Что относится к основным направлениям информатики
понятие информатика. основные направления информатики.
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 какого-то 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.
Первую математическую работу Винер опубликовал в 1913. В 1915 получил место ассистента на кафедре философии в Гарварде. Занимался журналистикой, писал статьи для энциклопедии, пытался преподавать. В 1919 наконец получил место на кафедре математики в Массачусетском технологическом институте. В 1932 получил звание профессора МТИ.
В 1945–1947 Винер заинтересовался системами с обратной связью и проблемами передачи, хранения и пер
Что относится к основным направлениям информатики
1. Предмет и задачи информатики.
a. теоретическая информатика,
d. искусственный интеллект,
e. информатика в природе,
f. информатика в обществе,
g. вычислительная техника,
h. информационные системы.
1. Предмет и задачи информатики
Информатика – это техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.
Предмет информатики составляют следующие понятия:
· Аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;
· Программное обеспечение средств вычислительной техники;
· Средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;
· Средства взаимодействия человека с аппаратным и программным обеспечением.
Особое внимание уделяется вопросам взаимодействия, для этого вводится понятие интерфейса. Методы и средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами называют пользовательским интерфейсом. Существуют аппаратные, программные и аппаратно-программные интерфейсы.
Основной метод, используемый в информатике, это моделирование
информационных процессов с помощью компьютера.
Основной задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами ВТ. Цель систематизации состоит в выделении, внедрении и развитии передовых, наиболее эффективных технологий, в автоматизации этапов работы с данными, а так же в методическом обеспечении новых технологических исследований.
2. Истоки и предпосылки информатики.
Всю историю развития информатики принято разбивать на два больших этапа: предысторию и историю.
В предыстории выделяют ряд этапов, характеризующих возрастанием возможностей хранения, передачи и обработки информации. Начальный этап – освоение человеком развитой устной речи. Членораздельная речь, язык стал специфическим социальным средством хранения и передачи информации. Второй этап – возникновение письменности. По сравнению с предыдущим этапом возрастают возможности хранения информации. Человек получил искусственную внешнюю память. Организация почтовых служб позволила использовать письменность как средство передачи информации. Возникновение письменности было необходимым условием начала развития наук. С этим же этапом связано возникновение понятия «натуральное число», затем той или иной системы счисления. Третий – книгопечатание. Это первая информационная технология. Воспроизведение информации было поставлено на поток, промышленную основу. Этот этап позволил увеличить возможность хранения информации, повысил доступность и точность ее воспроизведения. Четвертый этап связан с развитием точных наук (математики, физики) и начинающейся в то время научно-технической революции. Он характеризуется возникновением таких мощных средств связи, как радио, телефон и телеграф, к которым по завершению этапа добавилось телевидение, фотография, кино, методы записи информации на магнитные носители (магнитные ленты, диски).
С разработкой первых ЭВМ принято связывать возникновение информатики как науки, т.к. сам термин информатика появился на свет благодаря развитию ВТ,
Выделению информатики в отдельную науку способствовало формирование единой формы представления обрабатываемой и хранимой информации (в двоичной форме).
Поколения ЭВМ. В настоящее время можно выделить 5 поколений компьютеров.
Быстродействие 10-20 тыс операций в сек.
Появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, устройства памяти на магнитных дисках.
Быстродействие 100-500 тыс операций в сек.
В 1964 году фирма IBM объявила о создании шести моделей семейства IBM 360 (System 360), ставших первыми компьютерами третьего поколения.
Модели имели единую систему команд и отличались друг от друга объемом оперативной памяти и производительностью.
Быстродействие более сотни млн операций в сек.
В информационном обществе главным ресурсом является информация. На основе владения информацией о различных процессах и явлениях можно эффективно и оптимально строить любую деятельность. В информационном обществе основная часть населения занята в сфере обработки информации или использует информационные и коммуникационные технологии в своей повседневной производственной деятельности. Информационные и коммуникационные технологии – это совокупность методов, устройств и производственных процессов, используемых обществом для сбора, хранения, обработки и распространения информации.
