Основные направления информатики доклад

Обновлено: 14.06.2024

Цель работы: рассмотреть основные направления развития информатики, изучить суть каждого из них, понять их принадлежность к той или иной науке.
Задачи работы:
проследить историю развития информатики для общего развития и понимания сути изучаемого предмета;
изучить основные направления развития информатики, их функции и значимость в современном научном обществе.

Содержание

Прикрепленные файлы: 1 файл

Основные направления развития информатики.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Основные направления развития информатики

Работу выполнил: Фарафонова Е. С.

к. соц. н.: Белопольская Т. Н.

Часть 1. История развития информатики. .

1.1 Предыстория информатики………………… ………….

1.2 История информатики. Развитие ЭВМ…………. .

Часть 2. Основные направления развития информатики……………

2.1 Теоретическая информатика. . .

2.2 Техническая информатика………………… ………….

2.3 Социальная информатика. . .

Актуальность темы. Одним из важнейших стратегических направлений модернизации российского образования является внедрение в учебный процесс средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ), обеспечивающих условия для становления образования нового типа, отвечающего потребностям развития и саморазвития личности в новой социокультурной ситуации. Поэтому возник вопрос о создании целой системы знаний об информатике в разных отраслях. Проще говоря, для более быстрого развития и лучшего результата деятельности современного научного общества, практически каждая наука была тесно связана с информатикой.

В настоящее время в развитии информатики можно насчитать более двадцати основных направлений. Это обусловлено необходимостью создать более образованное и высококвалифицированное общество.

Цель работы: рассмотреть основные направления развития информатики, изучить суть каждого из них, понять их принадлежность к той или иной науке.

проследить историю развития информатики для общего развития и понимания сути изучаемого предмета;
изучить основные направления развития информатики, их функции и значимость в современном научном обществе.

Часть 1. История развития информатики.

1.1 Предыстория информатики.

Информатика как наука стала развиваться с середины прошлого столетия, что связано с появлением ЭВМ и начавшейся компьютерной революцией. Появление вычислительных машин в 1950-е гг. создало для информатики необходимую аппаратную поддержку, т.е. благоприятную среду для ее развития как науки. Всю историю информатики принято подразделять на два больших этапа: предысторию и историю.

Предыстория информатики такая же древняя, как и история развития человеческого общества. В предыстории также выделяют (весьма приближенно) ряд этапов. Каждый из них характеризуется резким возрастанием, по сравнению с предыдущим этапом, возможностей хранения, передачи и обработки информации.

Начальный этап предыстории информатики – освоение человеком развитой устной речи. Членораздельная речь, язык стали специфическим социальным средством хранения и передачи информации.

Третий этап – книгопечатание. Его можно смело назвать первой информационной технологией. Воспроизведение информации было поставлено на поток, на промышленную основу. По сравнению с предыдущим на этом этапе не столько увеличивалась возможность хранения информации (хотя и здесь был выигрыш: письменный источник – это часто один-единственный экземпляр, печатная книга – это целый тираж экземпляров, а следовательно и малая вероятность потери информации при хранении), сколько повысилась доступность информации и точность ее воспроизведения. 1

Четвертый (последний) этап предыстории информатики связан с успехами точных наук (прежде всего математики и физики) и начинающейся научно-технической революцией. Этот этап характеризуется возникновением таких мощных средств связи, как радио, телефон и телеграф, а позднее и телевидение. Появились новые возможности получения и хранения информации – фотография и кино. К ним очень важно добавить разработку методов записи информации на магнитные носители (магнитные ленты, диски). 2

1.2 История информатики. Развитие ЭВМ.

Дело к тому же осложнялось тем, что развитие отечественной кибернетики на протяжении многих лет сопровождалось серьезными трудностями в реализации крупных государственных проектов, например, создания автоматизированных систем управления (АСУ). Однако за это время удалось накопить значительный опыт создания информационных систем и систем управления технико-экономическими объектами. Требовалось выделить из кибернетики здоровее научное и техническое ядро и консолидировать силы для развития нового движения к давно уже стоящим глобальным целям.

Различай информатику и кибернетику!

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. 4

На сегодняшний день информатик а представляет собой комплексную научно-техническую дисциплину. Под этим названием объединен довольно обширный комплекс наук, таких, как кибернетика, системотехника, программирование, моделирование и др. Каждая из них занимается изучением одного из аспектов понятия информатики. Учеными прилагаются интенсивные усилия по сближению наук, составляющих информатику. Однако процесс их сближения идет довольно медленно, и создание единой и всеохватывающей науки об информации представляется делом будущего. 5 Общая информатика сегодняшний На сегодняшний день информатика представляет собой комплексную научно-техническую дисциплину.

