Информатика как система знаний

Содержание

 

Введение……………………………………………………………..3

1. Основные понятия информатики…………………………….5
2. История развития информатики……………………………..8
3. Информатика как наука……………………………………..13

Заключение…………………………………………………...15

Список использованной литературы……………………….16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Информатизация — необходимое условие научно-технического, социального, экономического и политического прогресса в обществе. Неизбежность информатизации обусловлена следующими причинами:

- беспрецедентным усложнением  социально-экономических процессов  в результате увеличения масштабов  и темпов общественного производства, углубления разделения труда  и его специализации в научно-технической  революции;

- необходимостью адекватно  реагировать на возникающие проблемы  в динамично меняющейся обстановке, присущей постоянно развивающемуся  обществу;

- повышением степени самоуправления  предприятий, территорий, регионов.

Для информационного общества характерно обеспечение требуемой степени информированности всех его членов, возрастание объема и уровня информационных услуг, предоставляемых пользователю. Информационное общество в теоретическом аспекте характеризуется высокоразвитой информационной сферой (инфосферой), которая включает деятельность человека по созданию, переработке, хранению, передаче и накоплению информации.

Информатика - это комплексная, техническая наука, которая систематизирует приемы создания, сохранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ними. Термин "информатика" происходит от французского слова Informatique и образован из двух слов: информация и автоматика. Этот термин введен во Франции в середине 60-х лет XX ст., когда началось широкое использование вычислительной техники. Тогда в англоязычных странах вошел в употребление термин "Computer Science" для обозначения науки о преобразовании информации, которая базируется на использовании вычислительной техники. Теперь эти термины являются синонимами.

Появление информатики обусловлено возникновением и распространением новой технологии сбора, обработки и передачи информации, связанной с фиксацией данных на машинных носителях.

Сущность и сила современных информационных и коммуникационных технологий — в их универсальности. Благодаря своей многофункциональности они способны помочь в решении множества задач. Но при всех возможностях они остаются только средством повышения эффективности человеческой деятельности.

Задачи контрольной работы:

- рассмотреть понятие  предмета информатики

- изучить историю развития информатики

- информатика, как наука

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Основные понятия информатики

Информатика - наука, изучающая информационные аспекты системных процессов и системные аспекты информационных процессов. Это определение можно считать системным определением информатики.

Информатика - это наука об инвариантах (т.е. неизменных сущностях) информационных процессов, о их выявлении, описании, изучении, применении, пространственно-временной организации и самоорганизации. Такое определение естественно назвать синергетическим определением информатики и оно имеет важное значение при исследовании синергетики информационных процессов в различных системах.

Информатика тесно связана и с философией. Философия дает общие  методы содержательного анализа, а информатика даёт общие методы формального анализа предметных областей (особенно, теоретическая, математическая информатика).

Можно дать философское определение информатики: информатика - это наука, изучающая общие свойства и процессы отражения материи, порядок в материи, ее структурированность и отражение в сознании человека, общества.

Дадим математическое определение информатики (определение  математической информатики): информатика - наука, изучающая вопросы построения и исследования математических методов и моделей, алгоритмов, формальных систем для описания и актуализации различных информационных систем и процессов, различных классов операционных пространств. Эта – наука, математически (формальным языком) описывающая и исследующая их инварианты, абстрагируясь при этом от материальной основы информационных процессов.

Фундаментальность информатике придаёт не только широкое и глубокое использование математики, формальных методов и средств, а общность и фундаментальность её результатов, их универсальная методологическая направленность в производстве знаний. В этом смысле математическая информатика аналогична математической физике, математической биологии, математической экономике и др.

Предмет информатики точно (“математически”) невозможно определить, в силу его сложности, многосторонности, динамической изменчивости. Тем не менее, можно отметить следующие три основные ветви информатики (в классическом понимании), определяемые её познавательной и прагматической функциями, её внутренней и внешней сущностями (заметим, что деление информатики как науки и человеческой деятельности на те или иные части зависит от целей, задач, ресурсов).

Теоретическая, математическая информатика (brainware) изучает теоретические проблемы информатики (большей частью связанные с формальными системами, моделями, алгоритмами и теорией программирования, кодирования и организации систем).

Практическая, прикладная информатика (software) изучает практические, конкретные проблемы информатики (большей частью связанные с программированием и использованием моделей, программными и компьютерными технологиями и системами).

Техническая, инженерно-физическая информатика (hardware) изучает инженерно-физические, технические проблемы информатики (большей частью связанные с разработкой и использованием технических средств обработки информации, ЭВМ и систем ЭВМ, сетей).

Информатика базируется на следующих основных и важных понятиях:

- информация и сообщение, в частности, получение, переработка, сжатие, актуализация информации сообщениями различного типа;

- алгоритм и алгоритмизация, в частности, программа и программный комплекс, проектирование программ и программирование; 

- система и структура, отношение и связь, порядок, выбор, в частности, информационные система и структура, отношения в них;

- модель и моделирование, в частности, описание и исследование систем с помощью моделей и моделирования;

- исполнитель и его операционная среда, в частности, ЭВМ и система ЭВМ;

- языки и грамматики, в частности, алгоритмические языки, языки программирования, языки общения с различными системами и средами;

- проектирование систем и технология, в частности, информационная, компьютерная технология.

Предметная область науки “информатика” - информационные процессы и системы, модели, языки их описания, технологии их актуализации,  направленные как на получение знаний (это - внутренняя сущность информатики), так и на применение знаний, принятие на их основе решений в различных предметных областях (это - внешняя сущность информатики). 

Эти информационные процессы могут происходить в живых существах (организмах), автоматах (технических устройствах), обществе, в индивидуальном и общественном сознании.

 

 

 

 

 

 

 

2. История развития информатики

 

История информатики как науки свидетельствует как о постепенном, так и о бурном, скачкообразном расширении области ее интересов, связанном с развитием компьютеров и систем телекоммуникаций, накоплением моделей и методов их применения при решении задач различного типа. Кратко восстановим тот путь, который отечественная информатика прошла за полвека, отделяющие нынешнее время от начала эпохи компьютеризации.

Во второй половине 30-х годов 20 века сразу же в нескольких странах появились первые проекты электромеханических и электронных устройств, предназначенных для проведения массовых вычислений. Первый проект, завершившийся созданием прообраза будущих вычислительных машин, был выполнен в США. К декабрю 1939 года Дж. Атанасов и К. Берри создали макет процессора, а в мае 1942 года первая в мире вычислительная машина начала действовать. Эти работы велись в условиях секретности, что впоследствии породило судебное разбирательство по вопросу о приоритете с разработчиками машины ЭНИАК, созданной в США в период с 1943 по 1946 годы.

Именно с ЭНИАК связано появление той вычислительной техники, которая способствовала развитию сначала кибернетики, а затем и информатики. В этой машине впервые была реализован принцип программного управления, предложенный Джоном фон Нейманом. Программа для выполнения вычислений стала объектом, доступным для обработки с помощью вычислительной машины. Так возникло программирование.

В эти же годы и в СССР также началась активная работа по созданию отечественных вычислительных машин. В конце 30-х годов в Институте электротехники АН УССР под руководством С. А. Лебедева уже начиналась разработка вычислительной машины, использующей двоичную систему счисления, но начавшаяся война прервала эти исследования, которые были продолжены только после ее окончания. 

 

В 1951 году в Киеве заработала первая в СССР вычислительная машина — МЭСМ, созданная коллективом, возглавляемым С. А. Лебедевым. Вскоре появилась БЭСМ — большая электронно-счетная машина. В 1952 году стали действовать машины М-1 и М-2, созданные в коллективе И. С. Брука, в 1953 году появилась ЭВМ «Стрела», а с 1954 года начался выпуск семейства машин «Урал», главным конструктором которого был Б. И. Рамеев.На протяжении 1960-х годов в СССР наблюдались две тенденции. Первая — широкое развертывание работ в области теории вычислительных машин, программирования и внедрение вычислительной техники в самые разные области. 

Вторая — начавшееся отставание от ведущих стран в области технологии создания новых поколений вычислительных машин. Если отечественные транзисторные машины 60-х годов (такие, как БЭСМ-6 или МИР-2) по своей архитектуре были на уровне передовых зарубежных образцов, а в чем-то явно превосходили их, то элементная база, на которой эти ЭВМ были созданы, была для западных стран уже вчерашним днем. Транзисторы в массовом порядке заменялись интегральными, а потом и сверхбольшими интегральными схемами. К концу 60-х технологический разрыв в области вычислительных машин достигал уже 6-7 лет.

Этот разрыв в технологии на первых порах никак не сказывался на исследованиях в области теоретических основ информатики, не сдерживал исследования, связанные с разработкой и внедрением вычислительных машин. В эти годы в СССР быстрыми шагами развивалась космическая программа, происходило техническое перевооружение армии, решались крупные народно-хозяйственные задачи. В планах развития промышленности, сельского хозяйства, оборонной мощи страны вычислительным машинам отводилось немалое место. 

 

К середине 60-х годов 20 века в СССР сложились такие важные новые направления кибернетики и ее приложений, как теория управляющих систем; теория оптимального и помехоустойчивого кодирования информации; био- и медицинская кибернетика; инженерная психология; применение кибернетики в обучении. Успешно развивались исследования в области теории построения систем управления энергетическими и транспортными процессами, теории систем научно-технической информации, эвристического программирования и др.

В этот период кибернетика уже понималась скорее не как наука, а как особая всеобъемлющая научная парадигма. Действительно, кибернетика возникла как чрезвычайно широкое научное и техническое направление. С одной стороны, ее рождение было связано с конструированием и применением сложных автоматов, с автоматизацией производства, с электроникой и универсальными вычислительными машинами. С другой стороны, к кибернетике вели науки, издавна изучавшие процессы управления и переработки информации в конкретных областях. Идеи и методы кибернетики постепенно меняли «лицо» многих научных дисциплин.

На 1960-70-ые годы приходится расцвет кибернетических исследований в СССР. Активно развивались все ее направления. Во многих из них, результаты советских специалистов или находились на мировом уровне, или опережали его. Вот только несколько областей, в которых достижения были наиболее впечатляющими: 

•  Разработка программ для машинного перевода, основанных на новых структурных и математических подходах к проблемам анализа и синтеза языковых конструкций.

•  Применение кибернетической методологии и математических моделей и методов в психологических исследованиях. Их последующее развитие показало значимость подобных моделей для создания интеллектуальных систем.

•  Создание шахматной программы «Каисса».

•  Модельная теория мышления, развитая в работах В. Н. Пушкина, послужила основой для разработки метода ситуационного управления большими системами. Этот метод, возникший во второй половине 1960-х годов, во многом предвосхитил технологию решения задач в системах, опирающихся на знания (такая технология возникла в исследованиях по искусственному интеллекту лишь в середине 1970-х в экспертных системах).

Нельзя не отметить, что со второй половины 1960-х кибернетические модели управления и методы решения сложных задач на ЭВМ стали активно внедряться в реальные системы управления самого различного уровня. Это начинание было активно поддержано правительством — были развернуты государственные программы по созданию автоматических систем управления предприятиями, отраслями, регионами и общегосударственными системами. Программы развития сетей передачи и обработки информации, которые должны были охватить всю страну, увязывались с глобальной идеологической программой построения коммунистического общества.