Для жизни и деятельности в информационном обществе необходимо обладать информационной культурой, т.е. знаниями и умениями в области информационных технологий, а также юридическими и этическими нормами в этой сфере.
Информационный подход к исследованию мира реализуется в рамках информатики, комплексной науки об информации и информационных процессах, аппаратных и программных средствах информатизации, информационных и коммуникационных технологиях, а также социальных аспектах программы информатизации.
В настоящее время создана информационная индустрия – производство технических средств, методов, технологий для производства информации (новых знаний) и сферы управления.
Информационное общество – общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно высшей ее формы – знаний.
· решена проблема информационного кризиса (противоречие между информационной лавиной и информационным голодом);
· обеспечен приоритет информации по сравнению с другими ресурсами;
· главное – информационная экономика;
· информационная технология приобретает глобальный характер;
· формируется информационное единство всей цивилизации;
· с помощью средств информатики реализован свободный доступ каждого человека к информационным ресурсам всей цивилизации
· наиболее часто понятие ИК употребляется для характеристики широты знаний специалиста, определяются сами эти знания, которыми он должен владеть;
· ИК осмысливается как качественная интегральная характеристика личности специалиста, которому предстоит осуществлять профессиональную деятельность в XXI веке.
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ
Информация как семантическое свойство материи.
Информация и эволюция в живой и неживой природе.
Начала общей теории информации. Методы измерения информации.
Макро- и микроинформация.
Метематические и информационные модели.
Теория алгоритмов. Стохастические методы в информатике.
Вычислительный эксперимент как методология научного исследования.
Информация и знания. Семантические аспекты интеллектуальных процессов и информационных систем. Информационные системы искусственного интеллекта. Методы представления знаний.
Познание и творчество как информационные процессы.
Теория и методы разработки и проектирования информационных систем и технологий.
Обработки, отображения и передачи данных
Персональные компьютеры. Рабочие станции. Устройства ввода\вывода и отображения информации. Аудио- и видеосистемы, системы мультимедиа. Сети ЭВМ. Средства связи и компьютерные телекоммуникационные системы.
Операционные системы и среды. Системы и языки программирования. Сервисные оболочки, системы пользовательского интерфейса. Программные средства межкомпьютерной связи (системы теледоступа), вычислительные и информационные среды.
Текстовые и графические редакторы. Системы управления базами данных. Процессоры электронных таблиц. Средства моделирования объектов, процессов, систем. Информационные языки и форматы представления данных и знаний; словари; классификаторы; тезаурусы. Средства защиты информации от разрушения и несанкционированного доступа.
Издательские системы.
Системы реализации технологий автоматизации расчетов, проектирования, обработки данных (учета, планирования, управления, анализа, статистики и т. д.)
Системы искусственного интеллекта (базы знаний, экспертные системы, диагностические, обучающие и др.)
Ввода\вывода, сбора, хранения, передачи и обработки данных.
Подготовки текстовых и графических документов, технической документации.
Интеграции и коллективного использования разнородных информационных ресурсов.
Программирования, проектирования, моделирования, обучения, диагностики, управления (объектами, процессами, системами).
Информационные ресурсы как фактор социально-экономического и культурного развития общества.
Информационное общество – закономерности и проблемы становления и развития. Информационная инфраструктура общества. Проблемы информационной безопасности.
Новые возможности развития личности в информационном обществе. Проблемы демократизации в информационном обществе и пути их решения.
Информационная культура и информационная безопасность.
Теоретическая информатика — математическая дисциплина. Она использует методы математики для построения и изучения моделей обработки, передачи и использования информации, создает тот теоретический фундамент, на котором строится все здание информатики.
Прикладная информатика объединяет информатику, вычислительную технику и автоматизацию.
Управлять компьютером нужно по определенному алгоритму. Точное определенное описание способа решения задачи в виде конечной последовательности действий, представленной в виде, понятном компьютеру, называют программированием. Т.о., программирование – процесс составления логически упорядоченной последовательности команд, необходимых для управления компьютером, с целью решения определенной задачи.
Основная задача этого направления — изучение информационных процессов, протекающих в биологических системах, и использование накопленных знаний для принятия оптимальных решений. А так же изучение влияния процессов информатизации на человека и его взаимоотношения с природой.
