Информатика в системе наук

 

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

 

Федеральное государственное  бюджетное образовательное 

учреждение высшего профессионального  образования

«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ГУМАНИТАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(РГГУ)

 

Филиал в г. Кирове

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

«Информатика»

 

                     Тема: «Информатика в системе наук»

 

 

 

 

Выполнила студентка специальности

«Документоведение и архивоведение»

 заочная форма обучения

Группа ДА-1(4)

Харлова Анастасия Дмитриевна

 

Проверила:

                                                                                       Охапкина Елена Павловна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Киров

2013

 

 

 

 

 

                                                    Информатика в системе наук.

В системе наук информатика  — это комплекс ряда современных  научно-технических дисциплин, обладающих средствами и методами решения новых  задач в условиях развития научно-технического прогресса и базирующихся на самых  современных технических средствах  — электронных вычислительных машинах, позволяющих наилучшим образом  решать вопросы, связанные с разработкой, функционированием и применением  информационных систем.

Сегодня под названием «информатика» скрывается целый конгломерат наук, объединенных общим объектом исследования - информацией. Информатику составляют различные научные направления, представляющие собой комплексы самостоятельных наук, границы которых обнаружить весьма трудно, так как каждое из направлений информатики характеризуется взаимопроникновением методов и идей.

Как и другие науки, которые  принято делить на теоретические  и прикладные (например, в математике выделяются теоретическая и прикладная математика), информатика тоже состоит  из научных разделов, которые можно  назвать теоретической информатикой и прикладной информатикой. Каждый из этих разделов в свою очередь  можно делить и дальше. Но такая  структуризация информатики не слишком  удобна, так как в один раздел попадают научные направления, значительно  отличающиеся друг от друга и взглядом на информацию, и теми методами, которые  в них используются. Поэтому группой  ученых во главе с академиком Д. А. Поспеловым предпринято другое деление  информатики на основные направления, опирающееся на внутреннее единство решаемых в них задач и подходов к пониманию сущности информации.

Важно отметить и такую  специфику информатики. Ее интересуют комбинированные системы — человеко-машинные. Поэтому иногда говорят, что информатика  есть применение науки и инженерного  мастерства в обработке и использовании  информации в управленческих, познавательных и иных социальных процессах.

Информатика – наука относительно новая. И эта новая наука создает  новую информацию, позволяет открывать  принципиально новые информационные ресурсы, использовать новые методы познания, что очень важно в  наше время, когда информация быстро стареет, а цена новой информации невероятно быстро растет. Специалисты  утверждают, что знания стали похожи на деньги: чем больше их оборачиваемость, движение среди людей, тем выше их ценность, что знания - «продукт»  капризный, специфический и допускает  только высшее качество. Знания должны работать, служить людям, приносить  пользу обществу.

Таким образом, информатика  способствует активизации человеческого  фактора, поскольку с помощью  ЭВМ позволяет повышать «разрешающую силу человеческого мозга», информатизировать, т.е. насыщать информацией, все сферы человеческой деятельности. Ныне общепризнанно, что переработка информации столь же необходимое условие для успешного осуществления производственного процесса, как и затрата энергии, сырья, материалов. Их надо не просто истратить, переработать. Их надо израсходовать разумно, целесообразно, с наилучшей отдачей. Для этого надо принять наилучшее решение, учитывающее все условия производства. Информация и есть не что иное, как отражение реальной действительности.

 Все сказанное делает  правомерным вывод, что информатика  стала сегодня своеобразным катализатором  научно-технического прогресса.  В этом ее главная особенность.  Информатика сегодня определяет  не только уровень современной  технологии, но и прогресс науки,  производя революционные перемены. Информатика способствует включению  в действие всех интеллектуальных  резервов общества. Без информатики  и информатизации немыслимы и  процессы компьютеризации.

Информатика вводит ограничение на понятие «информация», считая информацией сообщения, сведения, в которых есть соотношение между их источником и потребителем. Иными словами, информация — не то, что лежит мертвым грузом, а то, что находится в действии, необходимо кому-либо или чему-либо.