Часть 2. Основные направления развития информатики.

2.1 Теоретическая информатика.

Можно выделить основные направления развития информатики: теоретическая информатика, техническая и социальная.

Основные цели теоретической информатики – развитие общей теории создания, переработки и хранения информации; изучение ее структуры и свойств; разработка теоретических проблем организации систем обработки информации; выяснение закономерностей, в соответствии, с которыми происходит создание семантической информации, ее преобразование, передача и использование в различных сферах деятельности человека; разработка современных методов расчета на ЭВМ; открытие общих законов, лежащих в основе переработки информации; изучение сложных взаимосвязей в системе “человек – ЭВМ”, а также взаимного влияния социальных факторов и развития информационных технологий.

Сама теоретическая информатика распадается на ряд самостоятельных дисциплин. По степени близости решаемых задач их можно условно разделить на пять классов.

К первому классу относятся дисциплины, опирающиеся на математическую логику. В них разрабатываются различные методы, (теория алгоритмов, теория параллельных вычислений, теория автоматов, теория сетей Петри).

Цель работы заключается в том, чтобы рассмотреть основные направления развития информатики, постигнуть суть каждого из них, понять принадлежность к той или иной науки.
Задачами нашей работы является:
понимание сути процесса развития информатики, определение её основных направлений и развернутая характеристика этих направлений;

Содержание

Введение………………………………………………………………………
3
1 Основные направления информатики ……………. ……….
5
2 Информатика как единство науки и технологии.………
10
3 Развитие информационных технологий с XVIII по XX век…………………………………………………………………………….
13
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………

Вложенные файлы: 1 файл

реферат по информатике.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

(ФГБОУ ВПО КубГУ)

Основные направления развития информатики

Работу выполнил: Бобренко О.Е.

Курс 1 группа А

к.с.н. Белопольская Т.Н.

1 Основные направления информатики ……………. ……….

2 Информатика как единство науки и технологии.………

3 Развитие информационных технологий с XVIII по XX век……………………………………………………………………… …….

В современном мире информатика, определяя развитие экономики, науки, образования и культуры, играет важную роль, Она является научной основой постиндустриального общества. Поэтому тема основных направлений развития информатики является особенно актуальной.

В последнее десятилетие информатика, как фундаментальная наука, становится важной составляющей системы научного познания. В условиях формирования глобального информационного общества, развитие этой науки является стратегически важным. Ведь благодаря ней обуславливается конкурентоспособность той или иной страны, качество жизни её населения и национальную безопасность.

В последние годы в США, Китае и странах Западной Европы активизировался интерес к научно-методологическим и философским аспектам информатики. Так, например, в 2010 году Пекине состоялась Четвертая Международная конференция по фундаментальным основам информационной науки (Fourth International conference on the Foundations of Information Science – FIS 2010), для участия в которой в качестве Почетного Президента был приглашён К.К. Колин. Конференция была организована Международным Координационным Советом по фундаментальным основам информационной науки, который, начиная с 1994, проводит конференции в различных странах: Испании (1994), Австрии (1997), Франции (2005), Китае (2010), России (2012)1.

Такое разнообразие направлений формирования информационной науки подтолкнуло исследователей на её изучение, рассмотрение основных этапов развития, прогрессирования.

Цель работы заключается в том, чтобы рассмотреть основные направления развития информатики, постигнуть суть каждого из них, понять принадлежность к той или иной науки.

Задачами нашей работы является:

понимание сути процесса развития информатики, определение её основных направлений и развернутая характеристика этих направлений;
рассмотрение информатика как единства науки и техники и доказательство её синтеза с другими науками;
изучение истории развития информационных технологий с XVIII по XX века.

1 Основные направления в информатике

Своим появлением информатика обязана возникновению и распространению новых технологий сбора, обработки и передачи информации. Возможность информационного обмена между компьютерами дала мощный толчок к становлению информатики, как науки.

К основным направлениям информатики относят: Теоретическую информатику, Кибернетику, Программирование, Искусственный интеллект, Информационные системы, Вычислительную технику.