Человек живет в мире информации. Человеческое мышление можно рассматривать как процессы обработки информации в мозгу человека. В процессе общения с другими людьми человек передает и получает информацию. Процессы, связанные с хранением, получением, обработкой и передачей информации, называются информационными процессами. История человеческого общества – это, в определенном смысле, история накопления и преобразования информации.
Для решения задач поиска средств и методов автоматизации обработки данных используют особые виды устройств, большинство их которых являются электронными приборами. Совокупность устройств, предназначенных для автоматической или автоматизированной обработки данных, называют вычислительной техникой. Набор взаимодействующих между собой устройств и программ, предназначенных для обслуживания одного рабочего участка, называют вычислительной системой. Центральным устройством большинства вычислительных систем является компьютер. Компьютер – это электронный прибор, предназначенный для автоматизации создания, хранения, обработки и транспортировки данных.
Информационная система (ИС) — это система, реализующая информационную модель предметной области, чаще всего — какой-либо области человеческой деятельности. ИС должна обеспечивать: получение (ввод или сбор), хранение, поиск, передачу и обработку (преобразование) информации. Информационной системой (или информационно-вычислительной системой) называют совокупность взаимосвязанных аппаратно-программных средств для автоматизации обработки информации. В информационную систему данные поступают от источника информации. Эти данные отправляются на хранение либо претерпевают в системе некоторую обработку и затем передаются потребителю.
Что относится к основным направлениям информатики
1. История развития информатики.
3. Основные направления применения и развития информатики.
4. Предметная область информатики.
Составляющими информатики являются технические (аппаратные) и программные средства. Информатика и программирование, это неравнозначные понятия. Наряду с другими одним из основополагающих понятий ИНФОРМАТИКИ является понятие информационные технологии.
Основной метод, используемый в информатике, это моделирование информационных процессов с помощью компьютера.
Основной задачей информатики не является анализ и исследование физических параметров источников информации. В информатике не изучаются физические средства.
Одним из направлений развития информатики является компьютерная графика. Научная информатика, это информатика, изучающая структуру и общие свойства научной информации, а так же закономерности всех процессов научной коммуникации. Прикладная информатика объединяет: информатику, вычислительную технику и автоматизацию.
Всю историю развития информатики принято разбивать на два больших этапа: предысторию и историю.
В предыстории выделяют ряд этапов, характеризующих возрастанием возможностей хранения, передачи и обработки информации. Начальный этап – освоение человеком развитой устной речи. Членораздельная речь, язык стал специфическим социальным средством хранения и передачи информации. Второй этап – возникновение письменности. По сравнению с предыдущим этапом возрастают возможности хранения информации. Человек получил искусственную внешнюю память. Организация почтовых служб позволила использовать письменность как средство передачи информации. Возникновение письменности было необходимым условием начала развития наук. С этим же этапом связано возникновение понятия «натуральное число», затем той или иной системы счисления. Третий – книгопечатание. Это первая информационная технология. Воспроизведение информации было поставлено на поток, промышленную основу. Этот этап позволил увеличить возможность хранения информации, повысил доступность и точность ее воспроизведения. Четвертый этап связан с развитием точных наук (математики, физики) и начинающейся в то время научно-технической революции. Он характеризуется возникновением таких мощных средств связи, как радио, телефон и телеграф, к которым по завершению этапа добавилось телевидение, фотография, кино, методы записи информации на магнитные носители (магнитные ленты, диски).
С разработкой первых ЭВМ принято связывать возникновение информатики как науки, т.к. сам термин информатика появился на свет благодаря развитию ВТ,
Выделению информатики в отдельную науку способствовало формирование единой формы представления обрабатываемой и хранимой информации (в двоичной форме).
В настоящее время можно выделить 5 поколений компьютеров.
Быстродействие 10-20 тыс операций в сек.
Появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, устройства памяти на магнитных дисках.
Быстродействие 100-500 тыс операций в сек.
В 1964 году фирма IBM объявила о создании шести моделей семейства IBM 360 (System 360), ставших первыми компьютерами третьего поколения.
