Истоки и предпосылки информатики кратко

Обновлено: 05.07.2024

Информатика в таком понимании нацелена на разработку общих методологических принципов построения информационных моделей. Поэтому методы информатики применимы всюду, где существует возможность описания объекта, явления, процесса и т.п. с помощью информационных моделей.

Часто возникает путаница в понятиях информатики и кибернетики. Поясним сходство и различие этих понятий.

Основная концепция, заложенная Н. Винером в кибернетику, связана с разработкой теории управления сложными динамическими системами в разных областях человеческой деятельности. Кибернетика существует независимо от наличия или отсутствия компьютеров.

Информатика занимается изучением процессов преобразования и создания новой информации с более широкой точки зрения, практически не занимаясь задачами управления различными объектами как кибернетика. Поэтому с этой точки зрения может сложиться впечатление об информатике как о более емкой дисциплине, чем кибернетика. Однако, с другой стороны, информатика не занимается решением проблем не связанных с использованием компьютерной техники, что несомненно сужает ее казалось бы обобщающий характер. Между этими двумя дисциплинами провести четкую границу не представляется возможным в связи с ее размытостью и неопределенностью, хотя существует довольно распространенное мнение, что информатика является одним из направлений кибернетики.

Информатика появилась благодаря развитию компьютерной техники, базируется на ней и совершенно немыслима без нее. Кибернетика же развивается сама по себе, строя различные модели управления объектами, хотя и очень активно использует все достижения компьютерной техники. Кибернетика и информатика, внешне очень похожие дисциплины, различаются, скорей всего, в расстановке акцентов:

в информатике - на свойствах информации и аппаратно-программных средствах ее обработки;
в кибернетике - на разработке концепций и построения моделей объектов, используя, в частности, информационный подход.

Обобщим опубликованные в литературе по информатике определения в следующем виде:

1.1.2. СТРУКТУРА ИНФОРМАТИКИ

Информатика в широком смысле представляет единство разнообразных отраслей науки, техники и производства, связанных с переработкой информации, главным образом, с помощью компьютеров и телекоммуникационных средств связи во всех сферах человеческой деятельности.

Информатику в узком смысле можно представить состоящую из трех взаимосвязанных частей - технических средств ( hardware ), программных средств ( software ), алгоритмических средств ( brainware ). В свою очередь информатику как в целом, так и каждую ее часть обычно рассматривают с разных позиций (рис.1):

как отрасль народного хозяйства;
как фундаментальную науку;
как прикладную дисциплину.

Информатика как отрасль народного хозяйства состоит из однородной совокупности предприятий разных форм хозяйствования, где занимаются созданием, преобразованием и потреблением информации с помощью компьютерной техники и современной технологии. Специфика и значение информатики как отрасли производства состоит в том, что от нее во многом зависит рост производительности труда в других отраслях народного хозяйства. Более того, для нормального развития этих отраслей производительность труда в самой информатике должна возрастать более высокими темпами, так как в современном обществе информация все чаще выступает как предмет конечного потребления: людям необходима информация о событиях, происходящих в мире, о предметах и явлениях, относящихся к их профессиональной деятельности, о развитии науки и самого общества. Дальнейший рост производительности труда и уровня благосостояния возможен лишь на основе использования новых интеллектуальных средств и человеко-машинных интерфейсов, ориентированных на прием и обработку больших объемов мультимедийной информации (текст, графика, видеоизображение, звук, анимация). При отсутствии достаточных темпов увеличения производительности труда в информатике может произойти существенное замедление роста производительности труда во всем народном хозяйстве. В настоящее время порядка 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. Существует мнение, что одна из главных задач этой науки - выяснение, что такое информационные системы, какое место они занимают, какую должны иметь структуру, как функционируют, какие общие закономерности им свойственны. 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.

Цель фундаментальных исследований в информатике - получение обобщенных знаний о любых информационных системах, выявление общих закономерностей их построения и функционирования.

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.

Рис. 1. Структура информатики

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

Задачи информатики состоят в следующем:

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, предназначенной для создания новой информационной техники и технологии для решения проблем в других областях. Она предоставляет методы и средства исследования другим областям, даже таким, где считается невозможным применение количественных методов из-за неформализуемости процессов и явлений. Особенно следует выделить в информатике методы математического моделирования и методы распознавания образов, практическая реализация которых стала возможной благодаря достижениям компьютерной техники.

Комплекс индустрии информатики станет ведущим в информационном обществе. Тенденция ко все большей информированности в обществе в существенной степени зависит от прогресса информатики как единства науки, техники и производства.

Выводы

Представление об информатике может быть сформировано с трех позиций: как о многогранной отрасли, как о фундаментальной науке, как о прикладной дисциплине.

