информатики
Концептуальный подход к структуризации предметной области информатики. Рассмотрим теперь вопрос о том, как может выглядеть перспективная структура предметной области информатики с учетом рассмотренных ранее тенденций развития ее основных научных направлений. Здесь представляется целесообразным принять во внимание следующие основные предпосылки. 4 Рассмотренные ранее в разделе 6 основные четыре стратегические направления исследований в области информатики, которые было предложено различать по признаку соответствующего вида информационной среды (техническая, социальная, биологическая и физическая информатика), в ближайшем будущем, безусловно, будут развиваться. Поэтому эти направления следует сохранить и в перспективной структуре предметной области (рис. 6). Ф Однако использование лишь одного данного принципа структуризации для перспективной предметной области информатики представляется недостаточным. Ведь многие из перечисленных выше перспективных направлений ее дальнейшего развития формируются на стыках этих четырех направлений. При этом важно подчеркнуть, что во многих случаях изучаются различные по уровням сложности информационные объекты соответствующих направлений. Поэтому представляется целесообразным выполнить дополнительную структуризацию предметной области информатики — по уровню сложности изучаемых ею информационных объектов и проблем.
) — техническая информатика; 2 — социальная информатика; 3 — биологическая информатика; 4 — физическая информа- Весьма уместным представляется использовать предложенный Ф. Е. Темни-ковым подход к структуризации проблем информатики. Напомним, что он предлагал различать следующие уровни сложности информационных объектов, изучаемых информатикой: • информационные системы; • информационные процессы; • базовые информационные элементы. модифицируя и дополняя предложенную Ф. Е. Темниковым классификацию объектов, изучаемых информатикой, можно получить следующую структуру ее предметной области (рис. 7): • фундаментальные основы инфор • информационные системы; • информационные процессы и тех • базовые информационные элементы. Под фундаментальными основами информатики в данной работе предлагается понимать ее теоретические основы, дополненные также и философскими основами информатики, с которыми все чаще приходится сталкиваться исследователям, работающим в таких новых направлениях, как биологическая и физическая информатика. Уровень фундаментальных основ информатики, по нашему мнению, должен включать в себя также и теорию информации. Необходимость выделения этого уровня в составе перспективной структуры предметной области информатики сегодня обусловлена как все большим возрастанием ее общенаучной значимости, так и фундаментальным характером изучаемых ею новых научных проблем.
/ — фундаментальные основы информатики; 2 — информационные системы; 3 — информационные процессы и технологии; 4 — базовые информационные элементы
Рис. 8. Перспективная структура предметной области информатики: • техническая информатика (сегменты • социальная информатика (сегменты • биологическая информатика (сег • физическая информатика (сегменты Матричная структура предметной области информатики. Используя суперпозицию описанных выше двух основных подходов к структуризации предметной области информатики, мы получаем ее общую перспективную структуру в виде матрицы (рис. 8), которая содержит 16 основных структурных элементов. Их нумерация осуществляется следующим образом. Первая цифра номера каждого структурного элемента соответствует уровню сложности информационного объекта, а вторая — основному направлению научных исследований в области информатики, которое определяется соответствующим типом информационной среды Ниже будет показано, что данная структура является весьма конструктивной как для развития науки, так и для системы образования. Она позволяет: • достаточно просто определять ме • выявлять новые перспективные на • более четко представлять внутрен Анализ конструктивности перспективной структуры предметной области информатики для развития науки и образования. Рассмотрим теперь вопрос о том, в какой мере описанная выше перспективная структура предметной об- ласти информатики является конструктивной для ее развития как науки и продвижения новых научных результатов в систему образования. Сначала покажем, что матричное представление структуры предметной области информатики позволяет достаточно просто определять в ней место основных проблем и дисциплин, уже сегодня изучаемых этой наукой. Так, например, место таких традиционных дисциплин, как "Теоретические основы информатики", "Информационные технологии", "Вычислительные сети и телекоммуникации", "Социальная информатика", может быть достаточно наглядно проиллюстрировано на структурных схемах, представленных на рис. 9.