Теоретическая информатика – математическая дисциплина, использующая методы математики для построения и изучения моделей обработки, передачи и использования информации, она создает тот теоретический фундамент, на котором строится все здание информатики. В рамках этого направления развивается такая дисциплина, как теория информации. Теория информации рассматривает информацию как некий абстрактный объект, лишенный какого-то конкретного содержания, и изучает ее общие свойства и законы развития. Теория кодирования занимается вопросами представления содержания информации в той или иной форме, а также теоретическими вопросами передачи информации по зашумленным каналам связи и исправления ошибок, возникающих в этих каналах. Вместо реальных объектов в компьютере рассматриваются упрощенные описания явлений и процессов. Переход от реальных объектов к их моделям рассматривается в такой науке, как системный анализ. Любая построенная модель требует адаптации к современной вычислительной технике, позволяющей воспроизводить реальные объекты в компьютере. Потребность в специальных методах и приемах, позволяющих обсчитывать модели и проводить численные эксперименты, обусловливает развитие таких наук, как вычислительная математика, теория алгоритмов и параллельных вычислений.

Кибернетика сейчас может рассматриваться как прикладная информатика в области создания и использования автоматических или автоматизированных систем управления разной степени сложности.

Программирование – сфера деятельности, направленная на создание отдельных программ и пакетов прикладных программ, разработку языков программирования, создание операционных систем, организацию взаимодействия компьютеров с помощью протоколов связи.

Теория программирования включает в себя следующие направления: структуры данных, их представление в памяти компьютера; упорядочивание (сортировка) линейных массивов и файлов; информационный поиск; формальные языки, грамматики, автоматы и другие абстрактные машины; синтаксический анализ программ; эквивалентные преобразования алгоритмов, экономия процессорного времени и памяти; спецификация задач, доказательство свойств программ, автоматический синтез программ; семантика языков программирования (теория моделей программ).

Методология программирования – это объединенная единым философским подходом совокупность методов, применяемых в процессе разработки программного обеспечения. МП изучает методы с точки зрения основ построения. МП определяет, какие языки и системы будут применяться для разработки программного обеспечения и какой технологический подход будет при этом использован.

Искусственный интеллект. Это направление информатики – самое молодое, возникшее в середине 70-х годов. Однако именно искусственный интеллект определяет стратегические направления развития информатики. Искусственный интеллект тесно связан с теоретической информатикой, откуда он заимствовал многие модели и методы, например, использование логических средств для преобразования знаний. Столь же прочны связи этого направления с кибернетикой. Математическая и прикладная лингвистика, нейрокибернетика и гомеостатика теснейшим образом связаны с развитием искусственного интеллекта. И конечно, работы в этой области немыслимы без развития систем программирования.

Основная цель работ в области искусственного интеллекта – стремление проникнуть в тайны творческой деятельности людей, их способности к овладению знаниями, навыками и умениями. Для этого необходимо раскрыть те глубинные механизмы, с помощью которых человек способен научиться практически любому виду деятельности. И если суть этих механизмов будет разгадана, то есть надежда реализовать их подобие в искусственных системах, т.е. сделать их по-настоящему интеллектуальными. Такая цель исследований в области искусственного интеллекта тесно связывает их с достижениями психологии – науки, одной из задач которой является изучение интеллекта человека. В психологии сейчас активно развивается особое направление – когнитивная психология, исследования в котором направлены на раскрытие закономерностей и механизмов, связанных с процессами познавательной деятельности человека и которые интересуют специалистов в области искусственного интеллекта. Исследования в этой области необходимы при создании роботов, баз знаний и экспертных систем.

Информационная система – это совокупность, состоящая из одного либо нескольких компьютеров, соответствующих средств программирования, операторов, физических процессов, средств телекоммуникаций и других, образующих автономное целое, способное осуществлять обработку или передачу данных. Другими словами, информационная система – это взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

Информационная технология является процессом, состоящим из четко регламентированных правил выполнения операций, действий, этапов разной степени сложности над данными, хранящимися в компьютерах. Основная цель информационной технологии: в результате целенаправленных действий по переработке первичной информации получить необходимую для пользователя информацию.

Информационная система является средой, составляющими элементами которой являются: аппаратные средства вычислительной техники, аппаратные средства телекоммуникаций (связи), программные средства, информационные базы данных и обслуживающий персонал. Основная цель информационной системы: организация обработки, хранения и передачи информации. Информационные системы, в которых представление, хранение и обработка информации осуществляется при помощи вычислительной техники, называются автоматизированными информационными системами или АИС.