Информатика как учебный предмет предназначена для изучения информационных процессов. Для этой цели изучаются и используются последние достижения в области компьютерной индустрии, современные компьютерные информационные технологии.

Информатика как самостоятельная наука появилась в середине XX века после создания ЭВМ (компьютеров). С проблемой обработки данных люди сталкивались задолго до появления компьютеров. Создавались всевозможные приспособления для облегчения вычислений. Сначала механические, затем электрические и наконец, наиболее современными оказались электронные вычислительные машины (первая ЭВМ — 1945, США).

В качестве источников информатики — 2 науки:

Документалистика появилась в конце XIX века. Ее предметом является изучение средств и методов повышения эффективности документооборота. Для этого были созданы информационно-поисковые системы различной сложности. Простейший пример — библиотечные каталоги.

Кибернетика — середина XX века(40-е годы). Ее предметом является изучение принципов построения и функционирования систем автоматического управления.

Кибернетика для целей управления использовала в основном числовые данные и, тем самым, способствовала созданию и развитию как технических средств для обработки числовых данных, так и соответствующих математических методов.

В свою очередь документалистика использовала в основном текстовую (символьную) информацию. Появившийся компьютер в одной системе объединил обработку как числовой, так и символьной информации. Это способствовало возникновению новой науки — информатики.

3. Структура современной информатики

Информатика объединяет ряд самостоятельных научных дисциплин (разделов), которые, тем не менее, находятся в тесной взаимосвязи. Среди них выделяются теоретическая информатика, вычислительная техника, программирование, информационные системы и искусственный интеллект. Научная область, воплощающая практическое применение информатики, основывается на базе знаний упомянутых разделов.

✦ Теоретическая информатика — часть информатики, активно использующая математический аппарат для описания различного рода информационных процессов. Она опирается на математическую логику и включает такие разделы, как теория алгоритмов и автоматов, теория информации и теория кодирования, теория формальных языков и грамматик, исследование операций (операционное исчисление) и пр.

✦ Вычислительная техника — раздел, в котором разрабатываются общие принципы построения вычислительных систем. В нём не рассматриваются технические детали этих систем, но принципиальные решения на уровне архитектуры, подразумевающие описание состава, функциональных возможностей и принципов взаимодействия отдельных устройств.

✦ Программирование — деятельность, связанная с разработкой систем программного обеспечения, как системного, так и прикладного. Данная часть информатики позволяет на практике установить связи между различными научными областями, позволяя производить моделирование и решение задач из этих областей при помощи вычислительных систем (компьютеров).

✦ Информационные системы — раздел информатики, связанный с анализом потоков информации, их оптимизацией, структурированием, принципами хранения и поиска информации. Значение этой составной части информатики невозможно недооценить: благодаря исследованиям в этой области создаются новые операционные системы для персональных компьютеров, была создана и успешно развивается глобальная сеть Интернет.

✦ Искусственный интеллект — область информатики, в которой решаются проблемы, находящиеся "в общем ведении" психологии, лингвистики, математики и т. д.: моделирование рассуждений, генерация нового знания, машинный перевод с языка на язык и др. От успехов работ в этой области, в частности, зависит решение такой важнейшей прикладной проблемы, как создание интеллектуальных интерфейсных систем взаимодействия человека с компьютером, благодаря которым это взаимодействие будет походить на общение между людьми и станет более эффективным.

История информатики как науки началась со второй половины XX века. Это было связано с появлением и распространением ЭВМ и начавшейся компьютерной революцией. Появление вычислительных машин в 40-50-е годы создало для информатики необходимую аппаратную поддержку, то есть благоприятную среду для ее развития как науки.

Однако, несмотря на свою короткую историю, информатика имеет длительную предысторию, связанную с особенностями накопления и обработки информации на разных этапах развития человеческого общества. Таким образом, всю историю информатики можно подразделить на два больших этапа: предысторию и саму историю.

Предыстория информатики

Предыстория информатики начинается с появления социального общества. В предыстории выделяют ряд этапов. Каждый из них характеризуется резким возрастанием по сравнению с предыдущим возможностей хранения, передачи и обработки информации.

Первый этап – освоение человеком развитой устной речи. У древних людей членораздельная речь и язык, на котором они говорили, стали играть роль средства хранения и передачи информации.

На втором этапе появилась письменность. По сравнению с предыдущим этапом резко возросла возможность хранения информации. Человек получил своего рода искусственную внешнюю память. Организация почтовых служб позволила использовать письменность как средство передачи информации, а не только хранения.

