4. История развития информатики.

Рост объемов поступающей информации привел к тому, что человек оказался не в состоянии воспринимать и перерабатывать все ему предназначенное. Возникла необходимость классифицировать поступления по темам, организовать их хранение, доступ к ним, понять закономерности движения информации в различных изданиях и т. д. Исследования, позволяющие разрешить возникшие проблемы, стали называть информатикой. В этом смысле информатика — научная дисциплина, изучающая структуру и общие свойства научной информации, а также закономерности всех процессов научной коммуникации.

Положение существенно изменилось с появлением электронно-вычислительных машин (ЭВМ). Первые ЭВМ создавались для проведения расчетов в атомной физике, в летательной и ракетной технике. Последовавшее далее внедрение ЭВМ в области административного управления и экономики дало не только большой экономический эффект, но и привело к созданию и бурному росту новой промышленной отрасли — средств и методов электронной обработки информации. Электронно-вычислительные машины стали обрабатывать числовую, текстовую, графическую и другую информацию. Появились новые ЭВМ, новые методы и средства общения с ними. Информация стала товаром.

Вычислительная техника сразу же показала свою эффективность в тех областях человеческой деятельности, где широко использовались методы математического моделирования — точные количественные методы. Сюда относятся физика, механика, химия, геофизика и т. д.

Развитие электронно-вычислительной техники, средств и методов общения с ней, создание автоматизированных информационно-поисковых систем, методов распознавания образов привели к тому, что ЭВМ стали эффективным инструментом и для «описательных» наук, которые раньше считались недоступными для методов математического моделирования (биология, юридические науки, история и т. п.). В них шло накопление отдельных фактов, давалось качественное описание объектов и событий. Использование нового рабочего инструмента значительно повысило эффективность проведения описательного анализа изучаемых объектов в таких науках. Появилось новое направление исследований, связанное с машинным моделированием человеческих интеллектуальных функций, — разработка «искусственного интеллекта». Проведение любого эксперимента связано с получением информации, регистрируемой различными датчиками или непосредственно органами чувств человека. В ходе эксперимента информацию надо принять и записать, обработать по специальным алгоритмам, преобразовать к удобному для анализа виду. Далее, исследуя полученные результаты, необходимо сделать выводы.

При этом не имеет значения, какой это эксперимент — физический, биологический, химический и т. д., передают ли датчики данные прямо в ЭВМ или показания приборов сначала записывают в тетрадь, а потом вводят их в машину. Главное в том, что нужны алгоритмы сбора данных и записи их в запоминающие устройства в таком виде, который позволяет находить эти данные повторно, считывать и анализировать.

Другой важнейшей составной частью эксперимента является обработка данных по разработанным алгоритмам и составленным на их основе программам для вычислительной машины.

На следующем этапе активно используются программы преобразования данных к удобному для исследования виду (построение графиков, таблиц, рабочих чертежей и т. д.) и их выдача (отображение информации) или передача другим участникам эксперимента, находящимся на значительном расстоянии. Как правило, такие программы не ориентированы на конкретную предметную область, они достаточно универсальны.

Таким образом, мы выделили задачи, которые являются общими для всех наук при обработке информации с помощью ЭВМ. Научным фундаментом для их решения и стала новая наука — информатика.

Слово «информатика» второй раз появляется в научной среде. Теперь — как перевод с французского informatique. Французский термин informatique (информатика) образован путем слияния слов information (информация) и automatique (автоматика) и означает «информационная автоматика, или автоматизированная переработка информации». В англоязычных странах этому термину соответствует синоним computer science (наука о вычислительной технике).Появление ЭВМ сыграло решающую роль в оформлении информатики как науки, но и сама ЭВМ, ее создание, функционирование и применение — тоже предмет изучения информатики. Практика показала, что использование ЭВМ резко повысило производительность труда на производстве и в науке, оказало сильное влияние на научно-технический прогресс. В го же время существует и обратное влияние — задачи науки и практики предъявляют конструкторам и разработчикам программ требования для создания новых, более высокопроизводительных ЭВМ.

Информатика — комплексная научно-техническая дисциплина, занимающаяся изучением структуры и общих свойств информации, информационных процессов, разработкой на этой основе информационной техники и технологии, а также решением научных и инженерных проблем создания, внедрения и эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной практики.

4. Уровни проблем передачи информации.

При реализации информационных процессов всегда происходит перенос информации в пространстве и времени от источника информации к приемнику (получателю) с помощью сигналов. Сигнал— физический процесс (явление), несущий сообщение (информацию) о событии или состоянии объекта наблюдения.

Сообщение — форма представления информации в виде совокупности знаков (символов), используемая для передачи.

Сообщение как совокупность знаков с точки зрения семиотики — науки, занимающейся исследованием свойств знаков и знаковых систем, — может изучаться на трех уровнях:

1) синтаксическом, где рассматриваются внутренние свойства сообщений, т. е. отношения между знаками, отражающие структуру данной знаковой системы.

2) семантическом, где анализируются отношения между знаками и обозначаемыми ими предметами, действиями, качествами, т. е. смысловое содержание сообщения, его отношение к источнику информации;

3) прагматическом, где рассматриваются отношения между сообщением и получателем, т. е. потребительское содержание сообщения, его отношение к получателю.

Проблемы синтаксического уровня касаются создания теоретических основ построения информационных систем. На этом уровне рассматривают проблемы доставки получателю сообщений как совокупности знаков, учитывая при этом тип носителя и способ представления информации, скорость передачи и обработки, размеры кодов представления информации, надежность и точность преобразования этих кодов и т. п., полностью абстрагируясь от смыслового содержания сообщений и их целевого предназначения. На этом уровне информацию, рассматриваемую только с синтаксических позиций, обычно называют данными, так как смысловая сторона при этом не имеет значения.

Проблемы семантического уровня связаны с формализацией и учетом смысла передаваемой информации, определения степени соответствия образа объекта и самого объекта. На данном уровне анализируются те сведения, которые отражает информация, рассматриваются смысловые связи, формируются понятия и представления, выявляется смысл, содержание информации, осуществляется ее обобщение.

На прагматическом уровне интересуют последствия от получения и использования данной информации потребителем. Проблемы этого уровня связаны с определением ценности и полезности использования информации при выработке потребителем решения для достижения своей цели. Основная сложность здесь состоит в том, что ценность, полезность информации может быть совершенно различной для различных получателей и, кроме того, она зависит от ряда факторов, таких, например, как своевременность ее доставки и использования.