Содержание
Предисловие 2
Введение 3
Глава 1. Теоретические основы информатики 6
1.1. Информация и данные 6
1.2. Виды и свойства информации 11
1.3. Информационные процессы 16
1.4. Информационные технологии 23
1.5. Информационные системы 27
1.6. Кодирование информации 31
1.7. Обработка информации 37
1.8. Информационные революции 44
1.9. Информационная сфера общества 49
Список сокращений 57
Литература 58
Приложение 59
#G0 Предисловие
Настоящая книга предназначена для слушателей РАГС всех специальностей, изучающих курс информатики. В отличие от большинства имеющихся учебников и учебных пособий ее содержание ограничено только теоретическими основами, изложенными систематично и в сжатой форме. Лицам, желающим углубить свои знания в других разделах информатики, можно рекомендовать книги, приведенные в списке литературы.
Информатика в настоящее время является фундаментальной областью научного знания, изучающей информацию и информационные взаимодействия в технике, природе и обществе. Поэтому при рассмотрении ее теоретических основ внимание должно быть уделено не только техническим и технологическим, но и социальным аспектам. В связи с этим выбрана следующая последовательность изложения материала.
Во введении обсуждается понятие "информатизации общества" как ведущей тенденции его современного развития, раскрывается роль информатики как ее научного фундамента, описывается процесс формирования данной предметной области.
Первый параграф посвящен обсуждению базовых понятий информации и данных. Виды информации, ее качественные свойства и количественные характеристики рассматриваются во втором параграфе. В третьем параграфе раскрывается понятие информационного процесса и приводится их классификация. Четвертый и пятый параграфы содержат обсуждение информационных технологий и информационных систем как основных разновидностей системной организации реализации информационных процессов. Особенности кодирования и алгоритмической обработки информации рассматриваются в шестом и седьмом параграфах. Восьмой параграф раскрывает содержание информационных революций, выделяемых в истории развития цивилизации. Структура и тенденции развития информационной сферы общества обсуждаются в девятом параграфе. Книга снабжена глоссарием и списком сокращений. Основные термины, часть из которых помещена в глоссарий, выделены курсивом.
Автор выражает признательность научному сотруднику Политехнического музея (г. Москва) М.Э. Смолевицкой за консультации при написании восьмого параграфа. Автор также благодарен рецензенту канд. тех. наук, доценту В.П. Бородько за подробное обсуждение материалов книги, позволившее улучшить изложение.
Введение
В качестве основного содержания и доминирующей тенденции развития общества на рубеже третьего тысячелетия многие ученые и специалисты-практики выделяют переход к новому типу его социальной организации - открытому информационному обществу.
Информационное обществопостроено на использовании информации, имеет ряд отличительных особенностей, отражающих различные аспекты его построения и жизнедеятельности, и характеризующих информационное общество с различных точек зрения на него: экономический, социальный, политический, культурный, технологический.
С экономической точки зрения в информационном обществе информация становится ключевым фактором в экономике в качестве ресурса, товара, услуги, источника добавленной стоимости и занятости. Производство и потребление информации переходят из вспомогательного в важнейший и наиболее широко распространенный вид деятельности. Большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и распространением информации. Информационное общество становится основной, развитой формой постиндустриального общества, в котором оказание услуг, в первую очередь информационных, и производство информационных продуктов преобладают над всеми другими видами социально-экономической активности людей. Таким образом, информационное общество рассматривается как третий вид (этап развития) общества, следующий за доиндустриальным и индустриальным обществом.
Социальный аспект заключается в изменении системы ценностей и уклада жизни, формировании и утверждении "информационного сознания", обеспечении широкого доступа к информации, выступающей в качестве важнейшего стимулятора изменения качества жизни.
В политическом плане создание эффективной системы обеспечения прав граждан и социальных институтов на свободное получение и использование информации, характерной для информационного общества, является важнейшим условием для демократического развития общества, создает предпосылки для широкого общественного диалога и достижения согласия различных слоев населения при решении возникающих в жизни общества проблем.
Отличительными признаками информационного общества в культурном аспекте являются признание культурной ценности информации, возрастание значимости информационных ценностей по сравнению с материальными, доступность необходимой информации для всех членов общества, высокий уровень образования.