Возникновение письменности было необходимым условием для начала развития наук. С этим же этапом, по всей видимости, связано и возникновение понятия "натуральное число". Все народы, обладавшие письменностью, владели понятием числа и пользовались той или иной системой счисления.

Третий этап – книгопечатание. Его можно назвать первой информационной технологией. Воспроизведение информации теперь оказалось поставленным на поток. 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 для всех людей, а также точность ее воспроизведения, то есть достоверность.

Четвертый и 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).

История информатики

С разработкой первых ЭВМ принято связывать начало истории информатики как науки. Для такой привязки имеется несколько причин.

Во-первых, сам термин "информатика" появился благодаря развитию вычислительной техники, и поначалу под информатикой понималась наука об автоматизации вычислений, ведь первые ЭВМ большей частью использовались для проведения числовых расчетов.

Во-вторых, выделению информатики в отдельную науку способствовало такое важное свойство современной вычислительной техники, как единая форма представления обрабатываемой и хранимой информации. Вся информация, вне зависимости от ее вида, хранится и обрабатывается на ЭВМ в двоичной форме.

Так получилось, что компьютер в одной системе объединил хранение и обработку числовой, текстовой (символьной) и аудиовизуальной (звук, изображение) информации. В этой универсальности состояла инициирующая роль вычислительной техники при возникновении и оформлении новой науки.

На сегодняшний день информатика и компьютерная наука представляют собой комплексные научно-технические дисциплины. Они объединяет ряд направлений, таких как теория информации, кибернетика, программирование, моделирование, аппаратное обеспечение и многое другое.

Информатика как наука стала развиваться в 1950-х гг. Это связано с появлением ЭВМ, после этого и началась научно-техническая революция. Но, конечно, люди умели работать с информацией уже с древних времён. Свидетельством этого могут служить наскальные рисунки каменного века. Затем и абак (счетная доска), которая появилась в Древнем Вавилоне, глиняные дощечки, появившееся на территории Месопотамии, берестяные грамоты Древней Руси.

Информация бывает текстовая, графическая, звуковая и символьная. Для переработки и хранения информации придумывали разные способы и устройства. Пример хранения информации - каталоги в библиотеках. Это карточки, которые систематизированы по какому-либо признаку. Но бумажные носители информации имеют очень много минусов. Например, бумага желтеет, рвётся, так же на бумажных носителях отсутствует возможность редактирования текста. Бумага занимает много места, а большие объемы трудно перемещать. Именно поэтому бумажная картотека вытесняется электронным каталогом. В итоге, компьютер объединяет все виды информации. Так, с появлением компьютера появилась и новая наука.

Понятие информатики. Информация

Информатика - это наука, изучающая общие свойства информации, закономерности и способы её создания, хранения, поиска, преобразования и использования с помощью компьютерных систем.

Этот термин в нашей стране был введен не сразу. Сначала так называли кибернетику, то есть информатика и кибернетика были аналогами. Разберемся с этими терминами. Термин "кибернетика" был введен в 1950-х гг., Н. Винером. Кибернетика - это наука, связанная с процессами управления. А Термин "информатика" был введен в 1960-х годах во Франции. То есть кибернетика это предшественница информатики. Кибернетика - это обособленное научное течение, лишь часть самой информатики.

Ещё с самого детства мы начали обмениваться информацией. Читая литературу, книги, журналы, газеты, смотря телевизор и следя за СМИ, мы получаем информацию. Непосредственно, общаясь друг с другом, мы получаем, храним и обмениваемся информацией. Любая наша повседневная деятельность связана с информацией.Важность информации можно увидеть на примере. Достаточно представить, что мы ничего не видим, ничего не слышим, не чувствуем ни тепла, ни холода, ни вкуса, ни запаха. Информация затрагивает все аспекты нашей жизни.

Определение, дающееся в учебниках из курса школы. Информация – это сведения об окружающем нас мире, переданное с помощью сигналов и знаков.

В широком смысле, информация – это отражение реального мира.

С точки зрения кибернетики, информация – это содержание передаваемых последовательностей с помощью сигналов.

Основные свойства информации:

Объективность – такое свойство информации, которое не зависит от человеческого знания

Достоверность – информация, которая не вызывает сомнения

Полнота – наличие в достаточной степени

Актуальность – современность информации

Ценность - свойство, отличающееся важностью

Понятность – информация понятна, если она выражена на языке, которая понятна получателю.

Этапы предыстории информатики

В истории информатики выделяют приблизительно четыре этапа развития:

Второй этап – это появление письменности. На втором этапе возросли возможности хранения информации. Также появление письменности повлияло на развитие наук. Народы, которые владели письменностью, использовали ту или иную систему счисления. Считается, что письменность возникла в конце IV тысячелетия до н.э. в Двуречье. Позже, письменностью стали пользоваться в Египте, затем и в Китае в 2000 г. до н. э. Сначала, смысл передавался с помощью рисунков и символов, затем появились иероглифы, а в I тысячелетии до н.э. появился финикийский алфавит.

