ТЕМА 1. Информация, информатика, информационные процессы и системы.

 

При вивченні даної теми необхідно звернути увагу на о сновні прояви глобальної екологічної кризи, а саме:

- вичерпання невідновлюємих природних ресурсів (вода, повітря, мінеральна сировина та ін.);

- швидке збільшення відходів людської діяльності (покиді, токсини та ін.);

- порушення природної рівноваги між окремими видами живих організмів;

- різні обмеження, притаманні психічним і розумовим здібностям людини (стреси, напруження та ін.).

 

 

ТЕМА 1. Информация, информатика, информационные процессы и системы.

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.

Предмет информатики как науки составляют:

• аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;
• программное обеспечение средств вычислительной техники;
• средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;
• средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

Средства взаимодействия в информатике принято называть интерфейсом. Поэтому средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения иногда называют также программно-аппаратным интерфейсом, а средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами - интерфейсом пользователя.

Основной задачей информатики как науки - это систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. Цель систематизации состоит в том, чтобы выделять, внедрять и развивать передовые, более эффективные технологии автоматизации этапов работы с данными, а также методически обеспечивать новые технологические исследования.

Информатика - практическая наука. Ее достижения должны проходить проверку на практике и приниматься в тех случаях, если они отвечают критерию повышения эффективности. В составе основной задачи сегодня можно выделить такие основные направления информатики для практического применения:

• архитектура вычислительных систем (приемы и методы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных);
• интерфейсы вычислительных систем (приемы и методы управления аппаратным и программным обеспечением);
• программирование (приемы, методы и средства разработки комплексных задач);
  преобразование данных (приемы и методы преобразования структур данных);
• защита информации (обобщение приемов, разработка методов и средств защиты данных);
• автоматизация (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека);
• стандартизация (обеспечение совместимости между аппаратными и программными средствами, между форматами представления данных, относящихся к разным типам вычислительных систем).

На всех этапах технического обеспечения информационных процессов для информатики ключевым вопросом есть эффективность. Для аппаратных средств под эффективностью понимают соотношение производительности оснащение к его стоимости. Для программного обеспечения под эффективностью принято понимать производительность работающих с ним пользователей. В программировании под эффективностью понимают объем программного кода, созданного программистами за единицу времени. В информатике всю жестко ориентированное на эффективность. Вопрос как осуществить ту или другую операцию, для информатики важный, но не основной. Основным есть вопрос как совершить данную операцию эффективно.

Таким образом, раскроем структуру современной информатики:

· теоретическая информатика – часть информатики, включающая рад математических разделов. Она опирается на математическую логику, теория алгоритмов и автоматов, теория информации и кодирования. Этот раздел информатики использует математические методы для общего изучения процессов обработки информации.

· вычислительная техника – раздел, в котором разрабатываются общие принципы построения вычислительных систем.

· программирование – деятельность, связанная с разработкой систем программного обеспечения. Основные разделы современного программирования: создание системного обеспечения (разработка новых языков программирования, интерфейсных систем – операционных оболочек); создание прикладного программного обеспечения (системы обработки текстовой, числовой, табличной и др. видов информации)

· информационные системы – взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемая для сохранения, обработки и выдачи информации с целью решения конкретной задачи.

Современное понимание информационной системы предусматривает использование компьютера как основного технического средства обработки информации. Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой и инструментом информационной системы.

В работе информационной системы можно выделить следующие этапы:

1. Зарождение данных - формирование первичных сообщений, которые фиксируют результаты определенных операций, свойства объектов и субъектов управления, параметры процессов, содержание нормативных и юридических актов и т.п..

2. Накопление и систематизация данных - организация такого их размещения, которое обеспечивало бы быстрый поиск и отбор нужных сведений, методическое обновление данных, защита их от искажений, потери, деформирование целостности и др.

3. Обработка данных - процессы, вследствие которых, на основании прежде накопленных данных формируются новые виды данных: обобщающие, аналитические, рекомендательные, прогнозные. Производные данные тоже можно обрабатывать, получая более обобщенные сведения.

4. Отображение данных - представление их в форме, пригодной для восприятия человеком. Прежде всего - это вывод на печать, то есть создание документов на так называемых твердых (бумажных) носителях. Широко используют построение графических иллюстративных материалов (графиков, диаграмм) и формирование звуковых сигналов.

Сообщения, которые формируются на первом этапе, могут быть обычным бумажным документом, сообщением в "машинном виде" или тем и другим одновременно. В современных информационных системах сообщения массового характера большей частью имеют "машинный вид". Аппаратура, которая используется при этом, имеет название средства регистрации первичной информации.

Потребности второго и третьего этапов удовлетворяются в современных информационных системах в основном средствами вычислительной техники. Средства, которые обеспечивают доступность информации для человека, то есть средства отображения данных, являются компонентами вычислительной техники.

Подавляющее большинство информационных систем работает в режиме диалога с пользователем. Типичные программные компоненты информационных систем включают: диалоговую подсистему ввода-вывода, подсистему, которая реализует логику диалога, подсистему прикладной логики обработки данных, подсистему логики управления данными. Для сетевых информационных систем важным элементом является коммуникационный сервис, обеспечивающий взаимодействие узлов сети при общем решении задачи. Значительная часть функциональных возможностей информационных систем закладывается в системном программном обеспечении: операционных системах, системных библиотеках и конструкциях инструментальных средств разработки. Кроме программной составной информационных систем важную роль играет информационная составная, которая задает структуру, атрибутику и типы данных, а также тесно связана с логикой управления данными.

· искусственный интеллект – область информатики, в которой решаются сложные вопросы, находящиеся на пересечении с другими науками, такими как психология, философия и другими.

· Кибернетика – наука об общих законах получения, хранения и переработки информации. Ее основной предмет исследования – кибернетические системы, рассматриваемые абстрактно вне зависимости от их материальной природы. Примерами кибернетических систем являются автоматические регуляторы в технике, мозг человека или животного и т.п. основными разделами современной кибернетики (существующими самостоятельно и независимо) считают: теория информации, теория автоматов, теория алгоритмов, исследование операций, теория оптимального управления и теория распознавания образов. Родоначальниками кибернетики и годом ее рождения считается 1948г., когда Норберт Винер и Клод Шеннон впервые выдвинули идею о том, что системы управления (управление – основная категория кибернетики, такая как например энергия) в живых, неживых и искусственных системах обладают многими общими чертами.

Место информатики в системе наук

Понятия, законы общественных наук

Естественные науки (физика, химия, биология) – имеют дело с объективными сущностями мира, существующими независимо от нашего сознания.Отражают единство законов обработки информации в различных системах. Б.Н. Наумов: “ Информатика – естественная наука, изучающая общие свойства информации, процессы и методы ее обработки”.

Фундаментальные науки (философия, математика) – основные понятия их носят общенаучный характер, используются в многих других науках и видах деятельности. А.П. Ершов: “ Информатика – фундаментальная естественная наука”.

Технические науки отражают создание и функционирование машинных систем обработки информации.

Общественные науки (обществознание, право, юриспруденция и т.п.) – понятие информации для этих наук имеет общественную значимость.