Модели имели единую систему команд и отличались друг от друга объемом оперативной памяти и производительностью.
Быстродействие более сотни млн операций в сек.
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ
Информация как семантическое свойство материи.
Информация и эволюция в живой и неживой природе.
Начала общей теории информации. Методы измерения информации.
Макро- и микроинформация.
Метематические и информационные модели.
Теория алгоритмов. Стохастические методы в информатике.
Вычислительный эксперимент как методология научного исследования.
Информация и знания. Семантические аспекты интеллектуальных процессов и информационных систем. Информационные системы искусственного интеллекта. Методы представления знаний.
Познание и творчество как информационные процессы.
Теория и методы разработки и проектирования информационных систем и технологий.
Глава 1. Основные разделы информатики
РЕФЕРАТ
ТЕМА: СТРУКТУРА ИНФОРМАТИКИ
11 группы вечернего отделения
Введение
Информатика в широком смысле представляет собой единство разнообразных отраслей науки, техники и производства, связанных с переработкой информации.
Информатику в узком смысле можно представить как состоящую из трех взаимосвязанных частей.
Информатика как отрасль народного хозяйства состоит из однородной совокупности предприятий разных форм хозяйствования, где занимаются производством компьютерной техники, программных продуктов и разработкой современной технологии переработки информации. Специфика и значение информатики как отрасли производства состоят в том, что от нее во многом зависит рост производительности труда в других отраслях народного хозяйства. В настоящее время около 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. 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.
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.
Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации и их использовании в организации технологического процесса переработки информации.
Задачи информатикисостоят 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, призванной создавать новые информационные техники и технологии для решения проблем в других областях. Комплекс индустрии информатики станет ведущим в информационном обществе. Тенденция к большей информированности в обществе в существенной степени зависит от прогресса информатики как единства науки, техники и производства.
Глава 1. Основные разделы информатики
1.1 Теоретическая информатика
Теоретический раздел любой науки базируется на математических методах исследования. Это относится и к информатике. Она использует методы математики для построения и изучения моделей обработки, передачи и использования информации, создаёт тот теоретический фундамент, на котором строится всё здание информатики.
Подраздел теория информации (а также теория кодирования и передачи информации) изучает информацию в виде абстрактного объекта, лишённого конкретного содержания. Здесь исследуются общие свойства информации и законы, управляющие её рождением, развитием и уничтожением. Здесь же изучаются те формы, в которые может отобразиться содержание любой конкретной элементарной единицы информации.
Наконец, теория принятия решений изучает общие схемы выбора нужного решения из множества альтернативных возможностей. Такой выбор часто происходит в условиях конфликта или противоборства. Модели такого типа изучаются в теории игр.Рисунок 1 Условное изображение структуры информатики в виде карты:
1.2 Искусственный интеллект
Кроме теоретических исследований активно развиваются и прикладные аспекты искусственного интеллекта. Например, робототехника занимается созданием технических систем, которые способны действовать в реальной среде и частично или полностью заменить человека в некоторых сферах его интеллектуальной и производственной деятельности. Такие системы получили название роботов.
Программирование как научное направление возникло с появлением вычислительных машин и только программное обеспечение определяет эффективность использования ЭВМ. В настоящее время это достаточно продвинутое направление информатики. В этой области работает значительный отряд специалистов, которые подразделяются на системных и прикладных программистов.
Системные программисты являются, как правило, специалистами очень высокого уровня и разрабатывают системное программное обеспечение, которое включает в себя операционные системы, языки программирования и трансляторы. Операционные системы обеспечивают функционирование вычислительной техники и предоставляют пользователю комфортные условия взаимодействия с компьютером.
Языки программирования создаются для разработки прикладного программного обеспечения. Эти языки относятся к языкам высокого уровня, мнемоника и семантика которых близка к естественному языку общения людей.
Прикладное или проблемно-ориентированное программирование ориентировано на разработку пользовательских программ для решения тех или иных задач в различных областях науки, техники, производства. Например, в образовании используются пакеты педагогических программных средств (ППС), в которые включаются обучающие и контролирующие программные средства в определённой предметной области.