Третий этап – характеризуется появлением книгопечатания. Учёные разных эпох предавали развитию книгопечатания большое значение. Теперь оно имело промышленную основу. С появлением книгопечатания возросли такие свойства информации, как доступность и точность.

Четвертыйэтап – связан с научно-технической революцией. Появляются новые техническо-научные дисциплины. Возникают такие отрасли, как –радио- и –макро- электроника, атомная энергетика, химия синтетических материалов, производство ЭВМ. Одним из главных значений этого этапа можно назвать повышение значения информации в жизни общества.

Этапы развития информатики

История развития информатики

После окончания войны 1945 г. и начала формироваться кибернетика. В конце 40-х годов Н.Виннер опубликовал книги “Кибернетика или управление и связь в животном и машине”, которые стали пользоваться популярностью. Постепенно кибернетика становилась общей наукой, связанная с обработкой и преобразованием информационных процессов.

В нашей стране развитие становления такой науки, как кибернетики проходила не беспрепятственно из-за идеологий того периода. Тоталитарная идеология того времени боролась против инакомослящих. Идеология не признавала даже некоторые науки, такие как генетика и кибернетика, они считались "лженауками" .А.И. Берг, говорил, что в стране было заблуждение в оценке значения и возможностей кибернетики. Это вызвало большие потери в развитии этой науки, а также задержал процесс разработки ЭВМ. Так же вызывало трудности то, что прогресс науки "кибернетика" в этот период сталкивалась с большими препятствиями в осуществлении обширных гос. проектов. Один из этих проектов было создание автоматизированных систем управления (АСУ).

Рассмотрим происхождение терминов. После появления "кибернетики", стал использоваться англоязычный термин "Computer Science", а затем во второй половине 20 века во Франции был введён термин "информатика". Раньше, в нашей стране этот термин употреблялся как узко- направленная область изучения общих свойств научной информации. Академик А.П. Ершов говорил, что в современном мире термин информатика “имеет более обширное значение, чем просто как фундаментальная наука, которая изучает процессы передачи и обработки информации.

В конце 70-х годов 20 века МКпИ (Международный конгресс по информатике) дал определение термина информатики в современном мире. «Информатика – это наука, охватывающая все аспекты, взаимосвязанные с разработкой, формированием, использованием и техническо-материальным обслуживанием систем обработки информации, а также совокупность производственного, потребительского, административного и соц. воздействия”.

После окончания научно-технической революции появились области, ранее не известные, обеспечивающих приращение новых познаний. Информатика – является примером такого познания. Информатика в современном мире имеет не такое узкое значение, которое связано именно с успехами компьютерной, а взаимосвязана уже с глобальными средствами хранения и обработки информации. Основная функция информатики состоит в исследовании способов работы с информацией. Следовательно, её цели это:

•исследование всех процессов, связанных с информацией;

•разработка современных информационных технологий и методик;

•решение трудностей с созданием и введением программно-аппаратного оснащения компьютеров.

Информатика рассматривает проблемы не только те, которые касаются с компьютеризацией, а ещё она вникает в различные другие научные дисциплины, такие как химия, биология и т.п. Это означает, что информатика представляет такой спектр знаний, охватывающая и другие. Благодаря тому, что информационные технологии замешаны во многих научных областях, можно сказать, что без информатики не будут существовать эти дисциплины.

Нет такой науки, которая росла так же быстро, как и информатика. Эта наука играет большую роль в современном мире, и эта роль постоянно растет. Внедрение компьютерных технологий повлияли на такой процесс, который называется "информатизация" общества. В наши дни, все сферы нашей жизни нуждаются в информационных процессах. Можно сказать, что без технологий, связанных с информацией, не будет существовать современное общество. Например, трудно представить нашу жизнь без компьютеров, Интернета, вычислительных машин и других современных технологий. Ведь всё это достижение информатики, Можно сказать без преувеличения, что информатика гораздо упрощает нашу жизнь.

Грошев А.С., Закляков П. В, Информатика: учеб. для вузов — 3-е изд., перераб. и доп. — М.:ДМК Пресс, 2015 — 588 с . цв. Ил

Онков Л.С., Титов В.М. Компьютерные технологии в науке и образовании: Учебное пособие. - М.: ИД. "Форум" : ИНФРА - М. 2012-224с

Макарова Н.В., Волков В.Б. - Учебник для вузов. — СПб.: Питер, 2011. — 576 с.

Читайте также: