информатика»

§ Теоретическая информатика,

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.

Научная информатика - информатика, изучающая структуру

и общие свойства научной информации, а так же закономерности всех процессов научной коммуникации.

Прикладная информатика объединяет информатику, вычислительную технику и автоматизации.

§ Кибернетика

Основным объектом исследования в кибернетике являются так называемые кибернетические системы. Используя высокий уровень абстракции можно рассматривать системы качественно различной природы, например технические, биологические и даже социальные. Задача кибернетики - создать управление в системе.

§ Программирование

Управлять компьютером нужно по определенному алгоритму. Точное определенное описание способа решения задачи в виде конечной последовательности действий, представленной в виде, понятном компьютеру, называют программированием. Т.о., программирование - процесс составления логически упорядоченной последовательности команд, необходимых для управления компьютером, с целью решения определенной задачи.

§ Искусственный интеллект (ИИ),

ИИ - это одно из направлений информатики, целью которого является разработка аппаратно-программных средств, позволяющих пользователю-непрограммисту ставить и решать свои, традиционно считающиеся интеллектуальными задачи, общаясь с ЭВМ на ограниченном подмножестве естественного языка. ПредметомИИ является изучение интеллектуальной деятельности человека, подчиняющейся заранее неизвестным законам. ИИ это все то, что не может быть обработано с помощью алгоритмических методов, например,доказательство теорем, управление роботами, распознавание изображений, машинный перевод ипонимание текстов на естественном языке, игровые программы, машинное творчество (синтез музыки,стихотворений, текстов).

§ Информатика в природе,

Основная задача этого направления -- изучение информационных процессов, протекающих в биологических системах, и использование накопленных знаний для принятия оптимальных решений. А так же изучение влияния процессов информатизации на человека и его взаимоотношения с природой.

§ Информатика в обществе,

Человек живет в мире информации. Человеческое мышление можно рассматривать как процессы обработки информации в мозгу человека. В процессе общения с другими людьми человек передает и получает информацию. Процессы, связанные с хранением, получением, обработкой и передачей информации, называются информационными процессами. История человеческого общества - это, в определенном смысле, история накопления и преобразования информации.

§ Вычислительная техника,

Для решения задач поиска средств и методов автоматизации обработки данных используют особые виды устройств, большинство их которых являются электронными приборами. Совокупность устройств, предназначенных для автоматической или автоматизированной обработки данных, называют вычислительной техникой. Набор взаимодействующих между собой устройств и программ, предназначенных для обслуживания одного рабочего участка, называют вычислительной системой. Центральным устройством большинства вычислительных систем является компьютер. Компьютер - это электронный прибор, предназначенный для автоматизации создания, хранения, обработки и транспортировки данных.

§ Информационные системы.

Информационная система (ИС) -- это система, реализующая информационную модель предметной области, чаще всего -- какой-либо области человеческой деятельности. ИС должна обеспечивать: получение (ввод или сбор), хранение, поиск, передачу и обработку (преобразование) информации. Информационной системой (или информационно-вычислительной системой) называют совокупность взаимосвязанных аппаратно-программных средств для автоматизации обработки информации. В информационную систему данные поступают от источника информации. Эти данные отправляются на хранение либо претерпевают в системе некоторую обработку и затем передаются потребителю.

Заключение

Практически во всех современных энциклопедических словарях информатика определяется как комплексное междисциплинарное научное направление. Она оказывает большое влияние на многие другие области научных исследований, передавая им свою научную 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 мировоззрения.

К сожалению, следует констатировать, что такой подход к изучению информатики, хотя и продекларирован в документах ЮНЕСКО, 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. Они и сегодня продолжают считать информатику технической дисциплиной о компьютерных технологиях и телекоммуникационных системах.

Существует также мнение, что информатика, как междисциплинарное направление, может стать основой для более тесной интеграции естественных и гуманитарных наук, что позволит сформировать более целостное научное знание о природе, человеке и обществе. Выявление фундаментальных информационных законов и закономерностей природы и более полное овладение информацией на их основе открывает перед человеком поистине безграничные возможности. Именно поэтому изучение фундаментальных основ информатики, в том числе, ее истории и философских проблем, является сегодня крайне необходимым не только для научных работников, но и для каждого образованного человека.

Библиографический список

1.Информатика: Энциклопедический словарь для начинающих./Сост. Д.А. Поспелов. - М.: Педагогика-Пресс, 1994.

2.Фридланд А.Я. Информатика: процессы, системы, ресурсы. -М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003.

3.Макарова Н.В., Волков.В.Б., Информатика: Учебник для вузов. - Спб.: Питер, 2011.

4. Информатика. Учебник./Под ред. проф. Н.В.Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 1999

Размещено на Allbest.ru