1.4 Прикладная информатика
Основные направления информатики следующие
Информатика как наука
Информатика— научное направление, занимающееся изучением законов, методов и способов накапливания, обработки и передачи информации с помощью ЭВМ и других технических средств, группа дисциплин, занимающихся различными аспектами применения и разработки ЭВМ: прикладная математика, программирование, программное обеспечение, искусственный интеллект, архитектура ЭВМ, вычислительные сети.
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.
Искусственный интеллект, цель работ в области которого направлена в раскрытие тайны творческой деятельности людей, их способности к овладению навыками, знаниями и умениями. Исследования в области искусственного интеллекта необходимы при создании роботов, создании баз знаний и экспертных на основе этих баз знаний систем, применение которых необходимо и в юридической деятельности.
Информационные системы — системы, предназначенная для хранения, поиска и выдачи информации по запросам пользователей. В юридической деятельности примером таких систем являются правовые информационные системы «Кодекс», «Гарант», «Консультант», информационные системы для хранения и поиска различных учетов (дактилоскопический, пофамильный, пулегильзотеки, похищенных и обнаруженных вещей и др.). Задача перевода всех учетов в электронную форму и организация доступа к ним через вычислительную сеть в настоящее время весьма актуальна.
Защита информации — сфера деятельности, направленная на обобщение приемов, разработку методов и средств защиты данных.
Наиболее близка к информатике техническая наука кибернетика (kyberneticos) — искусный в управлении, основы которой были заложены в 1948 г. американским математиком Норбертом Винером.
| Интересно, что впервые термин кибернетика ввел французский физик Андре Мари Ампер в первой половине XIX веке. Он занимался разработкой единой системы классификации всех наук и обозначил этим термином гипотетическую науку об управлении, которой в то время не существовало, но которая, по его мнению, должна была существовать. |
Становление и развитие информатики теснейшим образом связано с развитием средств вычислительной техники. Работы и достижения ученых и специалистов, внесших существенный вклад в их разработку, могут служить вехами в развитии информатики:
· Готфрид Вильгельм Лейбниц
· Джон Мочли, Преспер Эккерт
· Маршиан Эдвард Хофф
· Полл Ален, Билл Гейтс
· В 1981 году был представлен компьютер IBM PC и постулирован принцип «открытой» архитектуры.
Информатика является комплексной научно-технической дисциплиной, призванной создавать новые устройства и технологии, предоставлять методы и средства исследования другим областям, даже таким, где считается невозможным применение количественных методов из-за неформализуемости процессов и явлений. Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации и их использования в организации технологического процесса переработки информации.
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.
Информатика как отрасль промышленности занимается производством компьютерной техники, разработкой программных продуктов, информационных систем и баз данных, созданием средств сбора, накопления, обработки и передачи информации. При этом от эффективности информатики как отрасли производства во многом зависит рост производительности труда в других отраслях промышленности и, как следствие, их развитие. Повсеместное использование микропроцессорной техники – от игрушек до сотовых телефонов, цифровых фотоаппаратов и видеокамер – изменило жизнь общества, сделало ее жизнь более динамичной и мобильной.
Информатика как сфера услуг. В современном обществе информация все чаще выступает как предмет конечного потребления, как высоко востребованный товар. Людям необходима информация о событиях, происходящих в мире, о развитии науки и самого общества, о предметах и явлениях, относящихся не только к их профессиональной деятельности, но и ко всем сторонам жизни. В первую очередь, это данные о предприятиях, их продукции и услугах; экономическая и социальная информация, справочные базы данных: расписания самолетов и поездов, биографические данные, адреса и телефоны, энциклопедии и справочники, описания новых видов потребительских товаров и др. Создание таких баз данных и поддержание их в актуальном состоянии требует затрат, а значит такая информация может быть оценена в денежном эквиваленте и, следовательно, имеет цену, а в случае востребованности – становится товаром. Наиболее распространенной информационной услугой, обеспечивающей доступ и получение (приобретение) такой информации является сеть Интернет.
В последнее время появился ряд научных направлений, исследующих влияние самой информатики на окружающий мир. Это, в частности: