Методический материал к лекции 1. Тема 1. Введение в информатику

1.1. Информатика и ее основные задачи

Способы получения информации, ее обработки, хранения и передачи всегда играли в жизни человечества важную роль. Наскальная живопись, клинопись, уст­ная речь, алфавит, нотные знаки для записи музыкальных зву­ков, телеграф, телефон, радио, телевидение, компьютеры - лишь некоторые звенья цепи попыток совер­шенствовать способы получения, сохранения, об­работки и передачи информации. С середины XX в. в результате бурного развития науки и техники роль информации значительно возрастает - проис­ходит лавинообразное нарастание массы разнообраз­ной информации. В этой связи возникла необходимость в научном подходе к информа­ции, выявлении её наиболее характерных свойств, что привело к созданию теории информа­ции и науки об информации - информатике.

Термин «информатика» происходит от французских слов information (инфор­ма­ция) и automatique (автоматика) и означает «автома­тизиро­ванная перера­ботка ин­формации». Он вошел в обиход во второй половине XX в. для обозначения об­ласти человеческой дея­тель­но­сти, предметом которой явля­лась автоматизиро­ванная обработка ин­форма­ции с по­мощью элек­тронных вычислитель­ных машин. Анг­лоязычный ва­риант этого тер­мина - «Сomputer science» - буквально оз­начает «ком­пьютер­ная наука». Выде­ление информа­тики как са­мостоя­тельной об­ласти чело­вече­ской деятель­ности в первую оче­редь связано с разви­тием ком­пью­терной тех­ники и во вторую - с про­цес­сами передачи и обра­ботки информа­ции. Су­ществует множе­ство оп­реде­лений ин­форматики, что свя­зано с многогран­ностью ее функ­ций, возмож­ностей, средств и методов. Приведем наиболее употребляемую. Ин­форма­тика - это основанная на использова­нии компьютерной техники дис­цип­лина, изу­чаю­щая структуру и общие свойства информации, а также зако­номерности и ме­тоды её создания, хранения, поиска, пре­образова­ния, пере­дачи и примене­ния в различных сферах человеческой деятельно­сти.

Структурно информатику можно представить как состоящую из трех взаимо­свя­зан­ных час­тей - технических средств, программных средств, ал­го­ритмиче­ских средств. В свою оче­редь, информатику как в целом, так и каж­дую ее часть обычно рассмат­ривают с раз­ных позиций - как от­расль на­род­ного хозяйства, как фундаментальную науку, как прикладную дисци­плину.

Технические средства (комплекс технических средств) в анг­лий­ском языке обо­зна­ча­ются словом Hardware (переводится как «твердые изде­лия») - важнейшая обеспечи­вающая подсистема обработки информации.

Для обозначения программных средств, под которыми понимается со­во­куп­ность всех программ, используемых компьютерами, и область деятель­ности по их созда­нию и применению, применяется слово Software (буквально - «мягкие из­де­лия»).

Программированию задачи всегда предшествует разработка способа ее ре­ше­ния в виде последовательности действий, ведущих от исходных данных к иско­мому ре­зультату. Иными сло­вами - разработка алгоритма решения за­дачи. Для обо­зна­чения части инфор­матики, связанной с его разработкой и изуче­нием ме­то­дов и прие­мов построения алгоритмов, применяют термин Brainware (англ. Brain - интел­лект).

Информатика как отрасль народного хозяйства состоит из совокуп­ности предпри­ятий разных форм хозяйствования, где занимаются производ­ством ком­пью­терной техники, про­граммных продуктов и разработкой совре­менной техно­логии переработки информации.

Информатика как фундаментальная наука занимается разработкой ме­тодо­логии создания ин­формационного обеспечения процессов управления лю­быми объ­ектами на базе компьютерных информационных систем.

Информа­тика как прикладная дисциплина занимается:

• изучением закономерностей в информационных процессах (накопле­ние, пере­ра­ботка, распро­странение);

• созданием информационных моделей в различных областях человече­с­кой дея­тельности;

• разработкой информационных систем и технологий в конкретных облас­тях.

Предметом этой дисциплины (информатики) является ин­формация, а важнейшими ее зада­чами - исследование видов и типов информации, а также информацион­ных про­цес­сов. В информатике, как и во многих других науках, можно выде­лить два ос­нов­ных на­правления - теоретическое и прикладное.

Теоретическая информатика включает: теорию информации (изучает информацию как аб­страктный объект для выявления общих свойств ин­форма­ции), математиче­скую логику (изучает методы анализа информации), теорию ал­горитмов (анализи­рует алгоритмы решения задач), про­граммиро­вание (рассмат­ри­вает вопросы реа­лизации алгоритмов средствами кон­кретного языка), тео­рию принятия решений (изучает общие схемы, исполь­зуемые при выборе альтерна­тивных вариантов реше­ния задач), искусствен­ный интеллект (свя­зан с раскры­тием механизмов творческой деятельности людей). Короче го­воря, использует методы математики для построе­ния и изу­чения моде­лей об­работки, пе­редачи и использования информации, соз­дает тот тео­ретический фундамент, на ко­тором строится все «здание» прикладной ин­форматики.

В прикладной информатике можно выделить два крупных раздела: ин­формационные системы и информационные техноло­гии.

К информационным системам прежде всего относят:

• комплекс технических средств (средства хранения и обработки данных);

• математическое и программное обеспечение.

Под технологией понимается совокупность методов, спосо­бов, приемов при­ме­няемых для получения определенного вида продукции. Ин­формаци­он­ные технологии относятся к области информа­ционной деятель­ности людей - кни­гоиздание, теле- и радиовещание, издание газет, библио­течное дело и многое дру­гое. Разработка и совершенствование компьютер­ной техники при­вели к созданию новых информационных технологий, осно­ванных на ком­пьютерных мето­дах обра­ботки информации (подготовка до­кументов, поиск информации, автома­тизиро­ван­ные системы управления, автомати­зирован­ное проектирование, обуче­ние и др.).