Вступ. Історія, предмет, структура інформатики.

Вступ. Історія, предмет, структура інформатики.

хоча інформатика і вважається досить молодою наукою (по відношенню до багатьох інших галузях знання ), Але передумови до її зародження - досить давні.

При розгляді питання про історію інформатики будемо виходити з перших ознак і подій інформаційного обміну, усвідомлюючи, що про інформатику як про науку тоді не йшлося.

Приклад. Перший предмет для ведення рахунку виявлений в Чехії (вовча кістка з карбами) і відноситься до 30000 м до н.е.

Найбільш важливою і ранньої передумовою до інформаційного обміну стала мова, а пізніше - найперші знакові системи (живопис, музика, графіка, танець, обряди та ін.).

Потім з'явилася писемність: спочатку вона була малюванням, ієрогліфічним, з використанням носіїв різного типу (камінь, глина, дерево і т.д.).

Приклад. У Стародавньому Єгипті близько 3000 р до н.е. з'явилося ієрогліфічне лист на камені, а потім і ієратичне (НЕ ієрогліфічне) лист на папірусі. Бронзовий століття дало нам ідеограми - зображення повторюваних систем понять, які в кінці IV століття до н.е. перетворилися в рисуночное, ієрогліфічне лист.

Розвиваються різні системи, рахунки і механізації (це, як відомо, - передумова автоматизації) рахунки.

Приклад. У Стародавньому Вавилоні близько 8000 до н.е. використовували різні еталони заходи (кам'яні кулі, конуси, циліндри і т.д.). Там же близько 1800 до н.е. почали використовувати шістдесяткова систему числення. Стародавні римляни поклали в основу числення ієрогліфічне позначення пальців рук (всі символи цієї системи числення можна зобразити за допомогою пальців рук). Рахунок на основі пальців використовувався досить довго і дав нам десяткову систему числення, яка застосовується в усьому світі.

Від малюнків на камені (піктограм) здійснюється перехід до малюнків на дощечках, глиняних пластинах (клинопису), від клинопису - до складового (вавілонського) листа, від вавілонського письма - до грецького, від грецького і латинського - до основних західних письмовим системам, до виникнення пунктуаційних листи.

На основі латинської та грецької писемності розробляються термінологічні системи для різних областей знання - математики, фізики, медицини, хімії і т.д. Розвивається математичний (алгебраїчний) мова - основа формалізації різних знань. Поширення математичної символіки і мови призводить до розвитку всього природознавства, так як з'явився адекватний і зручний апарат для опису і дослідження різних явищ.

Приклад. З'являються символи диференціювання, інтегрування, які потім беруться "на озброєння" фізикою, хімією та іншими науками.

удосконалюються різні системи візуалізації інформації - карти, креслення, піраміди, палаци, акведуки, механізми і ін. Приклад. механізми штурму фортець були досить складні, стародавні водопровідні системи працюють і досі.

З появою папірусу підвищується інформаційна ємність, актуалізується нова властивість інформації - стисливість.

З появою паперу з'являється ефективний носій інформації - книга, а винахід друкарського верстата (Гуттенберга) призводить до тиражування інформації (нова властивість інформаційного обміну). З'являється досить адекватний (на той період) інструмент масової інформаційної комунікації. Розвиваються елементи віртуального мислення (наприклад, в картинах відомих художників).

Поширенню інформації сприяє також поява і розвиток бібліотек, пошти, університетів - центрів накопичення інформації, знань, культури в суспільстві.

Приклад. з'явилися централізовані сховища інформації, наприклад, в столиці Хеттського держави в палаці зберігалося близько 20 тис. глиняних клинописних табличок.

Відбувається масове тиражування інформації, зростання професійних знань і розвиток інформаційних технологій. З'являються перші ознаки паралельної (по простору і за часом) передачі і використання інформації, знань.

Приклад. Зміна інформаційних властивостей накладає відбиток і на все виробництво, на виробничі та комунікаційні відносини, наприклад, відбувається поділ (по простору, за часом) праці, з'являється необхідність в розвитку торгівлі, мореплавства, вивченні різних мов.

Подальший прогрес і виникнення фотографії, телеграфу, телефону, радіо, кінематографу, телебачення, комп'ютера, комп'ютерної мережі, стільникового зв'язку стимулюють розвиток масових та ефективних інформаційних систем і технологій.

У галузях науки формуються мовні системи: мова хімічних формул, мова фізичних законів, мова генетичних зв'язків та ін ..

З появою комп'ютера стало можливим зберігання, автоматизація та використання професійних знань програм: баз даних, баз знань, експертних систем і т.д ..

Приклад. Персональний комп'ютер вперше стає засобом і стимулятором автоформалізаціі знань і переходу від "кастового" використання ЕОМ (виключно "кастою програмістів") до загального, "призначеного для користувача" використання.

Інформатика від "паперової" стадії свого розвитку переходить до "безпаперової", електронної стадії розвитку і використання.

В кінці двадцятого століття виник так званий інформаційний криза, "інформаційний вибух", який проявився в різкому зростанні обсягу науково-технічних публікацій. Виникли великі труднощі сприйняття, переробки інформації, виділення потрібної інформації із загального потоку та ін. В цих умовах з'явилася потреба у єдиному та доступному світовому інформаційному просторі, в розвитку методів і технології інформатики, в розвитку інформатики як методології актуалізації інформації, в формуванні базових технологій і систем і перегляд ролі інформатики в суспільстві, науці, технології.

Світ, суспільство почали розглядатися з інформаційних позицій. Це час лавиноподібного збільшення обсягу інформації в суспільстві, прискорення їх застосування на практиці, підвищення вимог до актуальності, достовірності, стійкості інформації. XXI століття можна вважати століттям "інформаційного співтовариства", єдиного і доступного світового інформаційного простору (поля), яке буде постійно покращувати як продуктивні сили і виробничі відносини, так і людську особистість, суспільство.

Поява інформатики як науки базується на індустрії збору, обробки, передачі, використання інформації, на продуктах розвитку математики, фізики, управління, техніки, лінгвістики, військової науки та інших наук.

Інформатика - фундаментальна наукова і освітня галузь, яка не може обмежитися рамками інженерних, призначених для користувача трактувань, рамками процедурного програмування, маючи потужний формальний апарат для глибокого вивчення явищ і систем, їх практичної інтерпретації, посилення міждисциплінарних зв'язків.

Інформатика вже пройшла етап "інтуїтивного (в своїх поняттях, визначеннях, цілях) розвитку", досить "теоретизувати" і перетворилася на повноцінну фундаментальну природничо-наукову дисципліну, як, скажімо, математика або фізика.

Приклад. В епоху введення інформатики в число освітніх дисциплін використовувався більше програмістський і призначений для користувача підхід. Інформатика, як правило, ототожнювалася з процедурних програмуванням і вирішенням завдань на ЕОМ. викладалася інформатика в школах і вузах - відповідно.

якщо інформатика розглядається з вузьких позицій її застосування, застосовності, то вона виступає як технічна, технологічне середовище суспільства, як засіб забезпечення, наприклад, комунікаційних потреб суспільства.

якщо інформатика розглядається з позиції передачі знань, то вона виступає як загальнокультурна середовище та засіб пізнання природи і суспільства.

Обидва підходи мають бути взаємопов'язані.

Абсолютизація першого підходу призводить до різних технократичним перекосів, утопій.

Абсолютизація другого підходу може призвести до зайвого формалізму і ідеалізації.

Дамо тепер робоче (в даному курсі) визначення інформатики. Це визначення не є ні повним, ні точним, ні формальним (дати таке визначення - неможливо), але для вступного курсу, як здається автору, - цілком прийнятне.

Інформатика - це міждисциплінарна, методологічна наука про інформаційні процеси, про моделі, про алгоритми і алгоритмізації, про програми та програмуванні, про виконавців алгоритмів і різних виконуючих системах про їх використання в суспільстві, в природі, в пізнанні.

термін " інформатика "(L'informatique) був введений французькими вченими і означає науку обробки інформації (спочатку це була інформація науково-технічного, бібліотечного характеру) за допомогою різних автоматичних засобів.

У багатьох країнах більше використовується термін "computer science" (комп'ютерна наука, наука про комп'ютери, точніше, наука про перетворення інформації за допомогою комп'ютерів).

предмет інформатики точно неможливо визначити - він складний, багатосторонній, динамічний.

Можна відзначити три основні гілки інформатики: теоретичну, практичну і технічну. Відзначимо, що поділ інформатики як науки і людської діяльності на ті чи інші частини залежить від цілей, завдань, ресурсів даної проблеми і часто воно буває умовним.