Информационные системы являются основным средством, инструментарием решения задач и информационного обеспечения (рисунок 1). Информационное обеспечение – это совокупность процессов сбора, обработки, хранения, анализа и выдачи информации, необходимой для обеспечения управленческой деятельности и технологических процессов. Под информацией понимают изменения объема и структуры знания о некоторой предметной области воспринимающей системой независимо от формы и способа представления знания.

Автоматизация работ с данными имеет свои особенности и отличия от автоматизации других типов работ. Для этого класса задач используют особые виды устройств, большинство из которых являются электронными приборами. Совокупность устройств, предназначенных для автоматической, или автоматизированной обработки данных, называют вычислительной техникой. Конкретный набор взаимодействующих между собой устройств и программ, предназначенный для обслуживания одного рабочего участка, называют вычислительной систем ой. Центральным устройством большинства вычислительных систем является компьютер. Развитие современной информатики невозможно без совершенствования компьютера – эффективного инструмента для работы с различной информацией 2.

Вычислительная техника развивает и совершенствует архитектуру, принципы функционирования компьютера, его элементной базы (Hardware), а также разрабатывает новые операционные системы и все программное обеспечение (Software ).

Современное общество, без сомнения, является информационным. В рамках направления информатики в природе и обществе рассматривают влияние процессов информатизации на человека и на его взаимоотношения с действительностью, а также информационные процессы, протекающие в биологических системах.

2 Информатика как единство науки и технологии.

Как наука, информатика изучает общие закономерности, свойственные информационным процессам (в самом широком смысле этого понятия). Когда разрабатываются новые носители информации, каналы связи, приемы кодирования, визуального отображения информации и многое другое, конкретная природа этой информации почти не имеет значения. Для разработчика системы управления базами данных (СУБД) важны общие принципы организации и эффективность поиска данных, а не то, какие конкретно данные будут затем заложены в базу многочисленными пользователями. Эти общие закономерности есть предмет информатики как науки.

Перечислим наиболее впечатляющие реализации информационных технологий, используя, ставшие традиционными, сокращения.

АСУ – автоматизированные системы управления – комплекс технических и программных средств, которые во взаимодействии с человеком организуют управление объектами в производстве или общественной сфере. Например, в образовании используются системы АСУ-ВУЗ.

1. Теоретическая информатика. Это 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. Она распадается на ряд самостоятельных дисциплин (математическую логику; вычислительную математику и вычислительную геометрию; теорию информации и теорию кодирования и др.)

2. Кибернетика. Наука об управлении в живых, неживых и искусственных системах. Кибернетика может рассматриваться как прикладная информатика в области создания и использования автоматических или автоматизированных систем управления разной степени сложности, от управления отдельным объектом (станком, промышленной установкой, автомобилем и т.п.) до сложнейших систем управления целыми отраслями промышленности, банковскими системами, системами связи и даже сообществами людей. Наиболее активно развивается техническая кибернетика, результаты которой используются для управления в промышленности и науке.

3. Программирование.Полностью связано с вычислительными машинами. Создание отдельных программ и пакетов прикладных программ, разработка языков программирования, создание операционных систем, организация взаимодействия компьютеров с помощью протоколов связи.

4. Искусственный интеллект. Основная цель работ в области ИИ- стремление проникнуть в тайны творческой деятельности людей, их способности к овладению навыками, знаниями и умениями. Для этого необходимо раскрыть те глубинные механизмы, с помощью которых человек способен научится практически любому виду деятельности. Если суть этих механизмов будет разгадана, то удастся реализовать их подобие в искусственных системах. ИИ- наука не чисто теоретическая. Она занимается и прикладными вопросами. Например, робототехникой (создание роботов), создание баз знаний и экспертных систем на основе этих баз знаний. Некоторые из экспертных систем находят применение в ОВД (маньяк, блок- раскрытие хищений на строительстве и т.п.).

5. Информационные системы. ИС- система, предназначенная для хранения, поиска и выдачи информации по запросам пользователей.

Современное состояние развития информационной технологии характеризуется следующими тенденциями:

1. Наличие большого количества банков данных большого объема, содержащих информацию практически по всем видам деятельности общества.

2. Создание локальных, многофункциональных проблемно-ориентированных информационных систем различного назначения.

В России созданы банки данных содержащие научную, технологическую, и другую информацию, в т.ч. правовую (Системы “Кодекс”, “Гарант”, “Консультант” и др.). В ОВД информация хранится в виде различных учетов (дактилоскопический, пофамильный, пулегильзотеки, похищенных и обнаруженных вещей и др.). Часть из них переведена в электронную форму, однако это лишь относительно небольшая часть. Задача перевода всех учетов в электронную форму и организация доступа к ним через вычислительную сеть является одной из наиболее актуальных.

Для организации доступа к централизовано или распределенно хранящейся информации создаются информационно-вычислительные сети разного уровня. Для этого необходима разработка специфического оборудования, программного обеспечения, развитие средств связи и коммуникации (последнее особенно актуально для России с её большими расстояниями и традиционно плохим качеством линий связи).

6. Вычислительная техника. Развитие вычислительной техники- это самостоятельное направление, в котором часть задач не имеет прямого отношения к информатике (микроэлектроника). Однако при разработке, проектировании и производстве ЭВМ наиболее широко используются достижения информатики.

В целом информатику можно рассматривать с трех позиций:

как отрасль народного хозяйства (совокупность предприятий, занимающихся производством компьютерной техники, программного обеспечения);

как фундаментальную науку (получение фундаментальных знаний об информационных системах и разработка методологии процессов управления любыми объектами на базе компьютерных информационных систем);

как прикладную дисциплину (изучение закономерностей в информационном процессе, создание информационных моделей, систем и технологий в конкретных предметных областях).

Центральное место в прикладной информатике занимает компьютер как основное техническое средство информатики. Кроме компьютера к техническим средствам информатики (рис. 1) следует отнести средства тиражирования (полиграфическое оборудование, копировальные аппараты), средства связи (телефон, факс, радио), технику управления и конторского труда (счетные и множительные приборы и аппараты).

Рис. 1. Группы технических средств информатики

· основные методы и средства хранения, поиска, систематизации, обработки, передачи информации;

· состав, функции и конкретные возможности аппаратно-программного обеспечения;

· функции и конкретные возможности профессионально-ориентированных справочных информационно-правовых и информационно-поисковых систем;

· нормативные правовые акты в области защиты информации и противодействия техническим разведкам;

· основные методы, способы и мероприятия по обеспечению информационной безопасности в профессиональной деятельности.

· решать с использованием компьютерной техники различные служебные задачи;

· работать в локальной и глобальной компьютерных сетях;

· самообучаться в современных компьютерных средах;

· организовывать свое автоматизированное рабочее место;

· использовать методы и средства обеспечения информационной безопасности с целью предотвращения несанкционированного доступа, злоумышленной модификации или утраты информации, составляющей государственную тайну и иной служебной информации.

· навыками компьютерной обработки служебной документации, статистической информации и деловой графики;

· практическими методами работы с информационно-поисковыми и информационно-справочными системами и базами данных, используемыми в профессиональной деятельности.

Современное состояние развития информационной технологии характеризуется следующими тенденциями:

В целом информатику можно рассматривать с трех позиций:

Рис. 1. Группы технических средств информатики

· основные методы и средства хранения, поиска, систематизации, обработки, передачи информации;

· состав, функции и конкретные возможности аппаратно-программного обеспечения;

· нормативные правовые акты в области защиты информации и противодействия техническим разведкам;

· решать с использованием компьютерной техники различные служебные задачи;

· работать в локальной и глобальной компьютерных сетях;

· самообучаться в современных компьютерных средах;

· организовывать свое автоматизированное рабочее место;

· навыками компьютерной обработки служебной документации, статистической информации и деловой графики;

a. теоретическая информатика,

d. искусственный интеллект,

e. информатика в природе,

f. информатика в обществе,

g. вычислительная техника,

h. информационные системы.

1. Предмет и задачи информатики

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 аппаратным и программным обеспечением.

Особое внимание уделяется вопросам взаимодействия, для этого вводится понятие интерфейса. Методы и средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами называют пользовательским интерфейсом. Существуют аппаратные, программные и аппаратно-программные интерфейсы.

Основной метод, используемый в информатике, это моделирование
информационных процессов с помощью компьютера.

Основной задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами ВТ. Цель систематизации состоит в выделении, внедрении и развитии передовых, наиболее эффективных технологий, в автоматизации этапов работы с данными, а так же в методическом обеспечении новых технологических исследований.

2. Истоки и предпосылки информатики.

Всю историю развития информатики принято разбивать на два больших этапа: предысторию и историю.

С разработкой первых ЭВМ принято связывать возникновение информатики как науки, т.к. сам термин информатика появился на свет благодаря развитию ВТ,

Выделению информатики в отдельную науку способствовало формирование единой формы представления обрабатываемой и хранимой информации (в двоичной форме).

Поколения ЭВМ. В настоящее время можно выделить 5 поколений компьютеров.

Первое поколение . После 1946 года. Применение вакууно-ламповой технологии, использование систем памяти на ртутных линиях задержки, магнитных барабанах, электронно-лучевых трубках (трубках Вильямса).
Для ввода-вывода данных использовались перфоленты и перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства. Была реализована концепция хранимой программы.

Быстродействие 10-20 тыс операций в сек.

Появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, устройства памяти на магнитных дисках.

Быстродействие 100-500 тыс операций в сек.

Третье поколение . В конце 60-х появились мини-компьютеры. Быстродействие порядка 1 млн операций в сек.

В 1964 году фирма IBM объявила о создании шести моделей семейства IBM 360 (System 360), ставших первыми компьютерами третьего поколения.
Модели имели единую систему команд и отличались друг от друга объемом оперативной памяти и производительностью.

Четвертое поколение . Появились после 1975 года. Использование при создании компьютеров больших интегральных схем (БИС - 1000 - 100000 компонентов на кристалл) и сверхбольших интегральных схем (СБИС - 100000 - 10000000 компонентов на кристалл). В середине 70-х появились первые персональные компьютеры устройства для работы с магнитными лентами, устройства памяти на Компьютеры проектировались на основе интегральных схем малой степени интеграции (МИС - 10 - 100 компонентов на кристалл) и средней степени интеграции (СИС - 10 -1000 компонентов на кристалл). магнитных дисках. Быстродействие десятки и сотни миллионов операций в сек.

Пятое поколение . После 1982 года. Главный упор при создании компьютеров сделан на их "интеллектуальность", внимание акцентируется не столько на элементной базе, сколько на переходе от архитектуры, ориентированной на обработку данных, к архитектуре, ориентированной на обработку знаний.
Обработка знаний - использование и обработка компьютером знаний, которыми владеет человек для решения проблем и принятия решений.

Быстродействие более сотни млн операций в сек.

3 . Проблемы информатизации общества и управления .

В информационном обществе главным ресурсом является информация. На основе владения информацией о различных процессах и явлениях можно эффективно и оптимально строить любую деятельность. В информационном обществе основная часть населения занята в сфере обработки информации или использует информационные и коммуникационные технологии в своей повседневной производственной деятельности. Информационные и коммуникационные технологии – это совокупность методов, устройств и производственных процессов, используемых обществом для сбора, хранения, обработки и распространения информации.

Для жизни и деятельности в информационном обществе необходимо обладать информационной культурой, т.е. знаниями и умениями в области информационных технологий, а также юридическими и этическими нормами в этой сфере.

Информационный подход к исследованию мира реализуется в рамках информатики, комплексной науки об информации и информационных процессах, аппаратных и программных средствах информатизации, информационных и коммуникационных технологиях, а также социальных аспектах программы информатизации.

В настоящее время создана информационная индустрия – производство технических средств, методов, технологий для производства информации (новых знаний) и сферы управления.

Информационное общество – общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно высшей ее формы – знаний.

· решена проблема информационного кризиса (противоречие между информационной лавиной и информационным голодом);

· обеспечен приоритет информации по сравнению с другими ресурсами;

· главное – информационная экономика;

· информационная технология приобретает глобальный характер;

· формируется информационное единство всей цивилизации;

· с помощью средств информатики реализован свободный доступ каждого человека к информационным ресурсам всей цивилизации

· наиболее часто понятие ИК употребляется для характеристики широты знаний специалиста, определяются сами эти знания, которыми он должен владеть;

· ИК осмысливается как качественная интегральная характеристика личности специалиста, которому предстоит осуществлять профессиональную деятельность в XXI веке.

4. Основные направления применения и развития информатики .

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ

Информация как семантическое свойство материи.

Информация и эволюция в живой и неживой природе.

Начала общей теории информации. Методы измерения информации.

Макро- и микроинформация.

Метематические и информационные модели.

Теория алгоритмов. Стохастические методы в информатике.

Вычислительный эксперимент как методология научного исследования.

Информация и знания. Семантические аспекты интеллектуальных процессов и информационных систем. Информационные системы искусственного интеллекта. Методы представления знаний.

Познание и творчество как информационные процессы.

Теория и методы разработки и проектирования информационных систем и технологий.

Обработки, отображения и передачи данных

Персональные компьютеры. Рабочие станции. Устройства ввода\вывода и отображения информации. Аудио- и видеосистемы, системы мультимедиа. Сети ЭВМ. Средства связи и компьютерные телекоммуникационные системы.

Операционные системы и среды. Системы и языки программирования. Сервисные оболочки, системы пользовательского интерфейса. Программные средства межкомпьютерной связи (системы теледоступа), вычислительные и информационные среды.

Текстовые и графические редакторы. Системы управления базами данных. Процессоры электронных таблиц. Средства моделирования объектов, процессов, систем. Информационные языки и форматы представления данных и знаний; словари; классификаторы; тезаурусы. Средства защиты информации от разрушения и несанкционированного доступа.
Издательские системы.

Системы реализации технологий автоматизации расчетов, проектирования, обработки данных (учета, планирования, управления, анализа, статистики и т. д.)

Системы искусственного интеллекта (базы знаний, экспертные системы, диагностические, обучающие и др.)

Ввода\вывода, сбора, хранения, передачи и обработки данных.

Подготовки текстовых и графических документов, технической документации.

Интеграции и коллективного использования разнородных информационных ресурсов.

Программирования, проектирования, моделирования, обучения, диагностики, управления (объектами, процессами, системами).

Информационные ресурсы как фактор социально-экономического и культурного развития общества.

Информационное общество – закономерности и проблемы становления и развития. Информационная инфраструктура общества. Проблемы информационной безопасности.

Новые возможности развития личности в информационном обществе. Проблемы демократизации в информационном обществе и пути их решения.

Информационная культура и информационная безопасность.

a. 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 автоматизацию.

b . кибернетика ,

Кибернетика ( от греч. kybernetike - искусство управления, от kybernáo - правлю рулём, управляю), наука об управлении, связи и переработке информации.

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.

c . 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.

d . 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. Предметом ИИ 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 и понимание текстов на естественном языке , игровые программы , машинное творчество ( синтез музыки , стихотворений , текстов).

e . 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.

f . 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.

g . 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.

h . 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.

1. Теоретическая информатика. Это математическая дисциплина, использующая методы математики для построения и изучения моделей обработки, передачи и использования информации, она создает тот теоретический фундамент, на котором строится все здание информатики. Она распадается на ряд самостоятельных дисциплин Их можно разделить на пять классов.

· Дисциплины, опирающиеся на математическую логику. В них разрабатываются методы, позволяющие использовать достижения логики для анализа процесса переработки информации с помощью компьютеров.

· Дисциплины, лежащие на границе между дискретной математикой и теоретической информатикой (вычислительная математика и вычислительная геометрия). Эти науки направлены на создание методов, ориентированных на реализацию в компьютерах.

· Теория информации и теория кодирования занимаются выявлением общих свойств информации и изучением тех форм, в которых содержатся конкретные информационные единицы.

· Системный анализ — изучает структуру реальных объектов и дает способы их формализованного описания, системный анализ занимает пограничное положение между теоретической информатикой и кибернетикой. Такое же положение занимают имитационное моделирование (воспроизведение процессов, протекающих в реальных объектах в тех моделях объектов, которые реализуются на ЭВМ) и системы массового обслуживания.

· Дисциплины, ориентированные на использование информации для принятия решений в самых различных ситуациях (теория принятия решений, теория игр). При организации поведения, ведущего к нужной цели, принимать решения приходится многократно. Поэтому выбор отдельных решений должен подчиняться общему плану. Этим занимается исследование операций.

2. Кибернетика. Наука об управлении в живых, неживых и искусственных системах. Кибернетика может рассматриваться как прикладная информатика в области создания и использования автоматических или автоматизированных систем управления разной степени сложности: от управления отдельным объектом (станком, промышленной установкой, автомобилем и т.п.) — до сложнейших систем управления целыми отраслями промышленности, банковскими системами, системами связи и даже сообществами людей. Наиболее активно развивается техническая кибернетика, результаты которой используются для управления в промышленности и науке.

3. Программирование.Одно из важнейших направлений информатики. Программирование — процесс создания компьютерных программ, оно полностью связано с вычислительными машинами. Это создание отдельных программ и пакетов прикладных программ, разработка языков программирования, создание операционных систем, организация взаимодействия компьютеров с помощью протоколов связи.