Необходимым для построения, эффективного функционирования и развития информационного общества является технологический фактор. Постоянное совершенствование информационных и телекоммуникационных технологий приведет к созданию глобальной информационной инфраструктуры, состоящей из трансграничных информационно-коммуникационных сетей и распределенных в них информационных ресурсов. Массовое применение персональных компьютеров и других абонентских устройств, подключенных к этим сетям, обеспечит всех членов общества средствами доступа к информационным ресурсам, а также возможностями практически мгновенной коммуникации друг с другом. Прикладные технологии обеспечат широкое распространение электронной торговли, надомной трудовой деятельности, дистанционного обучения, консультирования, других видов и форм деятельности с использованием информационно-коммуникационных сетей. Таким образом, информационные технологии и техника становятся базовыми для различных сфер деятельности общества, а информационная среда наряду с социальной и экологической - новой средой обитания человека.
Путь к информационному обществу ведет через начавшуюся в 70-х годах прошлого столетия информатизацию, которая в последние годы приобрела глобальный характер, охватив не только все развитые государства, но и многие развивающиеся страны. Информатизация - это организационный социально-экономический и научно-технический процесс, в основе которого лежит создание, развитие и массовое применение информационных средств и технологий во всех сферах деятельности в целях кардинального улучшения условий труда и качества жизни населения, значительного повышения эффективности всех видов производства. В ходе информатизации должны быть сформированы информационные ресурсы, призванные создать оптимальные условия для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления, организаций, общественных объединений.
Информатизация общества является процессом, охватывающим все стороны общественной жизни, она предусматривает систематическую реорганизацию и совершенствование любой социально значимой деятельности, повышение ее эффективности на основе применения современных информационных и коммуникационных систем и технологий. По сравнению с компьютеризацией, осуществляемой в сфере производительных сил, информатизация - более глубокий и широкий процесс, надстраивающийся над ней. В качестве объекта информатизации можно рассматривать все глобальное общество, отдельные регионы и государства, отрасли человеческой деятельности, отдельные организации и предприятия.
Научным фундаментом информатизации является информатика - комплексное научное направление, имеющее междисциплинарный характер и изучающее общие свойства информации и информационных процессов, а также методы и способы рациональной организации этих процессов с использованием средств вычислительной техники и связи в различных сферах человеческой деятельности (социальной, технической, природной).
Говоря об информатике как науке, необходимо иметь в виду, что существует и более широкое понимание этого термина. Информатику рассматривают как сферу (область) деятельности, связанную с получением, обработкой, хранением, распространением и использованием информации, а также как отрасль народного хозяйства (информационная индустрия), занимающуюся производством средств компьютерной техники и связи, программных продуктов, разработкой и внедрением информационно-коммуникационных технологий и систем, созданием и сопровождением информационных ресурсов, оказанием информационных услуг.
Формирование информатики как отдельной науки связано с появлением и широким распространением вычислительных машин, ставших основным средством рациональной организации информационных процессов. Термин информатика (фр. - informatique) предложен в 60-х годах прошлого века Французской Академией для обозначения науки об осуществляемой преимущественно с помощью автоматических средств целесообразной обработке информации, рассматриваемой как представление знаний и сообщений в технических, экономических и социальных системах. В англоязычных и латиноамериканских странах чаще используется другой термин - computer science ("компьютерная наука").
В нашей стране информатика изначально понималась как научная дисциплина, изучающая структуру и общие свойства научной информации, а также закономерности процессов научной коммуникации. В центре ее внимания находились документальные информационные системы библиотечного типа и деятельность по сбору, переработке, хранению и распространению научно-технической информации. Вычислительные машины и процессы обработки информации с их помощью изучались в рамках вычислительной техники или, в более широком контексте, кибернетики. В конце 70-х годов ХХ века академик В.М. Глушков предложил использовать понятие "информатика для обозначения новой области науки, связанной с разработкой, созданием, оценкой, использованием и материально-техническим обслуживанием систем обработки информации, включая машины и оборудование, материальное обеспечение, организационные и людские аспекты, а также комплекс их промышленного, коммерческого, административного и социального воздействия. Этот подход получил свое законченное выражение в 1983 году, когда было организовано отделение информатики, вычислительной техники и автоматизации Академии наук СССР. Информатика определялась как "комплексная научная и инженерная дисциплина, изучающая все аспекты разработки, проектирования, создания, оценки, функционирования основанных на ЭВМ систем переработки информации, их применения и воздействия на различные области социальной практики".
Вопрос о содержании предмета информатики как науки и, следовательно, о содержании соответствующей этой науке учебной дисциплине все еще является дискуссионным. В отечественной литературе нашли отражение точки зрения нескольких научных школ, по-разному понимающих предмет информатики. Разнообразие точек зрения можно объяснить следующими причинами.
1. Одним из основных понятий информатики является информация - абстрактное понятие, которое можно рассматривать на различных уровнях исследования: от философского до прикладного. Существуют различные определения информации, отражающие не только различные уровни научного исследования, но и различные стороны и свойства информации и информационных процессов.
2. Информационная сфера как сфера общечеловеческой деятельности, связанная с получением, переработкой, распространением и использованием информации, охватывает широкий круг проблем и задач, многие из которых рассматриваются другими науками. Комплексный междисциплинарный характер информатики обуславливает принципиальную невозможность однозначного определения предмета информатики из-за значительной степени его пересечения с предметами других наук. Действительно информатика тесно связана, например, с такими науками как логика, лингвистика, психология, кибернетика, системный анализ.
3. Бурное развитие вычислительной техники, всепоглощающее расширение областей ее применения, возрастающее влияние информационных технологий на различные стороны общественной жизни - все эти стремительно развивавшиеся в течение последних 50 лет процессы обуславливали неоднократную смену интереса научно-технической общественности в области информатики, выдвигая на передний план в качестве основного содержания ту или иную ее часть (например, теорию информации, информологию, компьютерную семантику). В информатике как науке происходила и происходит внутренняя дифференциация, также вызванная этими процессами. Характерно, что выделяются не только относительно узкие по своему содержанию дисциплины (например, теория баз данных), но и дисциплины, имеющие богатый потенциал развития, претендующие на статус одного из уровней или основных разделов информатики (информационные технологии, социальная информатика).
4. Информатика является одной из фундаментальных областей научного знания, изучающей информацию и информационные взаимодействия в технике, природе и обществе. Вследствие этого трудно определить ее место в общепринятом разделении наук на технические, естественные и социальные (общественные). Информатика зародилась и в настоящее время большей частью воспринимается как техническая наука. В учебных планах профессиональной подготовки специалистов с высшим образованием информатика отнесена к группе естественнонаучных дисциплин. В связи с переходом к информационному обществу все большее значение приобретают социальные аспекты информатики. Однако в учебниках и учебных пособиях основное внимание уделяется ее техническим и технологическим аспектам, (иногда вплоть до вопросов проектирования информационных систем). Таким образом, имеет место искажение структуры предметной области информатики как учебной дисциплины по сравнению с ее научной проблематикой.
Отметим, что в некоторых учебниках встречается деление информатики на теоретическую и прикладную информатику или выделение теоретической и практической (освоение работы в конкретных программных средствах) частей. Положение усугубляется тем, что авторы различных учебников по-разному понимают содержание как теоретической, так и прикладной информатики.
В национальном докладе России на II международном конгрессе ЮНЕСКО, состоявшемся в Москве в 1996 году, была предложена более развернутая, но не менее дискуссионная структура предметной области информатики, основанная на выделении пяти крупных разделов.
1. Фундаментальные основы информатики.
2. Теоретическая информатика.
3. Технические и программные средства информатики.
4. Информационные технологии.
5. Социальная информатика.
Отметим, что независимо от того или иного разделения предметной области информатики в соответствующей учебной дисциплине целесообразно рассмотреть следующие вопросы:
- основные понятия информатики;
- роль, свойства, виды информации, информационных взаимодействий и процессов в технике, природе и обществе;
- принципы построения, общие свойства и классификацию информационных технологий и систем;
- социальное воздействие информационных технологий, проблемы информатизации и формирования информационного общества;
- теоретические основы построения и функционирования основных классов современных технических и программных средств реализации информационных технологий и систем;
- основы алгоритмизации и программирования.
В предлагаемой вашему вниманию книге, посвященной теоретическим основам информатики, отражены, хотя и в различной степени, первые четыре вопроса.