а)
б)
1.2
2.2
3.2
4.2 в) Рис. 9. Место некоторых традиционных дисциплин информатики в перспективной структуре ее предметной области: а — "Теоретические основы информатики"; 6 — "Информационные технологии"; в — "Вычислительные сети и коммуникации"; г — "Социальная информатика" На рис. 10 аналогичным образом представлены структурные схемы, характеризующие место таких сравнительно новых дисциплин информатики, как "Информатизация образования", "Педагогическая информатика", "Нейро-информатика" и "Квантовая информатика". Как видно из этих схем, указанные дисциплины формируются на стыках теоретической, технической и социальной информатики. Но каждая из них характеризуется своим набором соответствующих сегментов в предложенной нами матричной структуре проблемной области информатики.
Прогнозируемые новые научные дисциплины в области информатики. Хотелось бы отметить, что поскольку
2.1
•4.4-
г) Рис. 10. Место некоторых перспективных дисциплин в структуре предметной области информатики: а — "Педагогическая информатика"; б — "Информатизация образования"; в — "Нейроинформатика"; г — "Квантовая информатика" некоторые дисциплины находятся сегодня в стадии становления, то они еще не охватывают в полной мере всей предметной области соответствующего основного направления развития информатики. Так, например, социальная информатика изучает сегодня в основном лишь проблемы становления информационного общества и практически не исследует свойств его базовых информационных элементов, в том числе — информационных свойств самого человека как базового элемента социально-информационной среды (сегмент 4.2 на рис. 11, б). Это направление можно было бы назвать антропологической информатикой.
б)
в)
1.4
2.4
3.4
4.4 г) Рис. 11. Новые направления научных исследований в области социальной информатики: а — фундаментальные основы социальной информатики; б — антропологическая информатика; в — социальные информационные технологии; г — теория социального информирования Практически не ведутся в настоящее время и целенаправленные исследования фундаментальных основ социальной информатики (сегмент 1.2 на рис. И, я), которые являлись бы теоретической базой для развития всех других сегментов данного научного направления. Исключительно актуальным представляется сегодня и формирование такого нового научного направления, как "Социальные информационные технологии" и, в частности, такой новой научной дисциплины, как "Теория социального информирования" (сегметы 2.2 и 3.2 на рис. 11.2). Некоторые предварительные исследования в этих направлениях уже проводятся. Таким образом, анализ одного лишь предметного поля социальной информатики позволил нам выявить по крайней мере три новые перспективные области научных исследований (рис. 11), а именно: фундаментальные основы социальной информатики (сегмент 1.2), антропологическая информатика (сегмент 4.2), социальные информационные технологии (сегмент 3.2). Кроме того, ранее были названы также такие новые научные дисциплины, как "Теория социального информирования" (сегменты 2.3 и 3.2) и "Информационная технология" (сегмент 3.1. на рис. 9, б). Необходимо также отметить, что анализ перспективной структуры предметной области информатики наводит на мысль о целесообразности существенного изменения содержания ряда уже существующих дисциплин и направлений исследований в области информатики за счет придания им большей комплексности, а также ориентации их на изучение информационных закономерностей, проявляющихся в различных видах информационной среды (рис. 12). Так, например, новая дисциплина "Фундаментальные основы информатики "не должна ограничиваться изучением общих информационных закономерностей в области техносферы (сегмент 1.1), но должна также включать в себя и проблемы изучения этих закономерностей в других видах информационной среды: социальной (сегмент 1.2), биологической (сегмент 1.3) и физической (сегмент 1.4). Иначе говоря, эта комплексная научная дисциплина должна формироваться на стыках технической, социальной, биологической и физической информатики и служить теоретической базой для научных исследований, выполняемых на других, более низких уровнях общности изучаемых этими направлениями проблем. Ведь именно так и формирова-