В целом, общая система  взглядов на информатику и информатизацию основывается на том, что информация является новым, чрезвычайно ценным ресурсом человечества наряду с другими, давно известными, — например, энергетическими, природными, людскими. Причем этот новый  ресурс с увеличением количества людей на планете не уменьшается  как энергия, или продовольствие, или свободное пространство земли, а наоборот, растет. Этот ресурс не убывающий, а расширяющийся.

Теперь положение государства в мире определяется не только тем количеством энергии, которое вырабатывается, не только тем количеством продукта, которое производится, но и объемом и качеством информации. Работа с информацией влечет за собой множество проблем: поиск, кодирование, защиту, передачу, обработку, восприятие, хранение информации и др.

Сначала создается информационная математическая модель изучаемого объекта. Виды этих моделей разнообразны: формальные системы, автоматы, игровые модели и  др. Выбор вида модели зависит от информационной сущности объекта, а  не от его физической природы. Скажем, логические модели используются и при  моделировании человеческих рассуждений, и при описании логических схем автоматики, и при построении трансляторов. Затем  разрабатываются алгоритмы обработки  информации в этих моделях. Далее  определяются конкретные виды символических  представлений информации в созданной  модели (выбираются алфавиты, коды, языки). И, наконец, на основе разработанных  алгоритмов и представлений информации создаются программы для ЭВМ.

Обобщая приведенные в  данном параграфе определения, можно  сказать, что информатика – одно из главных направлений научно-технического прогресса; область научно-технической  деятельности, занимающаяся исследованием  процессов получения, передачи, обработки, хранения, представления информации, решением проблем создания, внедрения  и использования информационной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.

В содержании предмета «информатика»  довольно часто встречается термин «формализация» и термины, производные  от него. Поэтому для уточнения  смысла введем некоторые определения.

Формализация – это  уточнение содержания изучаемых  предметов, которое давала бы право  оперировать ими с помощью  математических и логических методов.

Смысл формализации. Существует целый арсенал подходов к изучению явлений действительности. Но какой бы подход не использовался – отождествление, идеализация, упрощение, абстракция – всегда идет «огрубление», «заострение», выделение главного, общего.

Научная теория считается  точной, строгой, если ее содержательные элементы (абстракция, идеализация, отождествление и т.п.) уточнены в такой степени, что они допускают применение к ним единообразных правил оперирования (т.е. правил, отличающихся формальным характером). Поэтому процесс уточнения, приводящий к возможности такого оперирования, можно назвать процессом формализации.

Принято говорить об узком  и широком значении слова «формализация».

В широком смысле под формализацией  понимают изучение предметов, уточнение  их содержания по правилам формальной логики. Некоторые ученые считают, что  в зародыше формализация возникла вместе с языком и мышлением. Они полагают, что формализацией можно признать уже наделение какого-либо предмета названием.

В узком смысле формализация – такое уточнение содержания изучаемых предметов, когда возможно оперировать с ними математически. Это подчеркивается и в определении, данном выше.

Формализация пока что  осуществлена в математике и математической логике, отчасти в физических науках. Именно благодаря формализации математическую логику смогли применять в электронно-вычислительных машинах, которые работают по ее законам.

В информатике формализованы  такие дисциплины, как теория информации, теория игр, теория принятия решений, теория оптимизации и некоторые другие. Об этом будет идти речь в следующих  главах учебного пособия.

Известно, что совокупность научных исследований обретает права  науки, если выполнены два необходимых  условия. У этих исследований должен быть объект изучения, не совпадающий  с теми, которые изучают другие науки. И должны существовать специфические  методы исследования этого объекта, отличные от методов других, уже  сложившихся наук. В широком смысле, используя понятия «модель» и  «алгоритм», здесь и далее, понимают следующее.

Модель – любой образ, аналог (мысленный или условный: изображение, описание, схема, чертеж, график, план, формула и т. п.) какого-либо объекта, процесса или явления («оригинала»  данной модели), обладающий существенными  для целей исследования свойствами и в рамках этих целей полностью  заменяющий исходный объект. Любая  задача – есть также модель, модель некоторой ситуации. Для того чтобы  разрешить проблемную ситуацию, т. е. решить задачу, необходимо найти способ решения, или алгоритм. Итак, алгоритм – способ (программа) решения вычислительных и других задач, точно предписывающий, как и в какой последовательности получить результат, однозначно определяемый исходными данными. Программа в широком смысле – есть алгоритм. В узком смысле программа – это алгоритм, записанный на машинном языке конкретной ЭВМ либо на языке программирования. Именно в этом смысле чаще всего используется данное понятие в информатике.

С помощью описанного можно успешно применять достижения теоретического и эмпирического познания в сочетании с машинной переработкой информации. К авторитетному мнению ученого необходимо добавить, что информатика — не «чистая» вычислительная технология (то есть не технология обработки данных «в чистом виде»). Информатика позволяет отказаться от укоренившегося взгляда на компьютеры лишь как на средство переработки готовой информации и использовать их как инструмент познания, глубокого проникновения в суть изучаемых явлений, в технологию конструирования машин, в сложности проектируемых объектов.

В разных областях деятельности решаются разные задачи, но для каждой из областей нужны оптимальные сбор, хранение, переработка и выдача больших  массивов информации, нужна автоматизированная выборка и обработка данных. Связать  воедино функционирование информации в конкретной среде с требованиями ее машинной обработки — цель исследований в информатике.

Технические средства –  компьютеры занимают по отношению к  информатике такое же положение, как физические приборы по отношению  к физике. Все дисциплины, образующие информатику, нацелены на изучение общих  свойств процессов сбора, хранения, обработки, передачи и использования информации.

Специалистов, работающих в  этом направлении, объединяет, во-первых, центральная для информатики  идея того, что информационные процессы обладают свойствами, не зависящими от их физического воплощения и общими для всех сфер природы и общества, и, во-вторых, общая схема информатизации, т. е. схема представления изучаемых  явлений и решаемых задач в  виде систем, перерабатывающих информацию.

Рассмотрим место науки  информатики в традиционно сложившейся  системе наук (технических, естественных, гуманитарных и т.д.). В частности, это позволило бы найти место общеобразовательного курса информатики в ряду других учебных предметов. Напомним, что по определению А.П.Ершова информатика - “фундаментальная естественная наука”. Академик Б.Н.Наумов определял информатику “как естественную науку, изучающую общие свойства информации, процессы, методы и средства ее обработки (сбор, хранение, преобразование, перемещение, выдача)”. Уточним, что такое фундаментальная наука и что такое естественная наука. К фундаментальным принято относить те науки, основные понятия которых носят общенаучный характер, используются во многих других науках и видах деятельности. Нет, например, сомнений в фундаментальности столь разных наук как математика и философия. В этом же ряду и информатика, так как понятия “информация”, “процессы обработки информации” несомненно имеют общенаучную значимость. Естественные науки – физика, химия, биология и другие – имеют дело с объективными сущностями мира, существующими независимо от нашего сознания. Отнесение к ним информатики отражает единство законов обработки информации в системах самой разной природы – искусственных, биологических, общественных. Однако, многие ученые подчеркивают, что информатика имеет характерные черты и других групп наук – технических и гуманитарных (или общественных). Черты технической науки придают информатике ее аспекты, связанные с созданием и функционированием машинных систем обработки информации. Так, академик А.А.Дородницын определяет состав информатики как “три неразрывно и существенно связанные части: технические средства, программные и алгоритмические”. Первоначальное наименовании школьного предмета “Основы информатики и вычислительной техники” в настоящее время изменено на “Информатика” включающее в себя разделы, связанные с изучением технических. Программных и алгоритмических средств. Науке информатике присущи и некоторые черты гуманитарной (общественной) науки, что обусловлено ее вкладом в развитие и совершенствование социальной сферы. Таким образом, информатика является комплексной, междисциплинарной отраслью научного знания.