Лекция "направления развития информатики"

тема 1 вопрос 6 направления развития информатики 1.3. Основные направления информатики Своим рождением 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 Информатику в природе и обществе        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 какого­то 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 описанияявлений 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 наука об управлении в живых, неживых и искусственных системах. Наука возникла в  40­х годах XX века, когда американский математик Норберт Винер выдвинул идею о том, что  системы управления в живых, неживых и искусственных системах обладают общими чертами. К  сожалению идея не выдержала проверку временем, но накопленная этой наукой информация привела  к взаимообогащению различных научных направлений и позволила специалистам разных направлений  знания говорить на одном "кибернетическом языке".  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.  Цель работ в области искусственного интеллекта заключается в на раскрытие тайны творческой  деятельности людей, их способности к овладению навыками, знаниями и умениями. Исследования в  этой области необходимы при создании роботов, баз знаний и экспертных систем.  В рамках направления "информационные системы" решаются задачи изучения потоков документов, исследования способов представления и хранения информации, создания систем, предназначенных  для поиска и выдачи информации по запросам пользователей.Развитие современной информатики невозможно без совершенствования компьютера ­ эффективного  инструмента для работы с различной информацией. 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 можно назвать 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.  Информатика как наука стала развиваться с середины прошлого столетия, что связано с появлением  ЭВМ и начавшейся компьютерной революцией. Появление вычислительных машин в 1950­е 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.Второй этап – возникновение письменности. На этом этапе резко  возросли возможности хранения информации. Человек получил искусственную внешнюю память.  Организация почтовых служб позволила использовать письменность и как средство передачи  информации. Кроме того, возникновение письменности было необходимым условием для начала  развития наук (вспомним, например, Древнюю Грецию). 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 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 один­единственный экземпляр, печатная книга – это целый тираж экземпляров, а следовательно, и малая вероятность потери информации при хранении), сколько повысилась  доступность информации и точность ее воспроизведения. Четвертый (последний) этап предыстории информатики связан с успехами точных наук (прежде  всего математики и физики) и начинающейся научно­технической 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). С разработкой  первых ЭВМ принято связывать возникновение информатики как науки, начало ее истории. Для  такой привязки имеется несколько причин. Во­первых, сам термин «информатика» появился  благодаря развитию вычислительной техники, и поначалу под ним понималась наука о вычислениях  (первые ЭВМ большей частью использовались для проведения числовых расчетов). Во­вторых,  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 этом состояла  инициирующая роль вычислительной техники при возникновении и оформлении новой науки.На  сегодняшний день информатика представляет собой комплексную научно­техническую  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.