теоретична інформатика ( brainware, "мозковий" забезпечення) вивчає теоретичні проблеми інформаційних середовищ.

Практична, прикладна інформатика (software, "гнучке", програмне забезпечення) вивчає практичні проблеми інформаційних середовищ.

Технічна інформатика ( hardware, "важкий", апаратне забезпечення) вивчає технічні проблеми інформаційних середовищ.

Приклад. Завдання побудови математичної моделі прогнозу кредитного ризику банку - це завдання теоретичної інформатики і економіки (природно). Побудова алгоритму прогнозу по цій моделі - завдання теоретичної інформатики. Розробка комп'ютерної програми (комплексу програм) для прогнозу ризику - завдання практичної інформатики.

Часто (особливо, в області практичної інформатики) говорять про предметну інформатики, наприклад, про медичної інформатики, фізичної інформатики, комп'ютерної фізики і т.д.

Приклад. Визначимо предмети хімічної, медичної, фізичної інформатики. Хімічна інформатика вивчає інформаційні процеси і системи в хімічних середовищах, проблеми управління в хімічних інформаційних структурах. медична інформатика вивчає проблеми інформаційних процесів, а також управління у медичних інформаційних системах. фізична інформатика (іноді інтерпретується як комп'ютерна фізика) вивчає проблеми інформаційних процесів, управління, питання самоорганізації, хаосу і порядку в відкритих фізичних системах.

У будь-яку предметну інформатику, крім предметних аспектів самої області, входять соціально-правові, еколого-економічні, гуманітарно-освітні та філософські аспекти.

Предметна область науки " інформатика "- інформаційні системи, моделі, мови їх опису, технології їх актуалізації.

Ці інформаційні процеси відбуваються як в живих організмах, так і в технічних пристроях, в різних інститутах суспільства, в індивідуальній і суспільній свідомості.

Інформатика, як і математика, є наукою для опису і дослідження проблем інших наук. Вона допомагає прокладати і посилювати міждисциплінарні зв'язки, досліджувати проблеми різних наук за допомогою своїх ідей, методів, технологій.

Фундаментальність інформатики надає не тільки широкий і глибокий використання математики та інших природничих наук, формальних методів і засобів, але і спільність, і фундаментальність її результатів, їх універсальна методологічна спрямованість у виробництві знань суспільства.

Світоглядна роль інформатики складається, зокрема, в тому, що вона допомагає вникати (особливо, в інформаційну) суть явищ, що відбуваються в навколишньому світі, наприклад, прихованих, які не лежать на поверхні, виявляти, описувати і досліджувати як зовнішні, так і внутрішні зв'язки системи.

Виховна роль інформатики складається, зокрема, у виробленні дослідного, творчого, алгоритмічного підходу до справи, наполегливості, терпіння і працьовитості, акуратності, логічності і строгості суджень, розвитку вмінь виділяти головне і ігнорувати другорядне, яке не впливає на суть проблеми, ставити і досліджувати нові завдання, використовувати інформаційні технології при вирішенні різноманітних завдань і ін.

Культурна роль інформатики складається зокрема в тому, що підвищення інформаційної та комп'ютерної культури природним чином, відповідно до функцій інформатики сприяє підвищенню та професійної, і загальної культури (мислення, поведінки, вибору). Інформатика - це свого роду особлива культура і мистецтво інформаційно-логічного представлення знань.

Естетична роль інформатики естетика (наука про прекрасне) складається, зокрема, в зведенні розрізнених елементів і зв'язків досліджуваної проблеми в цілісну композицію, що володіє естетичними якостями (краса, чарівність, колір, форма, пропорція, симетрія, гармонія, єдність частин цілого, задоволення та ін.), в зведенні цілого до її частинам з метою підвищення естетичних якостей сприйняття (в тому числі і віртуального) процесу, явища.

Завдяки інформатики розвиваються мови наук, відбувається їх взаємозбагачення, отже, і самі науки розвиваються.

Інформатика також збагачується новими ідеями і програмами внаслідок цього процесу, розвиває і індустріалізуються процес отримання, зберігання і використання знань.

Інформатика широко використовується як в традиційних, природничо-наукових областях (фізика, біологія, економіка та ін.), так і в гуманітарних - історії, лінгвістики, психології, соціології та ін.