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 научнотехнической 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.