Лекція № 6

6.1. Інформатика як нова наука

Десь у другій половині ХХ сторіччя для визначення нової наукової дисципліни французом П. Дрейфусом був упроваджений но­вий термін – "інформатика" (в амери­канській літературі переважно — "сотриtеr sсіеnсе"). Існує кілька дефініцій цього поняття, оскільки кла­сифікація завжди умовна. Ми розумі­тимемо під інформатикою науку, пред­метом якої є комп'ютерні технології, тобто (за академіком В.М. Глушковим) людино-машинні технології збирання, обробки і передачі інформації. Замість терміна "комп'ютерні" почасту використовується аналогічний вираз "інформаційні", тому в спеціальній літе­ратурі можна зустріти "ІТ-спеціаліст", "ІТ-служба", "ІТ-факультет".

На відміну від обчислювальної тех­ніки, з якою вона тісно пов'язана, інформатика займається не технічним конструюванням комп'ютерів, а їх ви­користанням у різних галузях людсь­кої діяльності. Основним змістом інформатики є теоретичні та прикладні аспекти програмування, організація інформаційних систем і ефективне ви­користання інформації. Якщо порівня­ти класичного кібернетика, автора ал­горитмів, з композитором, а конструк­тора комп'ютера — зі скрипковим май­стром, то ІТ-спеціаліст — це маестро, який втілює на скрипці твір композито­ра і збагачує його своєю майстерністю і талантом. Тому інформатика — не просто галузь знань, а неподільний сплав ремесла, науки і мистецтва.

Інформатика – прикладна наука. Тут мало теорем і теоретичних досліджень. Основні положення повинні підтверджуватись практикою – ефективністю засобів, програм і систем.

Близькою до інформатики є кібернетика – наука про управління, основи якої були закладені Норбертом Вінером в 1948р. Кібернетика є родоначальницею усіх комп’ютерних наук. Сьогодні кібернетика вивчає загальні принципи управління, методи прийняття рішень, моделі штучного інтелекту та інше.

Поява комп'ютерів у середині XX сторіччя пов'язана з найвизначнішими зрушеннями у житті людства, такими, як інформаційна революція. Сфера не­матеріального виробництва у розви­нутих країнах зростала такими високи­ми темпами, що наприкінці XX сторіччя частка "білих комірців" у суспільстві стала переважною. Обсяг накопичува­них людством знань зростає приблиз­но вдвічі кожні кілька років, і якби продуктивність праці в інформаційній сфері залишалася б незмінною, то з часом все населення змушене було б переміститися в нематеріальне вироб­ництво. Людству об'єктивно був по­трібен інструмент, здатний різко підси­лити розумові можливості людини, ана­логічно до того, як в епоху промисло­вої революції були створені машини, що збільшували його фізичну спромож­ність. Таким інструментом стала обчис­лювальна машина — комп'ютер, який можна вважати символом нашого часу.

Стрімкий розвиток комп’ютерної техніки став можливим перш за все завдяки технологічним досягненням в галузі мікроелектронних технологій. В 1965 р. Гордон Мур, в майбутньому один із засновників фірми Intel, оприлюднив свій прогноз розвитку мікроелектроніки на майбутні 10 років: кількість елементів на кристалі буде збільшуватись вдвічі кожного року. Ця функціональна залежність одержала назву – «закон Мура».

Цей закон не належить до числа «наукових» - математичних чи фізичних – законів, а являє собою вдало узагальненим досвідом шестирічного на той час випуску мікроелектронних елементів. Не зважаючи на свою емпіричність, закон Мура з деякими уточненнями заклав фундаментальний вектор розвитку чипів на 40 років, і технологи фірми Intel вважають, що він буде діяти щонайменше ще років десять (6.1).

Рис.6.1

Вражауючим є той факт, що на час публікації статті Мура найбільш складна інтегральна схема мала 64 транзистори, і його феноменальна прозорливість полягає якраз в тому, що на основі досить скромного досвіду, але глибокого розуміння перспектив технології, він спромігся сформулювати довготерміновий прогноз. Для ілюстрації – процесор Intel Itanium (Montecito), випущений в 2005 р., вміщує 1,7 мільярдів(!) транзисторів.

Ще одним вражаючим феноменом закону Мура є його універсальність, тобто не тільки відображення закономірностей мікроелектронних технологій, але придатність взагалі для широкого спектру сучасних високих технологій, де він також відображує тенденції експоненціального розвитку ряду явищ в сучасному суспільстві. Можна сказати, що закон Мура став синонімом технологічної революції наприклад в IT- індустрії, в конвергенції обчислювальних і комунікаційних можливостей і, навіть, в біології, медицині, оптиці, сільському господарстві. Взагалі, треба зауважити, що вся світова економіка, яку вже неможливо уявити без обчислювальної техніки, базується стрімкому розвитку напівпровідникової техніки і пов’язаних з нею IT-технологіях.

Комп'ютер — необхідний, але не єдиний важіль інформаційної революції. Він зберігає і опрацьовує інформацію, але не здатний передавати її на від­стань. Комп'ютер і зв'язок — два ключо­ві поняття, два рівноцінні важелі в інформаційній революції. Тривалий час вони розвивались незалежно одне від одного, але в 80-х роках розпочався процес їх інтенсивного зближення. Технічні та соціальні наслідки інтеграції комунікаційних і комп'ютерних техно­логій такі значні, що спеціалісти порів­нюють цей процес із зливанням двох половинок ядерного заряду в атомній бомбі. В результаті — інформаційний вибух дивовижної сили. Мобільні телефо­ни, Інтернет, пластикові гроші, електронна торгівля, мультимедійні технології, дис­танційна освіта — це тільки деякі прояви цього незвичайного явища.

Вплив нових інформаційних техно­логій зовнішньо найбільш позначаєть­ся на рутинних операціях, наприклад в офісах, де в розвинутих країнах зайнято більш як половина працюючих. Процес пошуку та редагування інфор­мації скоротився в десятки разів, вивільнюючи час і зберігаючи сили людини для творчої інтелектуальної роботи. Мій улюблений письменник-фантаст Айзек Азімов сказав з цього приводу, що раніше він публікував одну книжку в місяць, а з того часу, як став вико­ристовувати комп'ютер, став випускати вдвічі більше, тобто дві книжки.

І все ж таки це тільки невеликий верхній шар тих можливостей, що не­суть інформаційні технології. На мій погляд, набагато вражаючі наслідки дає використання інформатики в наукових дослідженнях. Тут слід нагадати, що інформатика тісно переплітається з такими науками, як математика і кібер­нетика. Математичне моделювання, алгоритмізація, програмування, комп'ютерна обробка – це єдиний і нерозрив­ний цикл наукового дослідження будь-якого об'єкта чи явища.