4. Искусственный интеллект (ИИ). Основная цель работ в области ИИ — стремление проникнуть в тайны творческой деятельности людей, их способности к овладению навыками, знаниями и умениями. Для этого необходимо раскрыть те глубинные механизмы, с помощью которых человек способен научиться практически любому виду деятельности. Если суть этих механизмов будет разгадана, то удастся реализовать их подобие в искусственных системах. ИИ - наука не чисто теоретическая, она занимается и прикладными вопросами. Например, робототехникой (создание роботов), создание баз знаний и экспертных систем на основе этих баз знаний.

5. Информационные системы (ИС) — система, предназначенная для хранения, поиска и выдачи информации по запросам пользователей.

Современное состояние развития информационной технологии характеризуется, в частности, следующими тенденциями:

1) наличие большого количества банков данных большого объема, содержащих информацию практически по всем видам деятельности общества;

2) создание локальных, многофункциональных проблемно-ориентированных информационных систем различного назначения.

Для организации доступа к централизованно или распределенно хранящейся информации создаются информационно – вычислительные сети разного уровня. Для этого необходима разработка специфического оборудования, программного обеспечения, развитие средств связи и коммуникации.

6. Вычислительная техника. Развитие вычислительной техники - это самостоятельное направление в котором часть задач не имеет прямого отношения к информатике (микроэлектроника). Однако при разработке, проектировании и производстве ЭВМ наиболее широко используются достижения информатики.

Поскольку объект изучения в информатике – информация, очень важно понимать что такое информация и какие существуют толкования этого термина.

Весь окружающий нас мир состоит из трех сущностей - вещества, энергии и информации.

К информации относится все то, что нельзя отнести к веществу и энергии. Информация - это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их характеристиках, свойствах, состояниях, которые уменьшают степень неопределенности знаний, имеющихся об этих объектах и явлениях.

Слово "информация" происходит от латинского слова "informatio", что означает сведения, разъяснение, ознакомление. Информация является общенаучным понятием, это значит, что оно используется в различных науках: в информатике, кибернетике, биологии и т.д., и в каждой науке понятие информации связано с различными системами понятий. Поэтому, если говорить об информации в широком смысле, то это - обмен сведениями между людьми, обмен сигналами между объектами живой и неживой природы, людьми и техническими устройствами. В принципе, информацию может переносить любая материальная структура или поток энергии.

Несмотря на широкое распространение термина "информация", понятие информации является одним из самых дискуссионных в науке. В настоящее время наука пытается найти общие свойства и закономерности, присущие многогранному понятию информация, но пока это понятие во многом остается интуитивным и получает различные смысловые наполнения в различных отраслях человеческой деятельности:

· в кибернетике под информацией понимает ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы (Н. Винер).

Клод Шеннон, американский учёный, заложивший основы теории информации — науки, изучающей процессы, связанные с передачей, приёмом, преобразованием и хранением информации, — рассматривает информацию как снятую неопределенность наших знаний о чем-то.

Современное научное представление об информации очень точно сформулировал Норберт Винер, "отец" кибернетики. А именно:

Информация — это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспособления к нему наших чувств.

Более развёрнутое представление о существе рассматриваемых вопросов дается в источниках, указанных в списке литературы к данной главе.

Свойства информации

Информация и ее свойства являются объектом исследования целого ряда научных дисциплин, таких как теория информации, кибернетика, теория массовой коммуникации и т. д.

Основные свойства информации

Понятность. Этим свойством обладает только та информация, которая выражена в форме, понятной тем, кому она предназначена, в противном случае информация становится бесполезной.

Полезность (ценность). Это комплексный показатель качества информации. Зависит от того, какие задачи можно решить, используя эту информацию. Однако ценность информации - это понятие субъективное, т.к. информация, полезная для одного человека может быть совершенно бесполезной для другого.

Достоверность. Информация достоверна, если она содержит сведения, отражающие истинное положение дел. Часто из-за искажений информации это свойство утрачивается. Кроме того, достоверная информация со временем может стать недостоверной, так как она обладает свойством устаревать, то есть перестаёт отражать истинное положение дел

Актуальность. Она определяется степенью сохранения ценности информации в момент ее использования. Актуальную информацию очень важно иметь при работе в изменяющихся условиях, т.к. в таком случае только вовремя полученная (или обновленная) информация может принести пользу (примером может служить прогноз погоды).

Полнота и точность. Полнота информации означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения состав. Нарушение полноты информации сдерживает принятие решений и может повлечь ошибки.

Очевидно, что все перечисленные характеристики информации взаимосвязаны. Например, ценность информации напрямую зависит от ее достоверности, полноты и актуальности.

Кодирование информации

Читайте также: