logo
МП по додготовке к экзамену

1.3 Структура информатики

Информатика в широком смысле представляет собой единство разнообразных отраслей науки, техники и производства, связанных с переработкой информации главным образом с помощью компьютеров и телекоммуникационных средств связи во всех сферах человеческой деятельности.

Информатику в узком смысле можно представить как состоящую из трех взаимосвязанных частей - технических средств (hardware), программных средств (software), алгоритмических средств (brainware). В свою очередь, информатику, как в целом, так и каждую ее часть обычно рассматривают с разных позиций (рис. 1.1): как отрасль народного хозяйства, как фундаментальную науку, как прикладную дисциплину.

Рис.1.1. Структура информатики как отрасли, науки, прикладной дисциплины

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. Более того, для нормального развития этих отраслей производительность труда в самой информатике должна возрастать более высокими темпами, так как в современном обществе информация все чаще выступает как предмет конечного потребления: людям необходима информация о событиях, происходящих в мире, о предметах и явлениях, относящихся к их профессиональной деятельности, о развитии науки и самого общества. Дальнейший рост производительности труда и уровня благосостояния возможен лишь на основе использования новых интеллектуальных средств и человеко-машинных интерфейсов, ориентированных на прием и обработку больших объемов мультимедийной информации (текст, графика, видеоизображение, звук, анимация). При отсутствии достаточных темпов увеличения производительности труда в информатике может произойти существенное замедление роста производительности труда во всей промышленности. 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. Существует мнение [17], что одна из главных задач этой науки - выяснение, что такое информационные системы, какое место они занимают, какую должны иметь структуру, как функционируют, какие общие закономерности им свойственны. 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.

Цель фундаментальных исследований в информатике - получение обобщенных знаний о любых информационных системах, выявление общих закономерностей их построения и функционирования.

Информатика как прикладная наука занимается:

Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации и их использовании в организации технологического процесса переработки информации.

Задачи информатики состоят в следующем:

Для того, чтобы достигнуть цели, поставленной перед информатикой, необходимо уметь разрабатывать:

модели окружающей нас действительности. Конечная цель — получить компьютерную модель окружающей нас действительности.

Под моделью будем понимать образ окружающей нас действительности или предмета, представленный с помощью системы знаков (знаковой системы).

В качестве знаковой системы можно рассматривать естественный язык, предметы, обозначения.

Под знаком мы будем понимать предмет или процесс, служащий для обозначения другого предмета или процесса.

Модель, хранящаяся в виде программы для ЭВМ, называется машинной или компьютерной моделью.

Под информационной моделью будем понимать совокупность сведений об объекте, его свойствах и отношении его к другим объектам.

Под объектом понимается то, на что направлено наше мышление. Каждый объект характеризуется свойствами. Любое свойство выражает отношение к другим объектам.

Отношение — это определенная взаимосвязь между объектами и их свойствами. Понятия объект, свойство, отношение являются категориями.

На основе выделения некоторых свойств, присущих совокупности объектов, строится идеальный образ — абстрактный объект, который обозначает целую совокупность реальных объектов.

Операция, позволяющая отвлечься, игнорировать свойства называется абстрагированием. А уточнение, задание дополнительных свойств называется конкретизацией.

Под информационно-логической моделью понимается описание окружающей нас действительности путем выделения общих свойств, через рассмотрение абстрактных объектов и отношений между ними.

Отношения, которые задаются в информационно-логической модели, отражают факт существования отношений между конкретными экземплярами абстрактной модели.

Под математической моделью понимается описание количества пространственных и других формальных отношений. Способы представления: формулы, уравнения, графики и т.д.

Информационная технология (ИТ) - процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления.

Телекоммуникации - дистанционная передача данных на базе компьютерных сетей и современных технических средств связи.

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. Она предоставляет методы и средства исследования другим областям, даже таким, где считается невозможным применение количественных методов из-за неформализуемости процессов и явлений. Особенно следует выделить в информатике методы математического моделирования и методы распознавания образов, практическая реализация которых стала возможной благодаря достижениям компьютерной техники.

Комплекс индустрии информатики станет ведущим в информационном обществе. Тенденция ко все большей информированности в обществе в существенной степени зависит от прогресса информатики как единства науки, техники и производства.