Рис. 12. Место новых комплексных научных дисциплин в структуре предметной области информатики: а — "Фундаментальные основы информатики"; б — "Информационные системы в природе и обществе"; в — "Информационные процессы и технологии в природе и обществе"; г — "Базовые информационные элементы информатики" лось в свое время такое комплексное научное направление, как кибернетика. Конструктивность предлагаемой перспективной структуры предметной области информатики для системы образования. Одной из важнейших задач модернизации образования, осуществляемой в настоящее время в ряде стран мирового сообщества, является существенное повышение его качества на основе фундаментализации, в первую очередь, в области изучения математики и естественных наук [67]. При этом исключительно важно обеспечить фор- мирование у людей целостного современного научного мировоззрения, адекватного реалиям и перспективам развития глобального информационного общества, которое будет основано на широком использовании научных знаний и новых высокоэффективных информационных технологий. В этих условиях необходимо отказаться от фрагментарного подхода к изучению проблем информатики в системе образования и, в первую очередь, — в системе высшей школы. Жизнь настоятельно требует перехода к изучению ряда новых комплексных дисциплин, которые будут иметь не только прикладное, но и общеобразовательное значение. Можно прогнозировать, что такие дисциплины будут формироваться как по принципу "вертикальной интеграции" отдельных сегментов предметной области информатики (например, "Техническая информатика", "Биологическая информатика", "Физическая информатика ", "Социальная информатика '), так и по принципу "горизонтальной интеграции" (например, "Теория информационных процессов ", "Базовые информационные элементы информатики"и т. п.). Нам представляется, что предложенная выше матричная структура перспективной предметной области информатики, хотя и является весьма укрупненной, позволяет более целенаправленно формировать внутри ее предметной области комплексные научные и учебные дисциплины. Мало того, она также показывает и наиболее перспективные направления междисциплинарных научных исследований, которые выполняются сегодня автономно учеными из учебных заведений и факультетов различной ориентации (технической, физической, биологической, социальной). С этой точки зрения предложенная перспективная структура предметной области информатики представляется весьма конструктивной не только для развития науки, но также и для развития системы образования. Заключение Проведенные исследования позволяют сделать следующие основные выводы. + За последние 20 лет информатика прошла целый ряд этапов своего эволюционного развития и в результате этого из технической дисциплины о средствах и методах обработки данных с помощью вычислительной техники превратилась в фундаментальную нау- ку, которая изучает не только информационные процессы и технологии в технических системах, но также закономерности и методы реализации информационных процессов в природе и обществе. ф В настоящее время информатика может быть квалифицирована как принципиально важное междисциплинарное научное направление, имеющее первостепенное значение не только для всего естествознания, но также и для области гуманитарных наук. Такая квалификация основана на признании фундаментальности феномена информации, который и является важнейшим объектом изучения информатики, а также на концепции, согласно которой информационные закономерности должны иметь общую основу для своего проявления как в живой, так и в неживой природе, в том числе — и в искусственно создаваемых человеком технических системах. В работе проведен системный анализ роли и места информатики в современной системе научного знания и ее взаимосвязей с другими научными дисциплинами как естественно-научного, так и гуманитарного профиля. Показано, что основные концепции информатики, а также ее научные методы и инструментальные средства все более широко проникают в другие области научного знания, что придает информатике характер междисциплинарной области, которая приобретает все более важное общенаучное и общеобразовательное значение. В настоящее время информатика является одной из наиболее перспективных "точек роста" фундаментальной науки. Она стремительно расширяет свою предметную область, выполняя в то же время интеграционные функции в системе научного знания аналогично тому, как это было в период становления кибернетики во второй половине XX века. 4 В работе показано, что дальнейшее развитие фундаментальных основ информатики имеет важное философское и научно-методологическое значение. При этом исключительно актуальной проблемой в настоящее время является развитие философских основ информатики, которое должно происходить на основе формирования новых философских представлений о природе информации. Формированию этих представлений в значительной степени содействуют те результаты, которые были получены в России в самые последние годы в области развития информационных аспектов теоретической физики, синергетики и общей физиологии. * Выбраны и аргументированы критерии структуризации предметной области информатики, которые учитывают основные тенденции ее развития и позволяют более четко определять основные направления исследований в области информатики, а также прогнозировать новые перспективные научные направления. Ф Предложена новая, перспективная структура предметной области информатики, включающая в себя 16 основных проблемных сегментов. Эта структура сформирована путем суперпозиции двух основных подходов к структуризации предметной области: по виду информационной среды, в которой реализуются информационные процессы, и по уровню сложности изучаемых объектов и проблем информатики. Показана конструктивность предложенной перспективной структуры предметной области информатики для дальнейшего развития науки и образования. 4 Основные результаты исследований автора, итогом которых является данная работа, частично уже опубликованы в научной печати в виде статей и монографий, перечень которых приведен в списке литературы. Они также докладывались и обсуждались на научных конгрессах, конференциях и семинарах как в России, так и за рубежом и получили положительную оценку их участников. 4 Некоторые результаты описанных выше исследований практически используются в системе высшего образования России. Так, например, разработаны и практически апробированы новые принципы изучения курса "Теоретические основы информатики" для гуманитарных вузов, которые используются в образовательном процессе Российского государственного социального университета [54], подготовлена и издана монография [30], являющаяся учебным пособием по новому общеобразовательному курсу "Социальная информатика", рекомендованному ЮНЕСКО для перспективной системы образования. Для формирования учебных программ по этому курсу в системе высшего образования разработана и издана Базовая модульная программа [29]. Опыт изучения этих курсов в системе высшей школы России показал их достаточно высокую эффективность для повышения качества высшего образования и поэтому может быть рекомендован для дальнейшего распространения. Список литературы 1. Le Garf A. Dictiormairie de 1'infor- 2. Большая советская энциклопедия. 3. Михайлов А. И., Черный А. И. Ги- 4. Арский Ю. М., Гиляревский Р. С., 5. Соколов А. В., Манкевич А. И. 6. Велихов Е. П. Информатика — 7. Ершов Л. П. Информатика: пред 8. Шемякин Ю. И. Введение в ин 1985. 200 с. 9. Дородницин А. А. Информатика: 1986. С. 22-28. 10. Самарский А. А. Проблема ис П.Моисеев Н. Н. Информатика: новые пути познания законов природы и общества //Вестник АН СССР. 1985. № 5. 12. Сифоров В. И. Информатика и ее 13. Информатика и компьютерная 14. Колин К. К. О структуре научных 15. Колин К. К. Фундаментальные средства информатики. М.: Наука, 1995. Вып. 7. С. 5—20. 16. Колин К. К. Эволюция информа 17. Колин К. К. Информационные 18. Колин К. К. Социальная инфор 19. Колин К. К. Наука для будущего: 20. Колин К. К. Опережающее обра 21. Политика в области образования и 22. Колин К. К. Информатика в сис 23. Манушин Э. А., Колин К. К., Пет 24. Колин К. К., Соколова И. В., Сус- 25. Тоффлер Э. Третья волна. М.: 26. Ракитов А. И. Философия компь 27. Урсул А. Д. Путь в ноосферу. Кон 28. Колин К. К. Фундаментальные ос матика. Екатеринбург: Академический Проект, 2000, 350 с. 29. Колин К. К. Социальная инфор 30. Колин К. К. Социальная инфор 31. Калин К. К. Социальная информа 32. Колин К. К. Глобальные пробле 33. Шеннон К. Математическая тео 34. Эшби У. Р. Введение в кибернети 35. Колин К. К. Феномен информа 36. Семенюк Э. П. Информационный 37. Колин К. К. Формирование совре 38. Глушков В. М. О кибернетике как 39. Гуревич И. М. Законы информа 40. Урсул А. Д. Отражение и инфор 41. Урсул А. Д. Природа информации. 42. Урсул А. Д. Информация. М.: 43. Философский словарь / Под ред. 44. Демин А. И. Информационная тео 45. Новая философская энциклопе 46. Прангишвили И. В. Системный
47. Колин К. К. Информационный 48. Гухман В. Б. Философская сущ 49. Колин К. К. Фундаментальная ин 50. Урсул А, Д. Информатизация об 51. Алферов А. В., Чурсин А. А. Но 52. Колин К. К. Информационная 53. Колин К. К, О структуре и содер 54. Колин К. К Теоретические основы 55. Чернявский Д. С. Синергетика и 56. Кадомцев Б. Б. Динамика и ин 57. Судаков К. В. Информационный 58. Гаряев П. П. Волновой генетиче 59. Хазен А. М. Ведение меры инфор 60. Встовский Г. В. Элементы инфор 61. Невесский Н. Е. Информацион 62. Зацман И. М. Концептуальный
63. Рябов Г. Г., Суворов В. В. Интел 64. Галушкин А. И. Нейрокомпьюте 65. Колин К. К. Информационная 66. Колин К. К. Человеческий потен 67. Образование, которое мы можем 68. Колин К. К. Информатика сего 69. Гринченко С. Н. К вопросу об оп 70. Гринченко С. Н. Биоинформати 71. Гринченко С. Н. Системная па 72. Шрейдер Ю. А. Информация и 73. Развитие определений "Информа 74. Соколова И. В. Социальная ин
|